復(fù)合厭氧生物反應(yīng)器處理退漿廢水的啟動(dòng)試驗(yàn)研究作者：薄國(guó)柱【1】操家順【2】夏明芳【3】陸繼來【3】摘要：本文重點(diǎn)研究采用復(fù)合厭氧反應(yīng)器處理難降解退漿廢水的啟動(dòng)，試驗(yàn)結(jié)果表明，在中溫（35±3℃）條件，用H2SO4和HCl混合酸調(diào)節(jié)pH值8.5左右，使CODCr/SO42-值大于2，Cl-小于6g/L,有效降低了SO42-和Cl-對(duì)復(fù)合厭氧反應(yīng)器的抑制作用，在HRT為8.9h、有機(jī)負(fù)荷率13.3kgCOD/m3.d情況下，CODCr去除率達(dá)到了54%，產(chǎn)氣率達(dá)到了0.38v/v.d，含甲烷率為45.2％，復(fù)合厭氧反應(yīng)器運(yùn)行平穩(wěn)，啟動(dòng)迅速。關(guān)鍵字：復(fù)合式厭氧反應(yīng)器高pH值退漿廢水快速啟動(dòng)印染廢水0前言印染退漿廢水含有大量PVA(聚乙烯醇)、CMC(羧甲基纖維素)和表面活性劑，由于PVA是高聚物，可生化性差，BOD5／CODCr值僅0.064，且退漿廢水堿性大（pH能達(dá)到14），采用傳統(tǒng)的活性污泥工藝很難達(dá)到滿意的效果【1】。上流式污泥床-過濾器(UpflowBlanketFilter,簡(jiǎn)稱UBF)是加拿大人Guiot[2]在厭氧濾器(AnaerobicFilter,簡(jiǎn)稱AF)和上流式厭氧污泥床(UpflowAnaerobicSludgeBlanket,簡(jiǎn)稱UASB)的基礎(chǔ)上開發(fā)的新型復(fù)合式厭氧反應(yīng)器。UBF具有很高的生物固體停留時(shí)間（SRT）并能有效降解有毒物質(zhì)，是處理高濃度有機(jī)廢水的一種有效的、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)。由于退漿廢水的高堿性特性，本試驗(yàn)擬在高pH值（8.5）條件下進(jìn)行復(fù)合式厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)研究。

1試驗(yàn)材料與方法1.1試驗(yàn)裝置與工藝流程UBF反應(yīng)器由有機(jī)玻璃圓管制成，內(nèi)徑90mm，高1200mm，有效容積為6.3L。反應(yīng)器上部三分之一處掛組合式填料。反應(yīng)器采用熱水循環(huán)加熱，維持溫度在35℃左右，工藝流程如圖1所示。1.2接種污泥反應(yīng)器接種的絮狀污泥取自鎖金村污水處理廠污泥池，用孔徑為1mm的濾網(wǎng)過濾去除大的雜質(zhì)，測(cè)得VSS/TSS為0.47,TSS為39.6，VSS為18.6gVSS/L。接種污泥量為2.5L。1.3試驗(yàn)用水試驗(yàn)用水取自吳江盛澤鎮(zhèn)某印染廠退漿廢水，其CODCr為4814mg/L，pH值為14，NH3－N為8.2mg/L。維持CODCr:N:P比為200：5：1。N、P元素和微量元素【3，4，5】的投加量見表1。用濃H2SO4和HCl調(diào)pH值到8.5左右。1.4分析項(xiàng)目及分析方法COD：重鉻酸鉀法；pH：pH試紙及便攜式pH計(jì)；儲(chǔ)備碳酸氫鹽堿度：滴定法；揮發(fā)性脂肪酸(VFA)：滴定法；產(chǎn)氣率：濕式氣體流量計(jì)；SS：重量法；用電子顯微鏡觀察顆粒污泥性狀。表1投加營(yíng)養(yǎng)元素及微量元素表Table1.Syntheticwastewatercomposition悶圖茄(NH珍4屋)摸2垃CO邁3針縣里86mg泉/gCOD孔蹦巨CaCl撤2懲·2H凝2照O需棋鋼50mg藏/L討競(jìng)撥K等2史HPO顏4橫萍才26mg該/gCOD樓悼顛FeCl卡2鋸·4H毒2紅O稍屈糕40mg吸/L論猾遠(yuǎn)CoCl鄭2仰·6H遭2爆O國(guó)薪形10mg罩/L盒與艙CuCl殃2鼠·2H淺2忠O孩旱申0.5m慶g/L吳隊(duì)睡NaMoO漂4憲·2H劇2阻O易勝憤0.5m孫g/L冶駝魄NiCl煙2行·6H薯2記O辨峽圾0.5m芳g/L1.5試驗(yàn)啟動(dòng)過程第一階段(1-19d),初期進(jìn)水采用葡萄糖自配水,COD為2000mg/L,COD:N:P為200:5:1,加入微量元素,初始水力停留時(shí)間(HRT)為48h,有機(jī)負(fù)荷率為1.0kgCOD/m3.d,相應(yīng)污泥負(fù)荷為0.1kgCOD/kgVSS.d.第三天出水pH值為6.0,出水CODCr為2100mg/L,高于進(jìn)水濃度,投加一些NaHCO3提高水中堿度,使pH值到7.2,按1/8的遞增量加入退漿廢水,改變葡萄糖投加量,維持CODCr在2000mg/L左右,逐步縮短HRT,從而提高有機(jī)負(fù)荷率.到第五天反應(yīng)器中有許多連續(xù)的小氣泡產(chǎn)生,但去除率只有6.8%,第10d去除率達(dá)到了41%.當(dāng)HRT縮短到6.8h時(shí),污泥床膨脹并有部分污泥洗出,故本次試驗(yàn)得出最佳HRT為8.9h,此時(shí)有機(jī)負(fù)荷率6.5kgCOD/m3.d,去除率穩(wěn)定在65%左右.

第二階段(20d-47d),保持HRT為8.9h不變,逐步提高CODCr濃度到全部退漿水4814mg/L,逐漸提高有機(jī)負(fù)荷率到13.3kgCOD/m3.d.CODCr去除率穩(wěn)定在54%左右，此時(shí),污泥顆?；黠@,膜肥厚,認(rèn)為啟動(dòng)成功。整個(gè)啟動(dòng)過程中反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷率及水力停留時(shí)間見圖2。2

有機(jī)負(fù)荷率及水力停留時(shí)間圖Fig.2.DistributionofOLRandHRT2試驗(yàn)結(jié)果帥2.1沫熊顆粒污泥的形沫成及特征譯到啟動(dòng)過炊程的后期，已趴經(jīng)有許多顆粒架污泥形成，污郵泥顆粒粒徑殃在打1.0~2.購0m勸m道之間，取顆粒餡污泥在顯微鏡或下觀察，發(fā)現(xiàn)俱甲烷毛狀菌屬受（變Methan召osaeta嫩sp液p漏）和嗜堿產(chǎn)甲諒?fù)闂U墻菌蠅(Metha炕nbacte取riuma飛lcalip悄hilum穴)具占優(yōu)勢(shì)，在顆決粒污泥上有大染量白色附著物癢，可能是析訓(xùn)出菊PV逗A棒被顆粒污泥吸士附的結(jié)果，反輕應(yīng)器的啟動(dòng)完編成時(shí)測(cè)得顆粒歡污泥大的五TS嚇S鑰為極68.3g渴/邪L木，置VS落S預(yù)為睬34.5g煌/李L皆。出松圖血3

COD耳Cr散去除率及產(chǎn)氣差率圖纏Fig.3柏.Dist巧ributi易o(hù)nof豆CODre素moval尊effici律encya吉ndbio物gaspr握oducti孤onrat竿e慰2.2CO凈D鉛Cr尚的去除效果絕柔宅COD顫Cr飛去除率見貢圖徐3,愿謠在初期馴化過板程中，有兩天數(shù)的出勇水警CODc鼠r忠高于進(jìn)水。產(chǎn)緊氣率受溫度的快影響很惰大遼,2竹0股℃奮時(shí)，基本不見聚產(chǎn)氣吊，園2冷2架℃創(chuàng)時(shí)產(chǎn)氣率熱為給3啟6畏℃湖時(shí)慢的獸30押%示，覽到港3彩0巡℃湊時(shí)增加傲到倦3來6荷℃控時(shí)膨的譽(yù)6豈0百％左右悠，雁3唐4盜℃陸~3跟6財(cái)℃面產(chǎn)氣率最大。緣本試驗(yàn)采用熱蜜水循環(huán)加熱使尊反應(yīng)器維持浙在悔3蝴5而℃達(dá)左右，有利于堵厭氧菌產(chǎn)甲烷概的進(jìn)行。在馴低化的初期，產(chǎn)慚氣量很小，從屈第嬌6溪d量開始測(cè)產(chǎn)氣率老，產(chǎn)氣率見煩圖暫3鬧，累從權(quán)20倆d三起測(cè)甲烷含率芽，發(fā)現(xiàn)甲烷含孝率隨吧著犧SO額4倘2-峰濃度的增加而惡從策20廉d腫時(shí)般的三65.擺1厚％減少沸到離47沈d傅穩(wěn)定時(shí)啞的譽(yù)45.質(zhì)2虜％。3討論麻3.1SO撿4捐2-弦和紐Cl短-遇的影響喇由于退漿鞋廢水堿性大討（何p家H六為訊1酸4遭），工程中常乞用的酸中和劑解有工業(yè)硫酸和喪鹽酸，而復(fù)合晃厭氧反應(yīng)器衰中梁SR腰B丸對(duì)秤MP轎B濫的抑制作用是酒明顯的縫【態(tài)6技】慌，狡SR列B瞎既可利用乳酸思鹽或乙酸鹽，適也可利表用皂H療2尚或擋NADH裂霧＋脾H培＋言還諒原奪SO趙4采2-赴獲取生長(zhǎng)所需漢的能量，這就槐和撤MP扒B箏發(fā)生了明顯的斷競(jìng)爭(zhēng)性基質(zhì)利卡用（初級(jí)抑制婚），束且貫SR否B族的最終產(chǎn)物贈(zèng)是叮H奮2其S董或其他硫化物火，雖有少部分忠溢出，剩余部狐分仍然會(huì)抑制莖甲烷菌的生長(zhǎng)拾（次級(jí)抑制）磚。硫酸鹽還原真作用對(duì)厭氧消答化的影響也受瞇多種因素的制窯約，冀濱弘等職【虜7而】另認(rèn)為克服硫酸嚇鹽還原作用的號(hào)主要因素州是酸COD搞Cr殃/SO毫4測(cè)2-魂大距于監(jiān)2船、合適的進(jìn)水傲【專SO喚4捆2-換】（小版于脂4000mg賠/坊L索），章非娟等耐【愛8無】袋等認(rèn)為投加鐵性鹽和出水回流蛙可克服硫酸鹽頃還原作用的影破響，楊虹等椒【國(guó)9墨】吩認(rèn)為全混流恒低化或器誘:Cl涌-袋<4.5g囑/L,SO晉2-飲4趟<1.8g/搞L稿；輕UASB:交Cl顫-秩<7.2g烏/L,SO奔2-削4蛇<3.0g仔/柜L沾時(shí)基本無抑制隸作用?？郾敬卧囼?yàn)樹用酸火調(diào)趙p宣H產(chǎn)值秘至登8.宵5妄左右再進(jìn)昏水臘,怨但全四用鉗H芝2鉗SO閑4艷調(diào)辜p詢H幼時(shí)，投加鞭的言SO餡4濱2-鼻為警9200mg鉗/材L與。負(fù)COD/SO鋼4蛋2-籌為長(zhǎng)0.5煩2靠；完全腔用鉆HC濫l陵時(shí)尿，帆Cl吊-結(jié)為豆6900mg丸/騎L濤；哈用臺(tái)H怖2吃SO脾4與和俗HC雀l鬧混合調(diào)節(jié)時(shí)凱，硬SO急4疤2-黎為蘋1800mg渾/斧L惜，冬Cl牧-董為付5330mg放/邀L魄，時(shí)COD/SO鞏4怎2-磨為再2.6近7犁，投加的微量食元素中含耳有論MoO板4崖2-雹，敘MoO繳4油2-陜既作公為護(hù)MR株B就的營(yíng)養(yǎng)物又暮對(duì)刷SR資B揚(yáng)有抑制作用萌【皇1腳0?！咳牵瑥脑囼?yàn)運(yùn)行娘情況看，全蕩用執(zhí)H已2撥SO贏4嫁調(diào)亞p挪H樣時(shí)對(duì)產(chǎn)甲烷有委明顯抑制作用或，經(jīng)用受UAS顛B容反應(yīng)器做平行可試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)連續(xù)串十天沒有發(fā)現(xiàn)猴產(chǎn)氣衰，姥CODc琴r攝去除率鳥在騾2起0出％以下。全郊用寧HC耽l肆調(diào)央p疏H繪時(shí)逝，雞COD使Cr察去除率謀在銳4化0辨％左右，比用稀混合酸時(shí)的去布除率低，說明堆用混合酸調(diào)插節(jié)峽p洽H午值有效降低蘇了谷SO些4稍2奴-板和員Cl緒-復(fù)對(duì)復(fù)合厭氧反踩應(yīng)器的抑制作叮用。殲3.2p宴H巧值的影響當(dāng)一般認(rèn)為厲產(chǎn)甲烷菌最適顧宜它的餡p講H狗值范圍戰(zhàn)為蜓6.泄8府～扮7.想2百之間尖【疾1擔(dān)1炭】緩，但也有一些跟在偏堿環(huán)境中垂生長(zhǎng)的產(chǎn)甲烷貿(mào)菌，如嗜堿產(chǎn)老甲烷桿菌鎮(zhèn)（刺Methan秧bacter猛iumal俊caliph扣ilu校m骨），其最宇適拉p逮H炸值終為句8.瓜1貍～話9.重1梯，織里嗜鹽產(chǎn)證甲烷菌廟（鑒Methan榮ohalop級(jí)hilus案zhilin繭a蛛e驗(yàn)）的最簡(jiǎn)適鑒p圾H洞為陶9.敘2萌，由于退漿廢奸水堿性大呢（特p毀H偽為乎1喘4返）劇,正故需要加酸調(diào)喇節(jié)轎p毒H耀值，厭氧反應(yīng)刮器在偶高三p濫H燈值頌（燒8.宣5蹄左右）下仍有喪良好的去除效肥果，啟動(dòng)后期燦，產(chǎn)氣率達(dá)到球了泛0.38v/藥v.壤d番，含甲烷率抱為廳45.洗2仗％，堿性產(chǎn)甲露烷菌發(fā)揮了決列定性的作用。重出頓水思p無H瘡值一直穩(wěn)定攀在亦7.虧8寒左只右昌.雜由于退漿水堿拉度動(dòng)大旺(4000m嚼g/澆L殼左右，沉以詠Ca婆O徑計(jì)嬸)捉,魯一般不會(huì)出棚現(xiàn)扇VF園A景的積累酸化現(xiàn)駝象。實(shí)親測(cè)虜VF室A僅維持動(dòng)在帳350mg/妄L伏左右，儲(chǔ)備碳睛酸氫鹽堿度普在林1000mg叫/提L斤左右，實(shí)際運(yùn)吹行情況沒有出民現(xiàn)酸化現(xiàn)象。放3.3排蛙反應(yīng)器的重新葛啟動(dòng)唇乖第風(fēng)48購d束起，停鋸車恨1民0涂天后重新啟動(dòng)惠，進(jìn)水負(fù)荷維甲持停車前不變掌，水力停留時(shí)禮間延長(zhǎng)廉到廟1憂2柿小時(shí)，沒有生欺物固體洗出，同第一天去除率鹽為傾3其1森％，比停車前條低，境但奶4套d腐以后恢復(fù)到了蕉停車以前的水繼平，且略有提斥高。4結(jié)語徒4.1盡

UB印F俗厭氧反應(yīng)器具屋有啟動(dòng)快、運(yùn)勸行平穩(wěn)的特點(diǎn)炎，對(duì)于處理難舉生物降解的退粘漿廢水，在中怕溫志（誘35±遣3唯℃變）條件下，系愧統(tǒng)在進(jìn)藝水雞COD擔(dān)Cr遙為萄4814m籌g/L慚椒、頁HRT8.9蘋h橋、有機(jī)負(fù)倍荷揉13.3k邪gCOD/m飛3在.炭d它情況下肚，她COD那Cr黎去除率卻為叫5舟4舊％。規(guī)4.2餐潑用星H皇2獄SO宣4委和獲HC蘿l伶混合酸調(diào)姨節(jié)掘p席H森值，保閥證赤CODcr/求SO閘4峰2-墻大漫于蘆2繪，鋒Cl暢-旗小酸于趨6g/況L腫，有效降低晚了候SO坐4蘇2-群-靈和愿Cl槍-餃對(duì)厭氧生物反超應(yīng)器的抑制作聰用，保證了產(chǎn)紗甲烷菌產(chǎn)甲烷虧的反應(yīng)活性。直4.3攤

UB刷F欣厭氧反應(yīng)器在劑進(jìn)水票高桶p墊H巧值獲（頓8.執(zhí)5惹左右）下啟動(dòng)常成功，產(chǎn)氣率半達(dá)到皮了仿0.38v/氣v.供d摟，含甲烷率玉為肥45.蓋2班％，證明狼了評(píng)UB耳F先厭氧反應(yīng)器處瓦理高堿度難生暑物降解退漿廢踩水的可行性。參考文獻(xiàn)梁虜叫1慘．哀Lin暮S訂．辭H師．針＆滿Lo駕C柏．逗C夠．依Fenton銜proce緣ssfor席treat擱mento廢fdesi郊zingw欣astewa苗ter

W遠(yuǎn)at.Re酷s階．后，鞋199本7回．芳31(8仙)甲：知205稀0瞞—倦205私6嗎．佩濤木2噸．柳Guiot.卷S.R.悶andV尼anden打BergL膀.,Pe煌rforma茂ncean容dbiom徒assre落tentio由nofa挨nupfl濫owana淚erobic蝕react繪orcom柱bining五aslu三dgebl擊anket卸andfi蔥lter,男Biotec溜hnol.逢Lett.,姜1984a,醒6,16墾1積～夫164暫蠶柴3滅．周洪波等抓，橡UAS刻B懂和岔EGS胖B摸反應(yīng)器中厭氧記顆粒污泥生物鄭學(xué)特性的比較竿，應(yīng)用與環(huán)境承生物學(xué)報(bào)對(duì)，財(cái)200濕0察，理6臥（闊5漁）收,47蜂3四～件476組您蘆4藥．剃M門．難Hu歲t獲ň贈(zèng)a甩n刺，粒M.Drt床i亡l撇，張L的．手Mrafko劉vá,蚊J賠．齡Derco,運(yùn)邀J排．彈Buday,望Compa鉗rison窮ofsta辭rtupa筍ndana站erobic策waste羞water促treatm得entin撒UASB,持hybrid利andb溫affled堂react炮or,Bi限oproce閘ssEng由ineeri依ng,21(鏡1999),懲43車9質(zhì)～膝445財(cái)奧使5回．燃S.Se施n.and肉淋G書．棟N鏟．碧Demire親r,An尿aerobi厲cTre