常温下IC厌氧反应器处理废纸造纸废水的厌氧颗粒污泥性能研究
  • 【摘要】

    IC厌氧反应器是第三代厌氧反应器的代表之一,适用于处理多种有机废水.其稳定性和高效能取决于反应器中能否形成沉降性能好、产甲烷活性高的厌氧颗粒污泥,故厌氧颗粒污泥的特性研究一直是IC厌氧反应器研究领域内的重点.本试验使用自行研制的IC厌氧反应器,接种了某污水处理厂浓缩池的絮状污泥,主要研究目的是考察常温下IC厌氧反应器在启动过程中颗粒污泥的培养和处理废纸造纸废水过程中颗粒污泥特性的变化以及在间歇试验... 展开>>IC厌氧反应器是第三代厌氧反应器的代表之一,适用于处理多种有机废水.其稳定性和高效能取决于反应器中能否形成沉降性能好、产甲烷活性高的厌氧颗粒污泥,故厌氧颗粒污泥的特性研究一直是IC厌氧反应器研究领域内的重点.本试验使用自行研制的IC厌氧反应器,接种了某污水处理厂浓缩池的絮状污泥,主要研究目的是考察常温下IC厌氧反应器在启动过程中颗粒污泥的培养和处理废纸造纸废水过程中颗粒污泥特性的变化以及在间歇试验下废纸造纸废水中典型污染物邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对厌氧颗粒污泥的抑制作用和抑制机理.研究结果表明:在启动试验中,IC厌氧反应器的容积负荷由3.0kgCOD/m3·d增加到14.4kgCOD/m3·d,停留时间HRT从24.0h降为4.8h,沼气产量从4.5L/d增加到45.1L/d,运行稳定后,COD去除率保持在90%以上,反应器启动完成.污泥浓度稳定在66g/L左右,而VSS和VSS/SS的比值就逐步上升直至稳定;<0.3mm的颗粒污泥比重从57.7%降到39.4%,0.9~2.0mm的颗粒污泥增加到17.8%,大于2.0mm的颗粒污泥则达到6.6%;污泥沉降速度介于34.05~109.75m/h之间,具有良好的沉降性能.反应器运行25天时,出现了肉眼可见的厌氧颗粒污泥;70天后污泥颗粒化完成,这说明在常温下用絮状污泥培养颗粒污泥是可行的.启动完成后,厌氧颗粒污泥的扫描电镜显示污泥表面高低不平,颗粒污泥表面有较多不同形状的孔洞;厌氧颗粒污泥中的微生物以丝状菌、杆状菌为主.在IC厌氧反应器对废纸造纸废水的处理过程中,以"人工配水﹢OCC造纸废水"的进水方式,先对厌氧颗粒污泥进行驯化.经过20天的运行,颗粒污泥驯化完成.处理废纸造纸废水结束后,颗粒污泥从黄色变为灰色、灰黑色,大颗粒一般以椭球形为主,而较小颗粒则以球状居多.在驯化阶段,反应器的污泥量发生变化,SS由64.5g/L增加到66.5g/L,VSS由48.2g/L减少到44.7g/L,VSS/SS由72.8%变为67.2%.<0.3mm颗粒污泥的量明显减少,为32.4%;0.9~2.0mm的颗粒污泥明显增加,为26.5%;沉降速度减少,为23.02~92.34m/h.在稳定运行阶段,SS从66.5g/L增加到75.2g/L,VSS从44.7g/L增加到55.2g/L,而VSS/SS从67.2%增加到73.7%;颗粒污泥总体尺寸呈现减少的趋势,<0.3mm颗粒污泥明显增加,为41.7%.0.9~2.0mm的颗粒污泥明显减少,为21.9%.当t=5.5h时,颗粒污泥的细胞外多聚物含量最大,颗粒污泥性能比较稳定.辅酶F420随着水力停留时间的减少而减少,最终值为0.09umol/g.在厌氧颗粒污泥的毒性试验中,DBP质量浓度分别为0.16g/L、0.31g/L、0.52g/L、0.84g/L、1.04g/L、1.57g/L时,对厌氧颗粒污泥产甲烷菌的生物活性均具有抑制作用,并随着DBP质量浓度的增加,这种抑制作用越大.在DBP质量浓度小于等于0.16g/L时,DBP对颗粒污泥的毒性是属于代谢性的;DBP质量浓度为0.31~1.04g/L时,其毒性是生理性毒素;当DBP质量浓度大于等于1.57g/L时,属于杀菌性毒素.随着DBP质量浓度的升高,厌氧颗粒污泥中胞外多糖和蛋白质的含量均逐渐降低,在厌氧颗粒污泥的EPS中,蛋白质与多糖的比值在1.66~2.78之间.当DBP质量浓度等于3.14g/L时,蛋白质与多糖的比值最小,为1.66;空白样品时,比值为2.78.随着DBP质量浓度的增加,颗粒污泥的产甲烷活性和辅酶F420含量都有所降低,且辅酶F420的变化规律与污泥产甲烷活性的规律一致. 收起<<

  • 【作者】

    曾国敏 

  • 【学科专业】

    环境工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    华南理工大学

  • 【导师姓名】

    马邕文

  • 【学位年度】

    2010

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    IC厌氧反应器%废纸造纸废水%厌氧颗粒污泥%邻苯二甲酸二丁酯(DBP)