研究论文
表
1
反应器接种颗粒污泥性质
污泥来源
状态
颜色
TSS
/ g
・
L
- 1
VSS
/ g
・
L
- 1
VSS / TSS
/ %
西安某
浓缩果汁厂
颗粒
黑色
41
1
89
23
1
15
56
1
3
表
2
P
2
RC APM P
制浆废水水质
项目
COD
Cr
/mg
・
L
- 1
BOD
5
/mg
・
L
- 1
SS
/mg
・
L
- 1
pH
值
PRC
2
APMP
制浆混合废水
9000
～
10000
3900
～
4200
963
10
左右
国家一级排放标准
100
40
100
6
～
9
1
13 实验装置
[ 2 ]
实验用厌氧内循环 ( IC) 反应器为有机玻璃制成 ,
总容积 10
125 L, 反应区容积 418 L, 反应器总高度 960
mm , 第一级 、第二级反应区的高度比 7∶
5, 沿反应器
高度方向等距设置取样孔 。其结构如图 1所示 。
厌氧内循环反应器的工作原理为 : 废水由底部经
由均匀布水装置进入一级反应区被降解 , 产生的沼气
由一级三相分离器收集 , 大量沼气携带一级反应区的
泥水混合液沿着提升管上升 , 至反应器顶部的气液分
离器 , 沼气在此处逸出反应器 , 而泥水混合物沿回流
管返回到一级反应区的底部 。经一级反应区处理后的
废水自动进入二级反应区继续处理 , 随后经过二级三
相分器分离后 , 废水排出反应器外 。
图
1
厌氧内循环反应器结构示意图
1
14 分析检测
COD
C r
: 采用重铬酸钾滴定法
[ 3 ]
; SS和 VSS: 采
用重量法
[ 4 ]
; 产甲烷活性 : 采用标准法
[ 4 ]
; 颗粒污
泥粒径分布 : 采用湿式筛法
[ 5
2
6 ]
; 沉降速度 : 采用内
径 1
12 cm 的玻璃管记时测定 (116 m 水柱法 )
[ 5
2
6 ]
;
胞外多聚糖 : 采用硫酸
2苯酚法
[ 7 ]
; 化学 元素 分析 :
采用原子吸收法
[ 3 ]
; 颗粒污泥形态 : 采用扫描电镜 。
2 结果与分析
2
11 厌氧污泥的驯化
将反应器置于 35℃的恒温箱中启动 , 接种污泥
存放于冷柜中 , 取出污泥并将污泥与热废水接触使
之激活 , 然后用取自工厂的果汁废水不经过稀释直
接进水进行驯化 , 水力停留时间 ( HRT) 20 h。系
统开始产气后 , 产气量逐渐上升 , 表明污泥已由休眠
状态进入活化期 , 此时将 HRT降至 12 h, 容积负荷
为 7
12 kg/ (m
3
・d) , 运行 10 d后 COD
C r
去除率稳定维
持在 82
13% ～8610% , 不连续内循环产生。然后逐
渐向果汁废水中添加 P
2RC APMP制浆综合废水 , 第
一次添加总水量的 20% , 浓度升高至 4000 mg/L , 容
积负荷为 8
10 kg/ (m
3
・d) , COD
C r
去除率下降至 60% ,
稳定运行至去除率达到 70%。继续增加 P
2RC APMP
制浆综合废水的比例 , 每次添加量增加 10% , 历时
56 d, 至进水全部为 P
2RC APMP制浆综合废水。在
逐渐改变废水比例的过程中 , 即在每一个负荷提高段
中 , COD
C r
的去除率都是先稍有下降 , 然后再逐渐上
升 , 基本维持在 70%左右 。启动过程反应器运行状
态良好 , 产气量大 , 当容积负荷达到 20 kg / (m
3
・d)
时连续内循环形成标志启动运行结束 , 进入稳定运行
阶段 。保持进水浓度不变 , 逐渐缩短 HRT, 反应器
运行到第 80 d时 , HRT为 6
18 h, 容积负荷达到 35
kg / (m
3
・d) , COD
C r
去除率能保持在 73% ～78% , 出
水 SS低于 900 mg/L , 继续缩短 HRT, 则污泥大量流
出反应器 , 可知此时的容积负荷达到了反应器的最高
处理能力 。
2
12 启动前后颗粒污泥的性质变化
2
1211 物理性质
接种污泥外观为黑色球体或椭圆形球体 , 直径
0
134～218 mm, 密度 11039 kg/L。反应器启动第
15 d, 颗粒污泥逐渐变成灰黑色 , 45 d后颗粒污泥基
本为灰色 。启动结束时 , 密度增加到 1
1055 kg/L, 反
应器启动前后 , 反应器中颗粒污泥粒径分布发生明显
变化 (图 2) 。2 mm 以上的颗粒污泥含量由 21
18%增
加到 57
15% , 而 115～210 mm 所占比例由 4715%降
低到 24
15% , 210 ～ 215 mm 的 颗 粒 污 泥 比 例 由
16
15%增为 3215% , 最大粒径达到 314 mm, 而接种
污泥最大粒径不超过 3 mm。
启动前接种污泥沉降速度为 18
12～91135 m /h,
而启动 结 束 后 颗 粒 污 泥 沉 降 速 度 增 加 到 37
165 ～
104
123 m /h。这可能是由于启动后颗粒污泥的粒径和
密度增加所造成的 。
・
1
3
・
《中国造纸 》
2009
年第
28
卷第
10
期