EGSB反应器中特殊功能颗粒污泥单组分甲烷化动力学的研究_刘映祥

EGSB反应器中特殊功能颗粒污泥单组分甲烷化动力学的研究_刘映祥中国新技术新产品2011NO.10ChinaNewTechnologiesandProducts工业技术中国新技术新产品EGSB反应器中特殊功能颗粒污泥单组分甲烷化动力学的研究刘映祥任春梅白玉华（中国市政工程西南设计研究总院，四川成都610081）EGSB反应器是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代高效厌氧生物反应器。与UASB反应器相比，它增加了出水再循环部分，使反应器内的液体上升流速远远高于UASB反应器，强化了废水与微生物之间的接触，提高了反应速率。目前EGSB反应器已经广泛应用于处理低温低浓度生活污水、高浓度工业污水、含硫酸盐废水、有毒、难降解废水等，是未来厌氧生物处理领域内极有发展前景的工艺[1]。基于EGSB所形成的具有甲烷化、反硝化和厌氧氨氧化功能的厌氧颗粒污泥[2]，在试验中控制试验温度为中温条件（33±1℃），加入简单并无抑制性的基质（乙酸和乙酸盐混合物），通过①测定不同基质浓度下比基质降解速率；②测定不同基质浓度下甲烷生成速率；③推导产甲烷化的动力学模型：假设产甲烷化符合Mon-od模型，推导出相关参数；④建立产甲烷速率与基质降解速率之间的关系式；来考察该种污泥产甲烷菌的产率特性，建立一个合适的甲烷化反应动力学方程，有利于这项技术的开发和应用。因而对EGSB特殊功能颗粒污泥甲烷化动力学模式进行了推导，得出甲烷化动力学的各种动力学参数，希望能为该工艺在实际工程应用中提供理论依据和工艺设计参数。1试验装置、材料与方法1.1试验装置反应器是体积为1.2升的玻璃瓶。为保证试验所需温度，反应器被放入33±1℃的BI2000型呼吸仪的恒温水槽中。反应器产生的气体，通过集气瓶经含有饱和KOH溶液的过滤，收集到甲烷气体，并引起升降柱内的液面差，导致升降柱顶探头产氧以平和液面差，产氧量经数据线传至BI2000型呼吸仪软件并实时记录，从而间接获得产甲烷量的实时监测记录。反应装置及流程如图1所示。1.2试验材料试验所用废水为人工配制废水，水量为1L，其水质为：加入乙酸和乙酸盐混合物配制不同的COD浓度，加入少量的NaHCO3，将水质碱度调至1000～2000mg/L（CaCO3），控制pH值在7.0～7.5，同时加入2ml微量元素液以保证产甲烷菌活力正常，从而维持甲烷化过程的稳定性，微量元素组分见表1