EGSB反应器处理效果出色,可广泛应用于有机废水
当下,抗生素是国内常用的生物制品,在其生产过程中会产生大量的废水,抗生素废水中含有高浓度的有机物,并且具有一定的毒性。若处置不当会对周围环境产生极大的危害。目前,针对高浓度有机废水,常用的处理方法为厌氧生物处理,在去除有机污染物的同时还能回收部分甲烷。颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器是一种新型的厌氧处理技术,与常用的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器相比,其具有上升流速高、有机物去除率高、抗冲击能力强及容积负荷高等优势,可广泛应用于高浓度或有毒、难降解有机废水。

在EGSB反应器启动过程中,一般是通过提高进水COD使容积负荷由1.0 kgCOD/(m3·d)逐步提高直至7.9 kgCOD/(m3·d)(满负荷)运行。在每一个容积负荷条件下运行,当COD去除率达到80%时,依次提高容积负荷至2.0、2.9、3.9、4.9、5.8、6.9、7.9 kgCOD/(m3·d)。整个启动过程持续了约90 d,启动成功后的EGSB反应器在22 d的运行时间内性能稳定,COD平均去除率稳定在91.6%±1.8%,出水平均COD为(1 320±15) mg/L。
另外,在EGSB反应器启动过程中,每次提高容积负荷时,系统的COD平均去除率均呈先下降后升高的趋势,这是因为反应器内厌氧微生物对新的运行条件需要有一定的适应期。
在反应器运行的第102 d,降低系统HRT至40 h以提高容积负荷至9.5 kgCOD/(m3·d),经过20 d的运行发现系统的COD去除率几乎没有变化,COD平均去除率为91.4%±0.8%。当系统HRT进一步降低至32 h时〔此时容积负荷为11.8 kgCOD/(m3·d)〕,COD平均去除率下降至83.5%±1.2%,出水平均COD升高至(2 558±97) mg/L。
同时,在EGSB出水中发现颗粒污泥的存在,这是因为在HRT为32 h下过快的上升流速导致部分污泥流失,从而使厌氧微生物数量减少,系统处理效率下降。将系统HRT再次升高至40 h,经过20 d的运行,系统运行性能恢复至原水平,COD平均去除率升高至91.7%±1.1%。
这表明,本研究EGSB反应器在HRT为40 h〔容积负荷9.5kgCOD/(m3·d)〕的条件下运行更具优势,既能实现高COD去除能力又能减小反应器的容积负荷。
在反应器运行的1~157 d内,EGSB反应器内的pH稳定在6.9~7.6,此pH范围有利于厌氧产甲烷菌群的增殖代谢。为考察反应器运行的稳定性及抗冲击能力,在运行的第158 d,在进水中投加一定量浓度31%的盐酸将pH降低至5.6,低于厌氧微生物的最适pH范围(6.5~8.5),考察EGSB反应器的运行效果。
当进水pH降低后,EGSB反应器的COD平均去除率立即大幅度降低,从而导致出水COD上升。COD平均去除率下降至74.8%±1.9%,较pH调节前降低了18.4%,出水COD升高至(3 973±102) mg/L。随着时间的运行,厌氧微生物逐渐适应了低pH环境,对COD的去除率逐渐升高,并达到稳定状态。
当下,抗生素是国内常用的生物制品,在其生产过程中会产生大量的废水,抗生素废水中含有高浓度的有机物,并且具有一定的毒性。若处置不当会对周围环境产生极大的危害。目前,针对高浓度有机废水,常用的处理方法为厌氧生物处理,在去除有机污染物的同时还能回收部分甲烷。颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器是一种新型的厌氧处理技术,与常用的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器相比,其具有上升流速高、有机物去除率高、抗冲击能力强及容积负荷高等优势,可广泛应用于高浓度或有毒、难降解有机废水。

在EGSB反应器启动过程中,一般是通过提高进水COD使容积负荷由1.0 kgCOD/(m3·d)逐步提高直至7.9 kgCOD/(m3·d)(满负荷)运行。在每一个容积负荷条件下运行,当COD去除率达到80%时,依次提高容积负荷至2.0、2.9、3.9、4.9、5.8、6.9、7.9 kgCOD/(m3·d)。整个启动过程持续了约90 d,启动成功后的EGSB反应器在22 d的运行时间内性能稳定,COD平均去除率稳定在91.6%±1.8%,出水平均COD为(1 320±15) mg/L。
另外,在EGSB反应器启动过程中,每次提高容积负荷时,系统的COD平均去除率均呈先下降后升高的趋势,这是因为反应器内厌氧微生物对新的运行条件需要有一定的适应期。
在反应器运行的第102 d,降低系统HRT至40 h以提高容积负荷至9.5 kgCOD/(m3·d),经过20 d的运行发现系统的COD去除率几乎没有变化,COD平均去除率为91.4%±0.8%。当系统HRT进一步降低至32 h时〔此时容积负荷为11.8 kgCOD/(m3·d)〕,COD平均去除率下降至83.5%±1.2%,出水平均COD升高至(2 558±97) mg/L。
同时,在EGSB出水中发现颗粒污泥的存在,这是因为在HRT为32 h下过快的上升流速导致部分污泥流失,从而使厌氧微生物数量减少,系统处理效率下降。将系统HRT再次升高至40 h,经过20 d的运行,系统运行性能恢复至原水平,COD平均去除率升高至91.7%±1.1%。
这表明,本研究EGSB反应器在HRT为40 h〔容积负荷9.5kgCOD/(m3·d)〕的条件下运行更具优势,既能实现高COD去除能力又能减小反应器的容积负荷。
在反应器运行的1~157 d内,EGSB反应器内的pH稳定在6.9~7.6,此pH范围有利于厌氧产甲烷菌群的增殖代谢。为考察反应器运行的稳定性及抗冲击能力,在运行的第158 d,在进水中投加一定量浓度31%的盐酸将pH降低至5.6,低于厌氧微生物的最适pH范围(6.5~8.5),考察EGSB反应器的运行效果。
当进水pH降低后,EGSB反应器的COD平均去除率立即大幅度降低,从而导致出水COD上升。COD平均去除率下降至74.8%±1.9%,较pH调节前降低了18.4%,出水COD升高至(3 973±102) mg/L。随着时间的运行,厌氧微生物逐渐适应了低pH环境,对COD的去除率逐渐升高,并达到稳定状态。
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