厌氧折流板反应器作为产甲烷相反应器处理食品废水的中试研究

【摘要】： 厌氧折流板反应器集上流式厌氧污泥床(UASB)和分阶段多相厌氧反应器(SMPA)技术于一体,不但大大提高了厌氧反应器的负荷和处理效率,而且使其稳定性和对不良因素的适应性大为增强,是水污染防治领域的一种新型的高效厌氧反应器,正逐渐从试验研究转向工程应用研究。 广州市某食品厂主要生产南北酱菜和调味品,其排放的生产废水成份复杂、COD浓度高、含盐量大,并含有防腐剂等有毒物质,处理难度较大。该厂原有的污水处理系统采用“水解酸化+接触氧化”工艺,该工艺的水解酸化段处理效果不理想,COD去除率只有40%～50%,造成出水达不到排放要求。在广州市环保局的大力支持下,利用本课题组对厌氧折流板反应器已取得的研究成果,对该处理系统进行工艺改造,增加了厌氧折流板反应器作为产甲烷相反应器,对该食品厂生产废水进行处理,并进行中试研究。 ABR在常温条件下采用低负荷方式启动,只用了40天即完成了反应器的启动,最终,ABR的COD去除率稳定在80%以上,出水pH值稳定在6.7~7.3。整个厌氧系统运行良好,酸化池出水VFA含量为800~1800mg/L,pH值为5~6.5,而ABR出水VFA维持较低水平,在350mg/以下,厌氧系统分相明显。厌氧折流板反应器运行稳定,充分发挥了产甲烷相反应器的作用。 由于水质变化、污泥流失、温度降低以及未及时采取措施等原因,ABR反应器出现了酸化现象,它对COD的去除率逐渐降低至30%~45%,出水pH值降至5.5~6,VFA维持在400~1000mg/L,与水解酸化池分相不明显。在出现酸化现象较长时间后,通过投加化学药品、减少处理量、添加新鲜污泥等手段进行调整,在保证适宜的碱度、VFA、pH值条件下,ABR反应器的处理性能逐渐得到恢复,到第233天时,COD去除率达到84%,pH值维持在6.7~7.1,出水VFA含量为100mg/L以下。 进入稳定运行阶段后,ABR运行良好,出水VFA维持在100mg/L以内,pH值维持在6.7~7,碱度维持1500~2500mg/L,对食品废水有较为稳定的处理效果。进水COD为530~2150mg/L,出水为110~690mg/L,COD去除率为64%~81%。此外,SS、色度的去除率分别为49%~77%和30%~69%。同时,ABR对温度适应性较强,当温度从最高时33℃降至最低的20℃时,COD去除率仍维持在60%~85%。 通过对各阶段颗粒污泥进行扫描电镜观察发现:启动结束时,颗粒污泥形状各异,结构紧密,细菌含量丰富,分布密集。各格室颗粒污泥基本都以丝状菌、杆菌、球菌为核心菌连接成网络。在出现酸化后,颗粒污泥中细菌主要以杆菌为主,细菌种类减少,较为单一。随着酸化逐渐得到解决,菌种重新增加,其中以杆菌和球菌为主,还有少量丝状菌。 【关键词】：厌氧折流板反应器 产甲烷相反应器 食品废水 中试研究
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 绪论13-33
• 1.1 厌氧折流板反应器的研究进展13-28
• 1.1.1 反应器结构的研究15-18
• 1.1.2 反应器启动的研究18-19
• 1.1.3 微生物组成研究19
• 1.1.4 ABR内颗粒污泥的研究19-20
• 1.1.5 厌氧折流板反应器处理废水的性能研究20-26
• 1.1.6 水力特性的研究26-27
• 1.1.7 厌氧折流板反应器内相分离的研究27
• 1.1.8 厌氧折流板反应器作为两相反应器的研究27-28
• 1.2 食品加工废水及其处理现状28-30
• 1.2.1 食品加工废水的特点28-29
• 1.2.2 食品加工废水的处理现状29
• 1.2.3 处理食品工业废水的新理念29-30
• 1.2.4 ABR处理食品废水现状30
• 1.3 课题来源、研究目的、意义与内容30-32
• 1.3.1 课题来源30
• 1.3.2 课题的研究目的和意义30-31
• 1.3.3 课题的研究背景及内容31-32
• 1.4 本章小结32-33
• 第二章 试验装置与方法33-38
• 2.1 试验装置与流程33-34
• 2.1.1 试验装置33-34
• 2.1.2 试验流程34
• 2.2 试验方法34-37
• 2.2.1 试验水质34
• 2.2.2 接种污泥34-35
• 2.2.3 水质分析项目、方法及仪器35-37
• 2.3 本章小结37-38
• 第三章 ABR的启动38-46
• 3.1 启动概述38-39
• 3.2 启动试验结果与分析39-45
• 3.2.1 COD去除效果分析39-40
• 3.2.2 出水VFA及pH值变化40-42
• 3.2.3 水解酸化池与ABR相分离情况42-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第四章 产甲烷相ABR处理食品废水的特性研究46-64
• 4.1 试验装置46
• 4.2 试验方法46
• 4.3 初始运行阶段46-49
• 4.3.1 COD去除效果46-47
• 4.3.2 VFA、pH值与COD去除率分析47-49
• 4.4 酸化的出现及恢复49-56
• 4.4.1 酸化的出现49-53
• 4.4.2 酸化原因分析53-54
• 4.4.3 酸化后的恢复54-56
• 4.5 稳定运行阶段反应器的运行特性56-62
• 4.5.1 COD降解特性57-58
• 4.5.2 ABR进出水及各格室的碱度变化58-59
• 4.5.3 色度的去除59-60
• 4.5.4 SS的去除60
• 4.5.5 温度对反应器影响60-62
• 4.5.6 NH_3-N的去除62
• 4.5.7 后续处理工艺62
• 4.6 本章小结62-64
• 第五章 ABR中颗粒污泥的特性研究64-71
• 5.1 厌氧颗粒污泥的基本特征64
• 5.2 各阶段厌氧颗粒污泥的特性变化64-69
• 5.2.1 颗粒污泥的表观性状64-66
• 5.2.2 颗粒污泥的粒径分布66
• 5.2.3 颗粒污泥的沉降性能66-67
• 5.2.4 VSS/SS变化67
• 5.2.5 颗粒污泥微生物相观察67-69
• 5.3 本章小结69-71
• 结论71-73
• 参考文献73-79
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果79-80
• 致谢80

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