摘要:為了考察上流式厭氧污泥床反應器(UASB)處理含硫酸鹽有機廢水的特性,采用有效容積為10 L的UASB,研究了啟動運行過程中COD和SO42-降解情況、出水VFA和pH值、產氣量及顆粒污泥比產甲烷活性(SMA)變化狀況。
結果表明,接種厭氧顆粒污泥,保持進水COD為1 500 mg/L,SO42-濃度為100 mg/L,將HRT由24 h縮短至12 h以提高負荷,經歷55 d成功啟動了UASB反應器;當HRT為12 h,進水COD和SO42-負荷為3.0 kg/(m3•d)和0.20 kg/(m3•d),COD和SO42-的去除率分別達到80%和89%,出水VFA為3 mmol/L,產氣量達9.5 L/d,顆粒污泥的SMA為86.4 mL/(g VSS•d)。
隨著工業的不斷發展,化工、味精、制藥、糖蜜酒精、制革、造紙等領域在生產過程中排放出大量含硫酸鹽的有機廢水,對環境造成巨大污染。對于高濃度有機廢水,一般采用厭氧處理方法。但是,當廢水中含有高濃度硫酸鹽時,使厭氧降解過程出現了產甲烷菌(MPB)與硫酸鹽還原菌(SBR)競爭基質以及硫酸鹽的還原產物(硫化物)對MPB和SBR產生毒性抑制等問題,導致微生物活性降低,嚴重時甚至可使處理系統完全被破壞。目前,多采用兩相厭氧工藝解決基質競爭性抑制和硫化物毒性作用問題;但從微生物角度,兩相厭氧工藝的相分離會改變有機酸代謝的平衡穩定性和連續性,以及存在工藝復雜不易調控等問題。
因此,采用單相厭氧處理硫酸鹽有機廢水仍值得深入研究。上流式厭氧污泥床(up-flow anaOrobic sludgO blankOt,UASB)作為一種經典的廢水生物處理的厭氧反應器,已廣泛應用于硫酸鹽有機廢水的厭氧處理,但大多是通過提高進水COD和SO42-濃度提高負荷的方式啟動UASB反應,而通過逐漸縮短HRT的以提高負荷的啟動方式較少。
事實上,另有研究認為,硫酸鹽有機廢水厭氧處理抑制機理是顆粒污泥表面單質硫和金屬硫化物的過渡積累,而通過逐漸縮短HRT的方式啟動反應器,可以一定程度上減少上述單質硫和金屬硫化物的沉積,減少抑制,為后續穩定運行打下基礎。本研究采用一個UASB反應器,以人工配制的硫酸鹽有機廢水為進水,通過縮短HRT提高負荷以啟動UASB=`反應器,考察了整個啟動過程中COD、硫酸鹽的去除,出水VFA和PH,以及產氣量和污泥產甲烷活性變化情況,以期為硫酸鹽有機廢水的厭氧處理提供一定的理論依據。
1實驗材料與方法
1.1實驗裝置
實驗裝置采用方形結構(如圖1所示),由UASB反應器(反應區、三相分離區和氣固分離器)、預熱內膽、熱水夾套、氣體收集與測量裝置、溫度傳感器和溫控儀組成;UASB反應器及預熱內膽和熱水夾套均采用厚8mm的有機玻璃制成,高度150cm,有效容積10L;熱水夾套使UASB反應區保溫(32±1)℃,內膽出水管上部氣柱產生的壓差,使反應器底部布水更加均勻。裝置中各部件均置于一不銹鋼支架內,形成一種集廢水生物處理、溫度控制、氣體收集及測量于一體的UASB反應裝置。具體參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。

1.2反應器實驗用水
實驗進水為人工合成的含硫酸鹽模擬廢水。以蔗糖為碳源,氮源為(NH4HCO3,磷源為KH2PO4,COD:N:P=200:5:1。
詳情請點擊下載附件:UASB處理硫酸鹽有機廢水


