有机负荷对EGSB处理高浓度有机废水的影响_颜智勇

有机负荷反映了基质与微生物之间的供需关系，是影响污泥增长、污泥活性和有机物降解的重要因素。当有机负荷过高时，可能发生甲烷化反应和酸化反应不平衡的问题。对某种特定废水，反应器的容积负荷一般应通过试验确定，本试验着重研究接种颗粒污泥的EGSB反应器在处理高浓度有机废水(COD在4000mg/L以上)时有机负荷的变化规律。试验工艺流程如图1所示。用计量泵从容积为70L的废水槽中将自配废水泵入EGSB反应器底部，而EGSB反应器出来的废水流入容积为17L的出水槽，出水槽中的废水一部分排出槽外，另一部分用增压泵回流到EGSB反应器中。EGSB反应器用深色的布包裹，以避免光线的射入。出水槽中的水用发热丝加热，水温用温度控制仪控制。EGSB反应器中的污泥用厌氧颗粒污泥装填，装填量为40kg。EGSB反应器中产生的气体由三相分离器收集经导气管进入容积为7.85L的水封罐，三相分离器中的气液界面的高度通过水封罐中导气管插入液体中的深度来控制，水封罐中的液体为10%的NaOH溶液。气体经过水封罐后进入带有刻度的储水罐，通过湿式流量计来计算EGSB反应器产生甲烷的量。向自来水中加入一定量的葡萄糖作为基质，配成试验所需要的废水，另加入营养物质尿素和磷酸二氢钾及其它一些微量元素，以确保细菌在良好的环境中生长。在运行过程中根据运行情况加入一定量的碳酸氢钠，以保持反应器内pH值在6.5!7.8之间。接种的颗粒污泥来自某啤酒厂处理啤酒废水的EGSB反应器。该颗粒污泥含水率80.4%，VSS/TSS为0.685，EGSB反应器中的接种量为25.6kg，接种颜智勇1，胡勇有2（1.湖南农业大学资源环境学院，湖南长沙410128；2.华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州510640)研究了厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器处理高浓度有机废水过程中的有机负荷变化规律。经过约5个月的运行，结果表明：在（30!1）下，进水COD浓度在8000#12000mg/L时，进水COD负荷达42.3kgCOD/m3·d，COD去除率可达85%，出水COD浓度在1500mg/L左右；当负荷超过42.3kgCOD/m3·d时，反应器出现酸化，说明该负荷已达到了极限值；当负荷在5kgCOD/m3·d以下，COD浓度在3472$4514mg/L时，进水COD的波动对出水COD的影响不明显，但当负荷在15kgCOD/m3·d以上，COD浓度为4988%8253mg/L时，进水COD的波动将导致工艺运行不稳定和出水基质浓度波动。厌氧颗粒污泥膨胀床；高浓度有机废水；有机负荷；CODX703.1A1000-3770(2007)04-025-03收稿日期：2006-10-13基金项目：广东省科技攻关项目（C31502）作者简介：颜智勇（1971-），男，博士，主要从事水环境和水处理技术研究；联系电话：0731-4618166；E-mail：zhyyan71@sohu.com。Fig.1Experementalchart�������������������������������������������第33卷第4期2007年4月Vol.33No.4Apr.,200725DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2007.04.007颗粒污泥在反应器中实际污泥量为42.96gVSS/L，污泥的产甲烷活性为0.22gCODCH4/gVSS·d。颗粒污泥分批从反应器三相分离器的下部倒入反应器，具体的操作为：先将反应器中注入适量的清水，然后将颗粒污泥慢慢倒入，等污泥沉到底部，反应器上部的水澄清后再倒入，倒完后连接反应器气体收集部分构件。COD采用快速重铬酸钾氧化-硫酸亚铁铵滴定法；pH值采用EcoscanpH5/6酸度计测定；气体成分采用碱液吸收分析滴定法；悬浮固体（SS）和挥发性悬浮固体（VSS）用标准重量法测定；颗粒污泥的产甲烷活性用史密斯发酵管测定；挥发性脂肪酸（VFA）用磷酸-蒸馏-滴定法测定；碱度用电位滴定法测定。在EGSB反应器启动和运行中，废水温度保持在（30!1）!。在污泥驯化期，将配好的葡萄糖废水(COD浓度约为4000mg/L左右)泵入到EGSB反应器中。从运行开始就启动回流，进水量为60L/d，回流比为50:1，反应区内的水力上升流速为5m/h，污泥床的膨胀率为60%75%。根据反应器的运行情况，可将整个试验过程分为如下三个阶段:颗粒污泥驯化期、提高负荷期、反应器运行后期。整个运行过程中反应器进水COD负荷及去除率的变化情况如图2所示。由图2可以看出，将污泥接种进入反应器后，首先在较低负荷(约为3.4kgCOD/m3·d)下驯化约6d，COD去除率在90%以上。此时所需的驯化时间比较短，主要是由于接种污泥是颗粒污泥，其产甲烷活性比较高；另外，葡萄糖废水的性质