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EGSB反应器处理模拟废水的试验研究.doc

EGSB反应器处理模拟废水的试验研究

_微笑着失忆_却无法放弃_
2017-10-16 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《EGSB反应器处理模拟废水的试验研究doc》,可适用于综合领域

EGSB反应器处理模拟废水的试验研究第O卷第期年月徐州建筑职业技术学院JOURNALOFXUZHOUINSTITUTEOFARCHITECTURALTECHNOLOGYVoIOJunEGSB反应器处理模拟废水的试验研究王正扬,刘春梅(徐州建筑职业技术学院市政工程学院,江苏徐州)摘要:通过EGSB反应器处理自配葡萄糖有机废水试验,探讨了EGSB反应器运行过程中各辛中参数的变化情况,分析了pH值,水力上升流速及厌氧颗粒污泥的性质,如粒径分布,沉降性能,污泥床膨胀情况,污泥中微生物相等因素对反应器运行效果的影响关键词:EGSB反应器酒精废水试验研究中图分类号:TU文献标识码:A文章编号:()ExperimentalStudyonTreatmentofSimulatedWastewaterwithEGSBReactorWANGZhengyang,LIUChunmei(SchoolofMunicipalEngineering,XuzhouInstituteofArchitecturalTechnology,Xuzhou,Jiangsu,China)Abstract:BasedontheexperimentintotreatmentofglucosesyntheticorganicwastewaterwithEGSB(expandedgranularsludgebed)reactor,thispaperexploresthevariationsinvariousparametersinitsoperationalprocessandanalyzestheinfluencesonitsoperationaleffectsofpHvalues,hydraulicupflowvelocitiesandpropertiesofanaerobicgranularsludge,suchasgrainsizedistribution,sedimentationcapability,expansionrateofsludgebedandmierobiofaciesinsludgeKeywords:EGSBreactoracoholproductionwastewaterexperimentalstudy采用模拟废水对EGSB反应器运行特性进行试验研究,了解EGSB反应器运行过程中各种运行参数,掌握EGSB反应器运行特性,为EGSB反应器厌氧生物处理高浓度酒精废水提供可行性数据试验材料及装置模拟废水试验所用的模拟废水是葡萄糖,即在自来水中加人一定量的葡萄糖作为碳源,并按照COD:N:P收稿日期:基金项目:作者简介:EmaiI:一OO年院青年科学基金项目(EGSB反应器处理酒精生产废水的试验研究)(JYA)王正扬(一),男,辽宁大连人,讲师wangzyxzcateducn为::,加入碳酸氨和磷酸二氢钾,同时加入适量的微生物生长所必需的微量营养元素和酵母膏卜表为试验采用的模拟废水水质的组成,表为微量元素营养液的组成表自配葡萄糖水水质组成TabComponentofglucosesyntheticwater组分用量g组分用量葡萄糖O氯化钙g碳酸氨碳酸氢钠g磷酸二氢钾酵母膏g氯化镁蒸馏水L接种污泥取自某啤酒厂UASB反应器中的颗粒污泥,污泥的TSS为gL,VSS为gL,VSSTSS第期王正扬,等:EGSB反应器处理模拟废水的实验研究为在对接种污泥进行淘洗后放入反应器中表微量元素营养液组成TabComponentofmicroelementnutrientsolution组分用量组分用量蒸馏水LZnClmgFeClzHOmgCuCHOmgCOCHOmgEDTAgMnCIHzOmgNaMoOmgNEGSBHOmgHClmLHBOmg试验装置试验装置如图所示图试验用EGSB反应器示意FigSketchofexperimentalEGSBreactorEGSB反应器运行试验影响EGSB反应器运行的因素很多,进水水质特性,进水COD浓度,反应器内pH值的波动,温度,反应器内液体升流速度,运行操作条件等都会对EGSB反应器的污泥颗粒化进程产生重大影响,从而影响到反应器能否成功启动本次试验希望通过EGSB的运行获得相关数据,掌握和了解EGSB反应器在处理有机废水的运行过程中,各种参数的变化对反应器的影响,从而确定EGsB反应器运行的合理参数,为处理酒精废水试验提供理论基础数据试验运行状况在试验开始之前,先将接种为ml污泥放入EGSB反应器中,然后通过加温水槽,将COD值为mgL的自配葡萄糖稀释水将其充满,通过加温水槽将反应器内的温度维持在左右所配制的葡萄糖废水的COD为mgL,在试验过程中通过逐步降低对模拟废水的稀释倍数与适当提高水量相结合的方法,改变进水水质和COD负荷来考察EGSB反应器的运行状况在整个试验过程中,自配的葡萄糖废水进水的COD控制在l~mgL之间,控制进水的V在,mh之间试验结果液体表面上升流速对EGSB反应器运行效果的影响本次试验考察了进水浓度为,mgL时不同液面上升速度下EGSB反应器内颗粒污泥的膨胀性能,COD去除效果以及污泥床变化情况试验结果见表表EGSB反应器在不同水流上升速度下的运行情况TabRunningperformanceofEGSBreactoratdifferenthydraulicupflowrates液面升流速度VD(mh一)膨胀率除率kgCODmd床震度备注()变化…lO不明显不明显明显明显明显明显明显明显明显沟流沟流漂浮,分段正常正常正常污泥流失污泥流失污泥严重流失pH值对反应器运行效果的影响试验中通过在反应器上设置个取样口取样观察反应器中不同高度处的废水pH值变化情况,发现在反应器不同高度处废水的pH值与出水pH值差别不大,说明反应器内pH值均匀变化,这与反应器内较快的液面升流速度有关根据不同高度的废水pH值与出水pH值接近,试验采用以出水的pH值来观察运行过程中pH值变化与厌氧生物处理效果的关系(即COD去除率的变化),试验结果如图所示徐州建筑职业技术学院第O卷产气量的变化试验过程中从进入量简的碱液体积变化得出产气量的变化随着容积负荷和去除率的不断增大,产气量也不断增大,最大可达Ld,说明产气量与处理效果有紧密联系,产气量和COD去除率的关系如图,图所示零槲粕,J运行时间,d图COD去除率与pH值变化关系FigRelationcurvesbetweenCODremovingratesandpHvalues瓣篮U运行时间,d图产气量和COD去除率的关系FigRelationcurvesbetweengasproductionsandCODremovingrates坦疆U运行时间d图产气量和容积负荷的关系FigRelationcurvesbetweengasproductionsandvolumetricloads从图和图可以看出,coD去除率高,产气量也大,说明微生物生长良好而随着COD负荷增加,产气量也有逐渐增加的趋势,但当CD负荷超过kgCOD(TId)时,产气量逐渐下降,说明在EGSB反应器中COD负荷不能过大厌氧颗粒污泥的变化厌氧颗粒污泥是由甲烷菌,乙酸菌和水解发酵菌等构成的自凝聚体,其良好的沉淀性能和甲烷活性是升流式厌氧污泥床反应器成功的关键颗粒污泥的化学成份和微生物相对其结构和维持起着重要作用颗粒化过程是一个多阶段过程,取决于废水成份,操作条件等因素颗粒污泥的形成使升流式厌氧污泥床反应器内可以保留高浓度的厌氧污泥,使反应器具有更高的有机容积负荷和水力负荷细菌形成颗粒污泥的聚集体是一个微生态系统,其中不同类型的种群组成了共生或互生体系,有利于形成细菌生长的生理生化条件,利于有机物的降解颗粒形成有利于其中的细菌对营养的吸收颗粒使发酵菌中间产物的扩散距离大大缩短,对复杂有机物的降解是重要的此外,在废水性质突然变化时,颗粒污泥能维持一个相对稳定的微环境,使代谢过程继续进行试验在处理葡萄糖自配废水的过程中,观察了不同时期反应器内厌氧颗粒污泥的外观性质,微生物相,TSS与VSS以及粒径分布的变化情况具体如下:()颗粒污泥的外观和微生物相变化随着EGSB反应器运行时间的增加,颗粒污泥的形状没有发生明显变化,但是污泥的微生物相发生了明显的变化颗粒污泥中的大部分呈球状,少量较小的颗粒呈米粒状反应器运行的初期,污泥颜色呈黑青色,随着时间的推移,厌氧污泥的颜色以黑色为主,出现了少量的灰色污泥()污泥粒径变化要保证EGSB反应器的运行性能,就必须使反应器内的厌氧污泥具有良好的沉淀性能在EGSB反应器内,因反应器内基质浓度的变化,在反应器内不同液面处,颗粒污泥的分布也有较大的差异因此,研究反应器内污泥的粒径分布,可直观地反映出水力条件,基质类型和浓度等对颗粒污泥产生的影响,对于研究影响污泥颗粒化的物理化学因素和如何将反应器维持在良好运行状态有着特殊的作用试验分别测定了接种污泥运行前运行d及d,反应器内的污泥粒径分布情况如图所示求忙瞧赠运行前运一I运行dLL污泥粒径mm图接种污泥运行前,运行d及d的粒径分布情况FigDiameterdistributionsofsludge~nularbeforeinoculationandafterdayanddaytuningofEGSBreactor随着运行时间的延长,反应器内厌氧颗粒污泥的粒径大小和分布发生了明显变化污泥颗粒明显变大,污泥的粒径分布越来越集中,污泥主体粒径分布在,ITlm处于反应器内上部和下部的)OOl第期王正扬,等:EGSB反应器处理模拟废水的实验研究污泥颗粒略有不同,下部的污泥颗粒比上部的大见图()污泥沉降性能变化良好的颗粒污泥沉淀性能是保持反应器在高的进水表面上升流速条件下稳定运行的前提试验发现,在反应器的启动过程中,首先是污泥颗粒进行重新分布,粒径大的颗粒沉于反应器的底部试验中分别测定了接种污泥,运行d和d颗粒污泥沉淀速度,结果见图耋司一一'J{世污泥粒径mill图接种污泥运行前,运行d及d的沉降速度FigSettlingvelocitiesofsludgegranularbeforeinoculationandafterdayanddayrunningofEGSBreactor表反应器内不同时期厌氧污泥组分变化TabComponentchangesinanaerobicslud~inEGSBreactoratdifferentperiods蛙匿运T时『白I,d图不同运行阶段的TSS,VSS变化趋势VaiabletendencyofTSSandVSSatdifferentrunningstages()厌氧颗粒污泥的浓度变化一般来说在厌氧反应器运行过程中,污泥总浓度(TSS)大小可表示反应器内污泥数量的多少用挥发性污泥浓度(VSS)表示颗粒污泥中有机物的量,并以此估计污泥中细菌的量VSSTSS比值在一定程度上表示颗粒污泥中微生物的含量,通常情况下,VSSTSS比值在,O之间在试验过程中,EGSB反应器中的TSS和VSS都发生了明显的变化,试验数据见表,变化趋势如图所示结论综上所述可得出如下结论:()液体表面上升流速对EGSB反应器运行效果的影响EGSB反应器所适宜的进水表面上升流速为l,mh,在该条件下反应器内的污泥床呈膨胀状态,颗粒污泥与废水的接触混合状态良好,容积负荷在,kgCOD(md)之间,COD去除率最高达到,处理效果良好()pH值的波动对反应器运行效果的影响颗粒化污泥运行的最佳pH值范围在,之间,在此范围内COD的去除率最高在实践过程中可采用碳酸氢钠来调节进水pH值大小,使用碳酸氢钠可以在不干扰微生物的理化平衡状况下将pH值平稳地调节到理想状态()厌氧颗粒污泥变化EGSB反应器从开始运行到运行结束,反应器内厌氧污泥的性质发生一些变化,污泥内部微生物相的数量和种类逐渐丰富污泥粒径明显变大,粒径主要集中在,mm之间污泥的总浓度(TSS),挥发性浓度(VSS)的量都有所增加这说明在试验中厌氧污泥的颗粒化进程是充分和良好的厌氧污泥的颗粒化对于高浓度有机废水的处理效果的影响是至关重要的参考文献:王妍春,左剑恶,肖晶华EGSB反应器内厌氧颗粒污泥性质的研究J中国沼气,,():李亚新厌氧消化中甲烷菌的无机营养需求J中国沼气,():董春娟,李亚新,吕炳南微量金属元素对甲烷菌的激活作用J太原理工大学,():E李亚新,董春娟激活甲烷菌的微量元素及其补充量的确定J环境污染与防治,,():IS丁丽丽,任洪强,华兆哲,等内循环式厌氧反应器启动过程中颗粒污泥的特性J环境科学,,():O一竺建容,胡贵平,胡纪萃,等胞外多聚物在污泥颗粒化过程中的作用研究J中国沼气,l,():一】Ol』j』ILULIlI

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