赤糖废水生物制氢ABR反应器的启动和运行

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厌氧折流板反应器(ABR)作为一种新型的厌氧反应器,以其独特的结构成功实现反应器中相分离,但ABR的启动也因此存在一定难度:反应器的第1隔室承受的负荷远大于反应器承受的平均负荷,这降低启动过程中提高反应器容积负荷的速度。此外,有关启动过程里ABR反应器中内在处理规律的研究尚不充分:如启动过程中ABR各隔室降解规律,各隔室微生物分布的概况等,以上因素的研究加深对ABR反应器的了解。本文主要研究了ABR反应器的如何启动成功以及稳定期的运行性能启,探讨有机负荷、水力停留时间(HRT)、挥发性有机酸(VFA)以及pH值等因素对ABR运行性能和处理效果的影响。研究表明:ABR反应器在较高的容积负荷条件下启动时,由于系统内污泥活性较差,其承受冲击负荷能力也较差,COD去除率较低,需要启动时间较长,而且启动过程极易失败。以较低的进水COD浓度来启动ABR反应器,系统经过70d后成功启动,启动结束时反应器HRT为24h,容积负荷达到6.00kgCOD/(m3·d), COD去除率在80%以上。启动初期,反应器对COD的去除率较低,除隔室1、隔室2对去除COD效果较好,其他隔室内COD去除率均不足10%。启动中期,ABR开始逐渐显现其优良的运行稳定性,但在增加有机负荷时,COD的去除率会暂时降低,当反应器适应新的容积负荷后,去除率又开始恢复到80%以上,并保持稳定。当反应器进入稳定期后,反应器进水容积负荷提高到8.00kgCOD/(m3·d),系统在新的有机负荷下COD去除率、pH值都有所变化,但适应新的有机负荷后,COD去除率又开始上升并稳定在85%左右。实验表示,ABR反应器适用于处理中高浓度废水,当进水浓度过高时,反应器对COD的去除率反而会下降。反应器运行第50d,系统内COD去除率明显降低,pH值也大幅下降,产氢产氢现象不明显,分析其原因,认为可能是反应器发生酸化现象导致的。但是通过降低进水COD浓度和增加进水中添加碳酸氢钠的量相结合的方式只是让反应器暂时有所恢复,并没有恢复到其稳定期时的运行状态。所以认为系统内的酸化现象并不是反应器出现异常的主要原因。经分析,认为反应器出现异常现象的原因是由系统中大量污泥流失而造成的。严重的污泥流失会减少反应器内微生物的数量,从而降低反应器的性能。本次实验中,反应器污泥的流失主要是由反应器的不合理设计及产气量的增加引起的。解决运行过程中反应器的污泥流失,可通过补充新鲜的活性污泥和降低进水浓度来实现。
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