可控内循环厌氧反应器处理木薯模拟废水的动力学研究_宿程远

可控内循环厌氧反应器处理木薯模拟废水的动力学研究_宿程远内循环厌氧（IC）反应器作为第3代厌氧反应器的代表，具备诸多优点，其占地面积小、运行状态稳定、处理效率高、适合处理高含量、可生化性好的有机废水，对不同性质的废水都有较好的适应性，且能和多种好氧工艺组成联合工艺使用[1-4]。目前IC反应器应用越来越广泛，已成功应用于啤酒废水、酒精废水、柠檬酸废水及养猪废水等的处理，但研究多停留在厌氧反应器的宏观运行参数以及厌氧微生物的微观生态学上，而关于反应器的动力学仍需要进一步的研究；对厌氧反应器进行动力学分析，并估计动力学参数具有重要的意义，既能够对不同工况下反应器的运行性能进行模拟和预测，同时能为工程实际中反应器的设计、运行及控制提供相关理论依据和指导[5-6]。虽然IC反应器自身优点突出，但在实际运行过程中也存在一些问题，如IC反应器在处理可生化性不好的废水时，处理效果不佳；启动初期不易形成内循环；反应器的内循环不能控制，达不到最佳状态等[4]。笔者在IC反应器的基础上对反应器的内循环系统进行了改进优化，通过增加外部动力装置以及联通内部循环系统，实现了IC反应器的内循环可控，设计与开发了新型可控内循环厌氧反应器，发现其对木薯废水具有良好的去除效能。本研究结合物料平衡方程对可控内循环厌氧反应器进行模拟，建立其处理木薯废水的动力学模型，以期为反应器的设计、操作和应用提供依据。1实验装置及模型建立方法1.1实验用水实验所用废水为人工配制的木薯废水。将木薯块根经粉碎机磨成细粉，取一定量的木薯粉与一定体积的自来水混合搅拌，而后浸泡一段时间，得到所需的COD黄浆水作为实验用水，原水COD为6～7g/L，pH为4～6，SS的质量浓度为600～780mg/L。为使反应器内有足够的缓冲能力，通过投加NaHCO3调节碱度，控制进水pH为7.5左右；并在废水中添加一定量的微量元素，以保证微生物的生长需要。1.2实验装置实验装置如图1所示。可控内循环厌氧反应器采用厚度为5mm的有机玻璃加工而成，总高度160cm，有效容积4.6L。第1反应区内径8cm，高60cm；第2反应区内径10可控内循环厌氧反应器处理木薯模拟废水的动力学研究宿程远1，2，邱锐1，陈孟林1，黄智1（1.广西师范大学环境与资源学院；2.岩溶生态与环境变化研究广西高校重点实验室：广西桂林541004）摘要：对新型可控内循环厌氧反