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EGSB反应器处理啤酒废水的启动研究.pdf

EGSB反应器处理啤酒废水的启动研究

包子
2011-04-13 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《EGSB反应器处理啤酒废水的启动研究pdf》,可适用于工程科技领域

��文章编号:()EGSB反应器处理啤酒废水的启动研究收稿日期:��作者简介:陈素云(�),女,山西朔州人,硕士,太原大学环境工程系助教,研究方向为水污染控制。陈素云,董春娟(太原大学�环境工程系,山西�太原�太原大学�科技处,山西�太原�)��摘�要:EGSB反应器处理模拟啤酒废水,启动实验表明:接种消化污泥的反应器运行个月能够启动成功。为了尽快形成活性高、沉降性能好的颗粒污泥,EGSB的启动宜采用先低后高的进水浓度,并逐渐提高反应器内的上升流速和有机负荷。关键词:EGSB启动颗粒污泥中图分类号:X��文献标识码:A��作为第三代高效厌氧生物反应器的代表,膨胀颗粒污泥床(EGSB)由于其自身所具有的不可替代的优越性,越来越受到人们的关注。反应器的成功启动与颗粒污泥的快速培养对整个实验的运行起着关键的作用。本文主要探讨了处理模拟啤酒废水时,接种厌氧消化污泥EGSB的快速启动。�试验装置及方法�试验装置试验装置如图所示。�回流水桶�进水桶�蠕动泵�水封瓶�颗粒污泥�取样口�三相分离器�出水�水浴锅。图�EGSB工艺流程图试验用的EGSB反应器为自行设计,有机玻璃加工而成。总容积为L,其中,反应区内径mm,高径比:,体积L。反应器具体尺寸见表。从下往上沿反应器高度均匀分布个取样口。废水经由蠕动泵从底部进入EGSB反应器,出水一部分经蠕动泵回流进入反应器,另一部分排走。用水浴锅对废水进行加热,通过调节水温以维持反应器内温度在左右。产生的气体经由水封后由湿式气体流量计计量。表�实验所用EGSB反应器的各部分尺寸反应器反应区沉淀区体积(L)高度(m)体积(L)高度(m)内径(mm)高径比体积(L)高度(m)内径(mm)!���试验用水实验采用自配水。每天早、晚配水,其浓度根据运行需要随时调节。按照COD!N!P=!!的比例,试验用水由蔗糖,啤酒,NHCl,KHPO配制,同时加入Fe、Co、Ni等微量元素,投加NaHCO,调节反应器内PH为~之间,添加适量酵母膏和乙酸钙以促进颗粒污泥的形成。�接种污泥接种消化污泥取自太原市杨家堡污水处理厂。将污泥进行活性恢复,筛洗去除漂浮物和杂质后,接种到EGSB反应器内。污泥接种量为gSSL,其VSSSS为。�分析项目与方法COD:采用快速密闭催化消解法SS、VSS:采用重量法污泥产甲烷活性:采用血清瓶实验污泥粒径分布:采用筛分法。�运行过程从反应器开始运行到启动成功,整个试验运∀∀����年月第卷第期总第期�������太原大学学报�JournalofTaiyuanUniversity���������VolNoSumNo����行时间为个月。接种厌氧消化污泥EGSB反应器启动运行过程主要可以分为个阶段进行。即颗粒污泥出现阶段,形成阶段和成熟阶段。反应器运行初期,为了颗粒污泥尽快出现,首先维持较低的进水浓度(mgL左右)和较低的上升流速,并控制较长的废水停留时间随后逐渐提高进水浓度(启动中、后期为mgL左右),并通过调节进水流量和回流量逐渐提高废水在反应器内的液体上升流速(上升流速范围~mh),使得污泥层充分膨胀,有利于优势颗粒污泥的形成和筛选反应器运行后期为了提高颗粒污泥的产甲烷活性,逐渐降低废水停留时间并提高了进水的有机负荷,结果发现反应器对COD的去除率一直稳定在以上,说明颗粒污泥长势良好,反应器启动成功。�结果分析与讨论�进水浓度对COD去除率的影响图是反应器进水浓度对COD去除效果的影响。反应器启动运行初期,污泥优胜劣汰,质量差的絮状污泥随水流出反应器,COD去除率较低,只有左右。随着反应进行,反应器内颗粒污泥逐渐形成,COD去除效果明显增加,达到左右。启动后期,当进水浓度变化幅度为~mgL时,COD去除率并没有随进水浓度的大幅度变化而变化,实验中也没有颗粒污泥流失现象,说明颗粒污泥沉降性能好,活性高。�有机负荷对COD去除率的影响有机负荷对COD去除率的影响如图所示。反应器启动初期的周内,随着进水浓度的逐渐增加,有机负荷增加较快,从最初的kgCODm∀d升至kgCODm∀d,其对COD的去除率稳步提高,说明颗粒污泥驯化一段时间后,已经适应了啤酒污水的特征。为了改善颗粒污泥的性能,接着增大进水浓度,中期,改变进水浓度和进水量的方式继续提高有机负荷,其对COD的处理效果有先小幅下降随后上升的过程,其变化幅度很小,说明颗粒污泥有了一定的抗负荷冲击能力。启动后期,反应器的有机负荷有了几次较为明显的变化,从kgCODm∀d升至kgCODm∀d再降为kgCODm∀d时,从图中可以看出,尽管有机负荷变化幅度较大,但COD去除率仍保持在以上,没有明显降低,说明EGSB反应器具有良好的抗冲击能力,反应器启动成功。图�进水浓度对COD去除率的影响图�有机负荷对COD去除率的影响�HRT和液体上升流速对COD去除率的影响上升流速影响颗粒污泥床膨胀程度,为反应器稳定运行的重要参数。反应器运行期间上升流速和HRT的变化如图所示。在试验进行过程中,为了优势颗粒污泥的筛选和快速培养,在保证没有污泥大量流失的情况下,尽可能的提高废水上升流速。通过调节进水流量和浓度,使反应器内液体上升流速逐渐从mh提高至mh,相应的HRT从h逐渐降低到h,随着颗粒污泥的形成并趋于成熟,运行中、后期COD的去除率稳定维持在左右,反应器出水清澈,说明污泥沉降性能好。继续提高上升流速发现污泥有流失趋势,因此,启动期间,为了维持反应器内有足够的污泥浓度,应保持其上升流速不超过mh。图�液体上升流速和HRT�颗粒污泥的变化及其产甲烷活性反应器运行过程中,随时观察反应器状况,关注反应器内颗粒污泥形成和变化趋势。启动初期,反应器内不时有絮状物质冲出,运行天∀∀后,从反应器底部取样口取泥,发现开始有颗粒污泥出现,但观察到的污泥颗粒大多数比较细小,反应器内泥水界面混和不清。运行至天时,在反应器的底部有大量颗粒污泥出现,同时,反应器中间取样口也出现了较小的颗粒污泥。这些颗粒尽管性状比较规则,但是大多数表面比较粗糙,而且稳定性、沉降性较差。天时,再行取样发现颗粒污泥表面光滑、规则,具有光泽。颗粒污泥产气明显,并具有良好的沉降性能,此时反应器内泥水界面清晰。此时测定污泥量及污泥产甲烷活性,污泥浓度为gSSL,VSSSS=,对COD的去除率维持在左右,污泥达到培养要求。从图可以看出,与接种污泥相比,EGSB启动成功后,颗粒污泥粒径分布有了明显的不同。形成的颗粒污泥粒径基本成正态分布,主要以~mm的较大颗粒构成。污泥粒径的增大使得颗粒污泥的沉降速度相应提高,粒径介于~mm的颗粒污泥平均沉速可以达到mh,而粒径大于mm的粒径最大沉降速度可以达到mh,就连粒径小于的小颗粒污泥平均沉降速度也达到了mh。这说明启动成功后颗粒污泥的结构密实,因此,后期运行中,在有机负荷和上升流速双重冲击下,颗粒污泥也不会破碎、流失,反应器保持了较高的COD去除效果。图�颗粒污泥质量分布变化��图为启动成功后颗粒污泥与接种污泥的产甲烷活性比较图。从中可以看出,启动成功后的颗粒污泥产甲烷活性有了很大的提高,与接种污泥相比,产气量大约提高了一倍。颗粒污泥的产甲烷活性随其在反应器内高度分布不同而变化,反应器底部的颗粒污泥浓度最高、产甲烷活性最大。图�启动成功后污泥产甲烷活性变化�结论()接种消化污泥启动EGSB反应器,经过个月就可培育出性能好、产甲烷活性高的颗粒污泥。()启动过程中,最初以低浓度进水随后,提高进水浓度和进水量,降低废水的停留时间,反应器内维持较大的上升流速和较高的有机负荷有利于颗粒污泥的快速形成。参考文献:左剑恶,王妍春,陈浩,等EGSB反应器的启动运行研究J给水排水,,():�刘永峰,周兴求EGSB反应器快速培养厌氧颗粒污泥J环境工程,,():�国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会水和废水监测分析方法M北京:中国环境科学出版社,贺延龄废水的厌氧生物处理M北京:中国轻工业出版社,责任编辑:王启军StudyonStarting�upofEGSBReactorTreatingBreweryWastewaterCHENSu�yun,DONGChun�juan(DepartmentofEnvironmentEngineering,TaiyuanUniversity,Taiyuan,,ChinaScienceandTechnologyOffice,TaiyuanUniversity,Taiyuan,,China)Abstract:EGSBreactorcanbeusedtotreatthesimulatedlybrewerywaste�waterThestartingupexperimentshowsthataf�tertwomonthsofoperating,thereactorwhichisusedtodigestsludgecanbestartedupsuccessfullyInordertoformthegranularsludgeofhighactivityandnicesettlementasquicklyaspossible,itisnecessaryforthestarting�upofEGSBtousefisttheintakewaterwithlowdensityandlaterthatwithhighdensity,andgraduallyraisetherisingcurrentvelocityandorganicloadswithinthereactorKeywords:EGSBstarting�upgranularsludge∀∀

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