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本文以实现ABR系统高效处理高浓度制糖废水为目的,采用一个有效容积为28.75 L的四格室厌氧折流板反应器(ABR),分两个时期进行了研究。第一时期,通过分阶段提高进水COD的方法,研究了ABR在启动期的运行特征及进水COD浓度提高对本系统废水处理效能的影响;第二时期,通过COD/HRT的同步调控,探讨了有机负荷率(OLR)改变对系统运行特征和效能的影响。以好氧和厌氧活性污泥的混合物接种,当HRT 24 h、进水pH 7.0～8.2、35℃时,进水COD浓度从570 mg·L-1逐步升高到5000 mg·L-1左右,ABR系统在93 d内达到稳定,此时的COD去除率平均为30%。虽然COD去除率不高,但各指标均在此条件下达到了相对稳定且四格室已开始出现相分离现象,系统内的菌群能够适应现阶段的环境条件且生长状况良好。随后进水COD浓度进一步提高到6000 mg·L-1,并在运行一段时间后投加微量金属元素直至第151 d第一时期结束。此时COD去除率可达61%,系统的有机物去除能力得以提升。为进一步提高ABR的处理效能,分四个阶段进行HRT/COD的调控,控制条件分别为:HRT 24 h,COD 4000 mg·L-1,OLR 4 kg·m-3·d-1;HRT 36 h,COD 6000 mg·L-1,4 kg·m-3·d-1;HRT 36 h,COD 8000 mg·L-1,OLR 5.4 kg·m-3·d-1;HRT 48 h,COD 8000 mg·L-1,OLR 4 kg·m-3·d-1。结果表明,在OLR 4~5.4 kg·m-3·d-1范围内,通过进水COD浓度和HRT的同步调控能够使参与厌氧消化过程的各类功能菌群在各格室中的分布更为有序,可有效地提高系统的处理效能和运行稳定性。在OLR 4 kg·m-3·d-1(HRT 48 h、COD 8000 mg·L-1)的条件下,ABR对COD的去除率可稳定在90%以上,各格室发酵气中甲烷含量分别为31%、36%、51%和59%,CO2/H2及乙酸含量递减。根据对各格室种群活性的分析及生物相观察,参与厌氧消化过程的各类微生物类群在ABR各格室中形成了显著的相分离特征,为系统高效稳定运行奠定了生物学基础。