EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水

EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水（精选10篇）

EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水 第1篇

EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水

研究在负荷为20 kg COD/(m3・d)正常运行的EGSB(Expanded Granular Sludge Bed)反应器中,处理高浓硫酸盐废水.经过一个月左右的驯化,在进水COD为4 000 mg/L的条件下,进水SO42-质量浓度可提升至约1 800 mg/L,获得了9 kg SO42-/(m3・d)的运行能力.较高的有机负荷使得产气量较大随之带来明显的气提效应,再加上较高的上升流速所产生的.良好的气固分离效果,使得气相中的硫元素含量较高,达到了质量分数43.8%.硫酸盐还原茵所能达到的最大电子流比重为31.4%,对应的最低COD/SO42-值约为2.0.EGSB反应器内溶解性硫化物与相应的自由硫化氢质量浓度为255 mg/L和102 mg/L,未对SRB与产甲烷菌产生任何毒性.

作 者：王伟 阮文权 邹华 严群 陈坚 孙志浩 WANG Wei RUAN Wen-quan ZOU Hua YAN Qun CHEN Jian SUN Zhi-hao  作者单位：江南大学,工业生物技术教育部重点实验室,江苏,无锡,214036;江南大学,生物工程学院,江苏,无锡,214036 刊 名：食品与生物技术学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY 年，卷(期)： 25(6) 分类号：X703 关键词：硫酸盐废水   EGSB   硫化物   电子流比重  

EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水 第2篇

EGSB反应器处理啤酒废水的启动研究

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2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.作 者：陈素云    董春娟    CHEN Su-yun    DONG Chun-juan  作者单位：陈素云,CHEN Su-yun(太原大学,环境工程系,山西,太原,030009)

董春娟,DONG Chun-juan(太原大学,科技处,山西,太原,030009)

期 刊：太原大学学报   Journal：JOURNAL OF TAIYUAN UNIVERSITY 年，卷(期)：2010, 11(1) 分类号：X703 关键词：EGSB    启动    颗粒污泥   

EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水 第3篇

1 装置与控制条件

1.1 实验装置和运行方式

新型EGSB反应器装置流程详见图1, 有效容积43.06L, 下部高180cm, 长20cm, 宽10cm;上部高40cm, 长30cm, 宽20cm, 反应器外由加热丝包裹使反应器内部温度控制在35±0.5℃。工艺流程:将配制的有机废水由蠕动泵1输送至反应区, 三相分离器沉淀区出水作为回流水, 经蠕动泵2打回至反应区。经三相分离器分离后在顶部的出水口排出反应器出水。气体经导气管导入除渣瓶, 去除渣滓和浮沫后进入洗气瓶 (内部盛装30%的氢氧化钠溶液) 去除二氧化碳, 经湿式气体流量计计量产气量。

本试验接种的污泥来自长春大成集团污水处理厂UASB反应器内的絮状污泥。本实验运行中对反应器内部进行改进, 即加入导流板, 温度控制在 (35±0.5℃) , 启动并运行反应器。水力与容积负荷通过调节回流比和进水COD浓度来控制。分析试验期间各参数间的变化规律, 摸索出不同容积负荷下的最佳水力负荷和COD去除率。

试验采用高位水箱进水, 通过恒流蠕动泵从反应器底部进入, 出水部分回流。本试验进水以可溶性淀粉为碳源, 按照COD∶N∶P=200∶5∶1的比例添加氯化铵、磷酸二氢钾, 溶解于煮沸的水中后, 用自来水稀释至试验要求的水量及浓度, 以碳酸氢钠来调节反应器内的p H值 (控制在6.8~7.2) , 通过酵母膏和碳酸钙来提高污泥产甲烷活性并促进颗粒污泥的形成。

1.2 测试分析及控制条件

HRT:24h;温度:35±0.5℃;容积负荷:逐步增加反应器的容积负荷, 即运行期稳定后增加20%~30%的容积负荷。

2 结果与分析

2.1 提高负荷期的运行情况

HRT为24h, 将进水COD浓度由5400mg/L增加至24000mg/L, 提高负荷期反应器进出水COD浓度及其去除率历时变化如图2所示。经过65d增加反应器容积负荷的试验, 发现COD平均去除率88.9%, 新型EGSB反应器对进水COD浓度的适应性较强, 具体体现为当进水COD容积负荷增加时, 对其去除率影响较小, 适应性较强。试验初期COD去除率出现过大幅下降的现象, 但仍维持在较理想的73.41%左右。

如图3所示, 当COD容积负荷增加初期, 去除率不稳定。主要因为新型EGSB反应器在低负荷下运行时, 产气量较少, 导流板不能充分发挥其作用;当COD容积负荷逐渐上升, 产气量随之增加, 导流板的作用明显, 泥水混合效果较好, 继而COD去除率会随着容积负荷的升高逐渐趋于稳定。

2.2 不同负荷条件下反应器的COD、碱度、p H值的情况

本试验分别考察了进水COD浓度为3435mg/L、8435mg/L、18795mg/L时, 分析出水及内部各段碱度、COD及p H值变化情况。具体变化情况详见图4、5、6。

由图4可见, 在没有出水回流的条件下, 原水中的有机物会随着反应器高度的升高逐渐被降解, 反应器内各段COD浓度呈现较平缓的下降趋势, 而图5、6增加出水回流后, 由于回流水对原水的稀释作用, 反应器底部COD浓度会突然降低, 之后随高度的升高平稳下降。由试验数据可知, 在不同的运行条件下, 碱度与p H值基本保持着稳定的变化趋势, 由于试验期间进出水碱度相对稳定, 出水回流对反应器内的碱度、p H值影响较小。图中碱度的最低点可视为产酸的积累过程基本完成, 之后产甲烷过程占优势逐渐恢复反应器内碱度。从图4、5、6中还可发现, 随着进水COD浓度及回流比的增大碱度最低点的位置逐渐升高, 主要因为进水COD浓度升高, 产气量随之增大, 水流上升速度升高, 使得反应器泥水传质效果增加, 反应器正由推流式向全混式过渡。

3 结论

3.1 经过65d的逐渐增加进水COD浓度的试验, 发现新型EGSB反应器COD平均去除率为88.9%;COD去除率受进水浓度的影响较小, 新型EGSB反应器对COD浓度有较快的适应性。

3.2 在没有出水回流的条件下, 原水中的有机物会随着反应器高度的升高逐渐被降解, 反应器内各段COD浓度呈现较平缓的下降趋势。增加出水回流后, 反应器底部污水浓度突然降低, 之后随高度的升高平稳下降。

3.3 随着进水COD浓度及回流比的增大碱度最低点的位置逐渐升高。

摘要：为了考察不同负荷对新型EGSB工艺处理高浓度废水的影响, 以配制污水作为研究对象, 反应器进水COD浓度为3435mg/L、8435mg/L、18795mg/L时, 分析出水及内部各段碱度、COD及pH值变化情况。试验结果表明:COD去除率受进水浓度的影响较小, 适应性强;随着进水COD浓度及回流比的增大碱度最低点的位置逐渐升高。

关键词：新型EGSB,高浓度废水,不同负荷

参考文献

[1]申立贤.高浓度有机废水厌氧处理技术[M].北京:中国环境科学出版社, 1991.

[2]R.E.斯皮思.工业废水的厌氧生物技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2001.

[3]乌锡康.有机化工废水治理技术[M].北京:化学工业出版社, 1999.

EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水 第4篇

关键词：厌氧折流板反应器 COD/SO42- 高浓度硫酸盐废水

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）010-118-02

利用厭氧法对高浓度的硫酸盐有机废水采取处理时，因为介入了硫酸盐的还原反应，导致在厌氧降解的过程中出现了硫酸盐还原菌（SRB）同甲烷菌（MPB）竞争、以及硫化物导致SRB与MPB中毒，从而在一定程度上导致微生物的生理活性出现下降的情况，情况严重时，甚至会对处理系统造成重大的影响，导致出现完全瘫痪的情况。大量的国外工作者针对以上所出现的种种问题，进行了长期的研究与探讨。本文采用厌氧折流板反应器（ABR）对高浓度硫酸盐有机废水进行处理，分析了厌氧反应过程受硫酸盐还原的影响。

1 实验方法和材料

用有机玻璃制成实验所有的ABR要求，高、长、宽分别是542mm、721mm、204mm，但是其有效的容积却只可达到55.83L。正式进行实验时，通过水浴加热的方式，在恒温循环器的控制下，将水温保持在（33.2€？.11）℃的范围内。实验装置安装后，要进行认真的检查，以免因为装置问题影响到实验的结果。

1.2 原水和接种污泥

人工合成的高浓度硫酸盐有机废水以碳酸氢胺为氮源，三水和磷酸氢钾为磷源，以葡萄糖为碳源，保持N：COD：P﹦5：1：100，硫酸盐是由七水硫酸镁与硫酸钠组成的混合物，其中添加有一定量的锰、铁、镍、铜、钴等微量元素，此外，通过利用碳酸氢钠使其pH值维持在7左右。

接种的污泥从南阳市污水处理厂消化池取得，在室内的恒温箱（35.2℃）中进行为期三个月的培养，进而进行接种，得到的浓度为330g/L，MLSS/MLVSS的比值为5：4，所接种的量在反应器中所占的有效容积为1/4。

1.3 测定方法与项目

COD：重铬酸钾法；SO42-：铬酸钡分光光度法；S：碘化法；HCO3-：酸碱滴定法；pH值：数字酸度计。

2 结果和讨论

实验的设备装好后，就要时刻关注实验的过程，随时做好记录。实验的结果就在这些数据中，给予我们更多的事实材料，才能进一步说明ABR处理高浓度硫酸盐有机废水的效果如何。

2.1 启动ABR

接种污泥后，选择浓度为3000mg/L的COD废水，将其充进反应器内，并达到充满的状态，保持24h的静止状态后，开始连续进行通水。本次启动所使用的葡萄糖废水属于无硫酸盐的，初始负荷是3.0kgCOD/（m3.d），1天后对COD去除率能够达到34%，然后会逐步的回升，在第6天的时候就能够达到92%。在12天的时候把进水负荷从2.9kgCOD/（m3.d）提高到4.0kgCOD/（m3.d），第2天会发现COD的去除率有所下降（从97.4%降到74.7%），然后又会逐渐上升，最终稳定在98%附近。在第26天将进水的负荷提升到4.9kgCOD/SO42-，与之相比，COD去除率则未发生任何变化，无下降趋势，最终以97%保持稳定，且后期的运行较为良好，这便表示反应器的启动较为成功。

2.2 SO42-浓度影响对COD的去除率

在试验的阶段把进水COD保持在5000mg/L附近，将硫酸盐浓度由200mg/L缓慢提高到2500mg/L，本次试验的结果表明，在进水时，若SO42-的浓度达到了201mg/l-320mg/l时，那么其对于COD的去除率则可达到97.1-97.5%之间，出水S2-浓度就会随SO42-浓度的增加而逐渐下降（从42.7mg/L降至19.2mg/L），但是其还原率则会一直呈现上升趋势，由原来的85.2%赠至91.5%。所以可发现在这样的条件下，MPB的生长完全不会受到SO42-的影响，MPB的作用是去除COD。

当进水的硫酸盐浓度增大到500mg/L的时候，对COD的去除率可达98%。在对SO42-浓度进行改变的第17天，发现的COD去除率逐渐出现了下降的现象，经过分析发现这与出气管的堵塞有着较大的关系这是因为出气管的堵塞，引起反应器打开所致。SO42-的还原率渐渐的提高，由89.3%提高到96%。出水SO42-的浓度变化趋势同硫酸盐的去除率一样，也是逐渐的上升，最高可达113mg/L。同时产气量也发生了较大的变化，出现了急剧增加的现象，这便说明若提高进水SO42-的浓度，那么SRB增值也会相应的有所提高，有利于COD与硫酸盐的去除，且不影响MPB的活性。

当进水SO42-的浓度增至为1500mg/L时，SO42-的还原率在前两天会迅速下降（由96%降至65%），随后将逐渐上升，18天后将稳定在96%附近。但对COD的去除率却稍微有些下降，但是仍然能稳定在90%附近（最高能达到98%，最低也可达到85%），表明在同SRB竞争中MPB再次占据了优势。但就整体而言，SRB和MPB还是处在一种相对平衡的状态。

当进水的SO42-浓度提高到2500mg/L后，反应器将会迅速发生酸化，SO42-与对COD的去除率都会下降，通过长时间的运行并没有出现恢复的迹象，COD与SO42-的去除率仅有19%，产气量甚至为零，反应器运行标志着失败。这表明，高浓度的硫化物会严重抑制SRB与MPB，利用ABR对硫酸盐废水进行处理时，ABR可以承受SO42-的最高浓度是2000mg/L左右。

2.3分析PMB和SRB竞争基质的原因

（1）进水硫酸盐的浓度。通过上述探讨可知，进水SO42-所具有的浓度不同，会对SO42-的还原率产生不同程度的严重影响，也就是说当SO42-浓度有所提高时SO42-的还原率则会出现一定程度的下降趋势，但是若SRB对新的环境逐渐适应，那么SO42-的还原率则会在后期逐渐恢复到正常水平。对COD的去除率也是一样，相比之下SO42-还原率下降的幅度会更小些。增大硫酸盐的浓度会影响到MPB与SRB，但对MPB影响相比要较小。运行稳定后，硫酸盐还原率先缓慢增加后急速下降，COD去除率先缓慢下降后急速下降。

（2）COD/SO42-值是影响MPB和SRB竞争关系的重要指标。SO42-生物还原的过程需要COD/SO42-的理论值是0.67，降低COD/SO42-值可以使SRB在基質的竞争中获得竞争的优势。通过结果可知，当COD/SO42-值由16.7降至10时，SO42-的还原率从91%缓慢上升至96%，对COD的去除率是97.1%～98%，有小幅度的提高；当COD/SO42-值是10.1～3.32时，SO42-的还原率将会稳定在97%，对COD的去除率大于90%；当COD/SO42-的值是2时，反应器便会出现酸化的反应，也就代表反应器的运行最终失败，所以，若COD/SO42-的值高出25时，可确保反应器性能良好、运行稳定。

3 结论

当HRT在20～24h内，进水COD浓度是5000mg/L，进水硫酸盐的浓度小于1500mg/L时，ABR反应器运行较正常，COD去除率则可大于90%，硫酸盐还原率则可保持在96%，ABR处理硫酸盐废水所能承受SO42-的最大浓度是2000mg/L。

对于MPB和SRB来说，COD/SO42-不但会对两者的竞争造成重要影响，同时还会对SO42-的还原率造成极为严重的影响。随着COD/SO42-的数值上升时，SRB和MPB的竞争基质能力减弱。

在对硫酸盐废水进行处理时，其所采用的启动方式的差异，会在不同程度上对厌氧反应器的功能造成影响。但是若采用的启动方式为低硫酸盐的方式，那么MPB则会在最初始阶段便会获得相应的优势，而对MPB影响较小的是SO42-。

参考文献：

[1] 李清雪，范超，李龙和，等.ABR处理高浓度硫酸盐有机废水的性能[J].中国给水排水，2007（15）：50.

[2] 蒋永荣，胡明成，李学军，等.ABR处理硫酸盐有机废水的相分离特性研究[J].环境科学，2010（31）：547.

[3] 周若梅，黄清辉，邓秀梅，等.ABR处理含硫酸盐有机废水的启动特性研究[J].桂林电子科技大学学报，2009（5）：413.

EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水 第5篇

摘要：退浆废水碱性强、可生化性差,采用传统的活性污泥工艺处理很难获得满意的效果,为此重点研究了处理退浆废水时UBF厌氧反应器的启动及除污效能.试验结果表明,在中温[(35±3)℃]、进水COD为2000 mg/L左右、HRT为24h、有机负荷为2.0 kgCOD/(m3・d)、pH值为7.6左右的情况下约2个月就可启动成功,且对COD的去除率稳定,并培养出了能适应水质要求的`厌氧颗粒污泥.经对YDT弹性填料和组合填料的挂膜进行比较发现:组合填料较YDT弹性填料挂膜快、三相分离效果好,对COD的去除率提高了2%～8%.作 者：薄国柱 陆继来 操家顺 蔡娟 BO Guo-zhu LU Ji-lai CAO Jia-shun CAI Juan 作者单位：薄国柱,BO Guo-zhu(河北理工大学,建工学院,河北,唐山,063009)

陆继来,LU Ji-lai(江苏省环境科学研究院,江苏,南京,210036)

操家顺,蔡娟,CAO Jia-shun,CAI Juan(河海大学,环境科学与工程学院,江苏,南京,210098)

EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水 第6篇

厌氧反应器+序批式反应器技术处理造纸高浓废水

利用厌氧反应器技术处理造纸高浓废水,CODCr可从9 000mg・L-1降到2 000mg・L-1以下,再用去除率高达90%的序批式反应器技术进行深度处理,废水处理效果显著.

作 者：陈荣 冯玛P 黄耀兴 CHEN Rong FENG Ma-li HUANG Yao-xing  作者单位：陈荣,黄耀兴,CHEN Rong,HUANG Yao-xing(华南理工大学造纸与污染控制国家工程研究中心,广东,广州,510641)

冯玛P,FENG Ma-li(广东省广宁纸浆厂,广东,广宁,526300)

刊 名：纸和造纸  PKU英文刊名：PAPER AND PAPER MAKING 年，卷(期)： 25(6) 分类号：X7 关键词：厌氧反应器   水解酸化反应   序批式反应器技术  

EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水 第7篇

膜生物反应器处理高浓度青霉素废水中试试验研究

摘要：在系统分析青霉素废水水质的基础上,研究了膜生物反应器工艺处理高浓度青霉素废水时的启动特点及影响因素,得到进水CODCr容积负荷应控制在2.5～3 kg/(m3・d),污泥浓度在7～12 g/L之间运行较为合适.作 者：王文龙 作者单位：中瑞达水务有限公司,北京,100097期 刊：中国新技术新产品 Journal：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年，卷(期)：,“”(15)分类号：X7关键词：青霉素废水 膜生物反应器 MLSS

EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水 第8篇

EGSB反应器作为第三代厌氧反应器, 被成功的应用于处理低温、高负荷及有毒等废水。其具有投资省, 操作、运行费用低, 能源可回收以及处理效果好等优点, 具有高推广价值和广泛的应用前景。所以研究EGSB反应器使其更充分的发挥处理效能具有重要意义。

EGSB反应器内部是一个复杂的微生物生态系统, 反应器的操作受多种因素的影响。通过调节上升流速所形成的流场, 影响反应器内气泡的大小和分布, 水力停留时间 (HRT) , 雷诺数和剪切应力。其在很大程度上影响着化学反应的进行和微生物的生存。目前, 实验室中关于流场的研究主要集中在反应条件的优化;在理论上, 人们通过CFD和微生物动力学相结合的模拟模型, 来研究流场对废水处理效果的影响。

通过实际运行反应器作对比来考查流场对废水处理效果的影响, 在这方面还鲜有报道。本文, 实际运行两个EGSB反应器, 保持其它运行参数及环境条件一致, 以不同的上升流速作对比, 来考查其对废水处理效果的影响。

2 实验材料和方法

2.1 实验装置

本研究所采用的是EGSB反应器, 其实验装置示意图如图1所示。

EGSB反应器试验主体装置由圆柱状有机玻璃制成, 反应器主体分成上下两个部分, 下部为反应区, 上部为沉淀区。反应区内径4.0cm, 高度60.0cm。沉淀区内径10.0cm, 高度20.0cm;反应器总高度85.0cm, 具体参数见表1。

2.2 接种污泥

实验用的接种污泥取自啤酒厂IC反应器, 呈黑色, 颗粒状, 沉淀性能好, 接种污泥浓度为TSS=33.5g/L, VSS=9.5g/L, 两套反应器的接种量均约为300ml。

2.3 实验用水

实验用水为人工配制的糖蜜废水, 糖蜜是制糖过程中产生的废弃物, 表面呈棕黄色, 为粘稠状液体, 其中包含物质较复杂, 大部分为易降解的糖类有机物, 也包含少量的无机成分, 糖蜜的具体各成分以及含量见文献。

2.4 分析项目及方法

实验过程中分析项目及分析方法如表2所示。

2.5 运行工况与实验条件

反应器的运行过程中, 保持其它条件一致, 即其它他各运行参数均相同, 以不同的上升流速作对比, 上升流速的差异通过外循环泵的回流实现。

温度:30±1℃。

上升流速:R1反应器:0.3mm/s, R2反应器:0.9mm/s。

表3所示为两反应器运行过程中具体参数控制。

3 结果和讨论

3.1 上升流速对反应器p H和碱度的影响

反应器出水pH和碱度变化情况与反应器内部二者的数值基本相同。如图2所示, 为反应器出水pH的变化情况, 两反应器内的变化情况基本相同。由于反应器运行期间气温较高, 糖蜜水极易变质, 使进水出现酸化, pH有很大波动, 为维持系统的正常运行, 第30天在两反应器的进水中加入适量的NaHCO3进行调整, 出水pH不随进水改变而改变, pH一直稳定在4到6, 在整个反应器的运行中都基本保持一致。

如图3所示, 为反应器出水碱度的变化情况, 两反应器内的变化情况基本相同。由图可知, 反应器系统可以对轻微的冲击有很好的缓冲效果, 但无法承受严重的冲击。两反应器系统内的碱度与p H的变化规律相似, 在整个反应器的运行中都基本保持一致。

反应器系统的p H和碱度大小取决于挥发酸和其对应的阴离子浓度, 即HCO3-/CO32-, HAc/Ac-, HPr/Pr-, HBu/Bu-等共轭酸碱对的浓度, 也就是液相产物的浓度。HA/A-为共轭酸碱对的存在形式, 二者是可以相互转化的, 其转化的主要动力是所对应酸的强度和组分的浓度, 以及溶液中的c (H3O+) , 即氢离子浓度。反应器系统内的挥发酸及其解离常数为:碳酸p K1=6.38、p K2=10.25、乙酸pK1=1.76、丙酸p K1=1.87、丁酸pK1=1.82、戊酸p K1=1.86, 由此可知系统内存在的挥发酸的强度相差不大, 由于两系统内液相产物中各组分的浓度差异较小, 又由于系统始终处于波动状态, 所以反应器内的p H和碱度在反应器整个操作过程中都很接近, 没能直观的看出上升流速对其影响。

3.2 上升流速对TOC去除率的影响

图4反映了反应器出水TOC去除率的变化情况, 两反应器TOC去除率随着进水TOC浓度的增加和HRT的缩短而降低, 并且始终存在一定的波动, 但是两反应器TOC去除率相差不大, 可以认为基本相同。产生这种现象的原因是, 反应器进水为人工配制的糖蜜废水, 糖蜜的浓度不均匀, 所以每次配水与要达到的数值存在一些偏差, 无法控制进水浓度的稳定;而且进水浓度较高。所以两反应器TOC去除率始终处于波动状态, 即使有微小的差别也很难察觉。

3.3 上升流速对反应器出水液相产物的影响

3.3.1 对液相产物总浓度变化的影响

本实验中, 糖蜜废水经过水解发酵过程, 产生了各种液相产物, 图5为反应器出水液相产物总浓度的变化情况, 两反应器内的液相发酵产物一直存在波动, 这种波动是由于环境的不断变化, 微生物还没有适应之前的环境, 而又要面对新的改变, 所以只能是相对的稳定, 上升流速较大的R2反应器比R1反应器先达到稳定状态。两反应器内液相产物总浓度随底物浓度的提高而增加, 二者的变化趋势基本相同, R2反应器内液相产物的总浓度要略高于R1反应器。

3.3.2 对液相产物组成的影响

图6和图7反映了两反应器出水液相产物各成分比例, 两反应器内液相产物的种类、各成分在各自反应器中占总体的水平都非常相似, 但也存在一定差别。在反应器启动初期, 乙酸、丁酸、丙酸和乙醇都有产生, 所占比例波动较大, 两反应器均处于混合酸发酵阶段, 由于之前接种污泥长期处于营养缺乏的状态, 当出现可以利用的底物时, 微生物为了生存的需要降解底物以获得足够的能量。反应器运行几天之后, 各成分的比例在同一反应器中处于基本相同的水平, 表明反应器运行达到了稳定的状态, 由如图6和图7可知, 在两反应器中丁酸所占的比例均为最大, 表明丁酸发酵类型的形成。R1反应器经过10天达到稳态, 而R2反应器仅用3天。在反应器运行的第13天, 在两反应器系统中检测到了戊酸的存在, 戊酸的浓度相对较低, 丁酸和戊酸在R1反应器中所占的比例要高于在R2反应器中, 但是丙酸的情况却与二者相反。由于丙酸不利于后续生化反应的进行, 易形成丙酸积累, 使系统酸化, 所以它不是理想的发酵产物[1]。液相产物的产生情况, 除由系统内微生物种类不同决定以外, 更主要的是由运行参数 (如有机负荷、p H、反应器流态等) 的控制所决定[2]。所以通过液相产物的差异无法判断微生物种类是否有差异, 由于两反应器运行期间除流场外保持其它控制参数一致, 故说明上升流速对反应器的液相产物的产生情况有影响。

综上, 在此条件下运行期间, 表明了上升流速对EGSB反应器系统内液相产物的产生情况有影响, 这种影响包括反应器达到稳定状态所需的时间, 液相产物总浓度, 液相产物中各成分的比例。具有较大上升流速反应器达到稳定状态所需的时间较短, 并且液相产物总浓度较高, 因为较大的上升流速, 能够有效地促进底物与污泥间的混合接触, 加强了传质效果, 使有机物进入微生物体内的路程缩短, 速率增大, 加快了生化反应速度, 缩短了反应器达到稳态的进程, 同时使有机物的利用更完全, 液相产物总浓度增加, 这样利于其处理效能的提高。但具有较大上升流速反应器丙酸积累较多, 由于其不是理想的发酵产物, 所以难以判断两者的优劣。

3.4 上升流速对反应器ORP的影响

对于某种特定的微生物, 会有适应其生长的特定ORP范围, 两系统内ORP不同, 表明在两系统内微生物群落结构不同, ORP的变化表明系统内微生物群落结构发生改变, 也就是说, 发生了微生物群落的演替, 最终稳定的在某一数值, 表明反应器系统内微生物的生态演替最终形成了顶级群落。发酵产氢体系中的氧化还原电位只与p H和氢分压有关, 当两反应器p H相近时, ORP由氢分压决定。

李建政[3,4]的研究表明, 在p H和ORP分别增加至5.0±0.2和-200±20m V, CSTR反应器中的厌氧活性污泥转变成了丙酸发酵。其他的研究[5]也表明, ORP与微生物的发酵类型有关。发酵类型是由微生物种类和反应器运行参数控制等因素共同决定的[6]。不同的发酵类型, 产氢量不同, 系统内氢分压就不同, 表现在ORP不同, 但即使发酵类型相同, 产氢量也可能不同。图8为反应器出水ORP的变化情况。在反应器的启动阶段, 两反应器的ORP均出现大幅度的降低, 这是由于反应器系统内的兼性微生物消耗了系统内的氧气, 使系统内由氧化环境转变成了还原环境。然后, R1反应器ORP稳定在-370m V左右, R2反应器又出现了上升, 最后稳定在-240m V左右, 这表明两反应器内微生物形成了不同的顶级群落, ORP=-370m V为R1反应器顶级群落的一个生态位, ORP=-240m V为R2反应器顶级群落的一个生态位。在第25天, 由于操作不当, 使R2反应器内部进入了空气, 使ORP突然升高, 经过一周的自我调整, 反应器系统实现了成功恢复, 最后ORP稳定在未进入空气之前的数值。表明EGSB反应器系统有着很好的稳定性, 具备一定的抵抗氧气冲击的能力。这归功于系统内存在的兼性微生物, 它们在有氧的条件下也能够生存, 消耗系统内的氧气, 这样有利于系统内厌氧条件的恢复, 保证了厌氧微生物的生存环境, 可以使系统具备一定的抵抗氧气冲击的能力[7]。随着反应器的运行, R1反应器的ORP在第40天出现下降, 最终稳定在-310m V左右, 表明反应器系统内经历了微生物群落的演替的过程。反应器系统内的微生物一方面在演替过程中适应环境的ORP, 另一方面体内诱导合成不同的酶, 催化新的代谢方式来改变环境的ORP, 使其适应自身的生存[8]。

由于两反应器内p H相近, 是产氢量的不同, 使ORP稳定值不同。产生这种现象, 可能完全是由于流场的差异, 由于流体的扰动程度不同影响了氢气的释放量, 也可能是由流场的差异使两系统内的微生物结构向着不同方向改变而导致的。虽然由此无法判断微生物种类是否有差异, 由于两反应器运行期间除流场外保持其它控制参数一致, 所以, 在此条件下运行期间, 流场对EGSB反应器系统内ORP变化有影响。

4 结论

以0.3mm/s和0.9mm/s两个上升流速运行反应器, 考查其对废水处理效果的影响。反应器运行了53天, 上升流速对出水PH、碱度和TOC去除率没有影响;对液相产物和ORP有影响。

参考文献

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EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水 第9篇

1 单相厌氧工艺及改进工艺

在单相的厌氧处理系统中安装有惰性气体吹脱装置的工艺即为单相吹脱。单相吹脱可以不断地将H2S从反应器中吹脱去掉, 减轻了它对MPB和别的厌氧菌的抑制作用, 改善了反应器的运行性能。吹脱装置分为外部吹脱和内部吹脱两种。而吹脱气体采用的是比较稳定的沼气或者是N2[1]。吹脱装置见图1。

2 两相厌氧工艺与好氧工艺处理高浓度硫酸盐废水的节能环保对比

好氧工艺不太适合处理水果和蔬菜废弃物, 因为有机物含量高需要大量的动力消耗。但高浓度硫酸盐废水消化都会取得令人满意的结果, Hamdi等人在处理高浓度硫酸盐废水时就发现, 硫酸盐废水中少有难以进行生物降解的成分[2]。高浓度有机废水中有机物被产甲烷菌利用后会产生甲烷等可利用气体, 在消化系统中加入气体收集装置会进一步节约能源消耗。

2.1 p H值

影响SRB活力的主要因素是p H值, 对于产酸菌, SRB所能忍耐的p H范围较窄, 尽管它比MPB适应能力要强, 但是在很低的p H条件下, SRB难以生长并还原硫酸盐。许多学者研究后得出SRB更适合生长于微碱性的环境条件 (7.0~8.0) 的结论。它的最佳p H值生长条件为7.5~7.8。Zobell等学者研究发现SRB的p H值耐受范围为5.5~9.0;Pomeroy则认为SRB在p H值为5.0或9.0时仍有较大的活性。一些学者尝试研究在很低的p H值条件下实现S042-的还原, 他们的研究发现SRB可以在p H在5.6~6.0的条件下正常生长, SRB还可以在p H在2.5~4.5的高酸性条件中仍可以异化硫酸盐还原反应。

2.2 温度

SRB的新陈代谢和生长速度直接取决于的温度的高低。在高浓度硫酸盐废水处理过程中, SRB温度依赖性是不同的, 也不是随机的, 具有活性的比率较低, 这表现出很强的温度依赖性。目前, 还没有找到专性喜寒的细菌。中温硫酸盐还原菌最适生长温度为28-38℃, 有的报告为45℃的最高温度。内测SRB代谢率9温度范围为5-52℃℃和38℃时的速度找到最快的速率[3]。Maree和Stroydom实验在20-38℃范围内, 生长的最大速率的温度, 发现SRB发生在30.5℃, 温度超过38℃时, 硫酸盐还原菌生长受到抑制。从油田嗜热硫酸盐还原菌最适温度范围为54-70℃, 从最高气温范围为56至85℃的水和地热环境中分离。SRB最适生长温度为83℃时, 92℃的最高温度。

2.3 溶解氧

厌氧微生物对氧的存在及其敏感, 当氧气存在它们不能生长。这是因为氧气的环境中厌氧细菌的脱氢酶的活化氢的氧与氧结合成过氧化氢, 由于厌氧细菌中缺乏过氧化氢酶使厌氧细菌无法分解这些代谢产物, 厌氧微生物过氧化氢积累过多。过氧化氢的蓄积, 对微生物细胞产生毒性作用。增加氧气浓度将增加氧化还原电势, 硫酸盐还原异化SRB阻断, 抑制细菌的生长。

3 厌氧反应器最佳工艺的研究

3.1 UASB最佳工艺的确定

UASB的反应根据试验要确定三个因素:水力停留时间分别为8小时、10小时和12小时;UASB反应器进水硫酸盐浓度分别为1000毫克每升、1500毫克每升和2000毫克每升;UASB反应器进水p H值6.0、6.5和7.0。通过实验确定正交实验因子如表1所示。

3.2 IC反应器最佳工艺的确定

UASB的反应根据试验要确定三个因素:水力停留时间分别为6小时、8小时和l0小时;UASB反应器进水化学需氧量浓度, 4000毫克每升、6000毫克每升和8000毫克每升;UASB反应器进水p H值6.0、6.5和7.0。通过实验确定正交实验因子如表2所示。

4 结语

本课题采用UASB厌氧反应器去除高浓度的硫酸盐有机废水。通过实际工程调试及稳定运行研究。得出结论, 硫酸盐还原相UASB反应器处理含高浓度硫酸盐和氨氮的高浓度有机废水是可行的, 采用两相厌氧生物处理工艺为硫酸盐节能项目有深入研究和推广应用的价值。

参考文献

[1]刘燕.硫酸根对有机废水厌氧生物处理的影响.同济大学环境上程系博士论文.1990.

[2]任南琪.王爱杰.硫化物氧化及新T.Z.哈尔滨工业大学学报2003, 35 (3) :265-268.

EGSB反应器处理高浓硫酸盐废水 第10篇

1 工艺概述

1.1 水质分析

山西晋丰煤化工有限责任公司是一家生产合成氨、尿素和甲醇的煤化工企业。废水主要含有大量的NH3-N和少量的油类、硫化氢及氢化物等有害物质, 见表1。

1.2 工艺流程

公司废水实际处理流量为2000～2400m3/d, 设计处理流量为3000m3/d, 全天24h运行。工艺流程为:A/O (缺氧+好氧) +MBR (膜生物反应器) 处理工艺, 见图1。分为预处理、生物处理、后处理3部分。预处理有格栅、沉砂池、预曝气调节池、混凝气浮池及其加药系统;生物处理包括A/O池、MBR膜池;后处理部分为臭氧加活性炭过滤器+RO系统。

1.3 预处理

预处理系统可有效去除废水中不可生物降解或难于生物降解的有机物, 均和水质水量保证后续处理的正常进行。含氨氮废水中不可生化降解的物质主要是一些大块的漂浮物和无机砂粒, 去除这些污染物对避免提升泵的磨损和后续构筑物、管道的堵塞相当重要。另外, 不可生物降解的固体, 在生化处理单元中积累会占据大量池容, 使池容不断减少, 最终导致系统完全失效。同时, 去除对生物处理过程有抑制作用的物质, 减小生物反应的负荷, 改善生物反应的条件, 对生物系统正常运行, 降低运行费用都是必不可少的一步。

1.4 膜生物处理工艺

本系统采用先进的MBR (膜生物反应器) 处理工艺, 首先通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物、氨氮, 然后采用膜将净化后的水和活性污泥进行固液分离, 分离后的水达到回用要求被回用到生产中, 活性污泥被截留在生化系统中降解有机污染物、氨氮。MBR膜为日本三菱的中空丝膜, 膜的孔径在0.4μm左右, 能够截留住活性污泥以及绝大多数的悬浮物, 取得清澈的出水。为了使得膜能够连续长期稳定的使用, 在中空丝膜的下方以一定强度的空气不断对膜进行抖动, 既起到为生物氧化供氧作用, 又防止活性污泥附着在膜的表面造成膜的污染。污水可一次性处理达到回用水质要求后全部回用, 无外排水。

1.5 臭氧—活性炭联用技术

MBR (膜生物反应器) 出水水质已经优于景观水水质, 可直接经臭氧杀菌后联用活性炭过滤器, 臭氧与活性炭联用具有协同效应。臭氧除杀菌消毒外还可以把MBR出水中残留的大分子有机物变成小分子有机物, 使活性炭很容易对其进行吸附, 处理后的出水水质大为提高;能够有效地去除原水中对反渗透膜组件非常敏感的胶体、悬浮物及有机物;能长期满足反渗透膜对污染指数SDI<3的要求, 使炭的再生周期大为延长。

1.6 反渗透 (RO)

由两组反渗透装置组成, 每组产水45m3/h, 每组反渗透装置选用六芯膜组件9根, 内装美国陶氏公司的BW30-400膜元件54支;反渗透装置总产水量为90m3/h, 脱盐率在97.5%以上。实际运行产水量为60m3/h, 出水水质满足锅炉补给水水质标准。

2 生化系统调试与运行

2.1 COD的去除效果

资料表明BOD5/NH3-N>3.0时才能使反硝化过程正常进行。当BOD5/NH3-N=4～5时, 氨氮去除率>85%, 总氮的去除率>65%。本系统进水COD=300mg/L, NH3-N平均指标160mg/L, BOD5平均值为100mg/L, BOD5/NH3-N指标为0.6, 碳源严重不足。调试开始后, 通过投加磷盐和甲醇残液, 严格控制温度、DO、pH和营养比。经过30d左右的污泥驯化, 现系统出水的COD值比较稳定, 一直在20mg/L以下。系统对COD的去除率一直在90%以上。

2.3 NH3-N的去除

由于主厂区也处于试生产阶段, 进水氨氮波动, 导致好氧池进水氨氮值极不稳定, 系统经过30d左右的驯化, 污泥具备了良好的硝化能力。好氧池中DO在2～4mg/L之间, 供氧量充足, 能满足硝化细菌对氧的需求。又由于膜生物反应器对污泥的完全截留, 污泥浓度高, 污泥停留时间长, 使世代周期较长的硝化细菌的数量在不断增加, 在好氧池内富集, 从而保证了系统良好的硝化效果和较强的抗冲击负荷能力。经过好氧池硝化后的混合液进入膜生物反应器, 使NH3-N浓度有了进一步的降低。系统出水中氨氮多数在20mg/L以下, 有时在20～35mg/L之间, 满足出水水质要求。

3 主要经济指标分析

该系统主要经济指标为日常运行成本分析, 包括达到中水处理标准的费用和达到锅炉补给水的费用及由此给公司带来的经济效益。

污水处理运行费用如下:

(1) 动力费:设备运行功率为4168.14kW/d, 电价以0.5元/kWh计, 则动力费为0.695元/t水。

(2) 人工费:专职操作人员8人, 平均工资800元/月, 则人工费为0.07元/t。

(3) 药剂费:PAC投加量为30g/t水, 市场价以1200元/t计, 则费用为0.036元/t水;PAM投加量为3g/t水, 市场价以15000元/t计, 则费用为0.045元/t水;磷盐投加量为5g/t水, 市场价以2700元/t计, 则费用为0.014元/t水;总药剂费用为0.095元/t水。

污水处理运行费用总计0.86元/t水, 运行费用较低。

(4) 回用于脱盐水补水运行费用0.86+3.05=3.91元/t水。