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随着社会的不断发展,纺织行业对周围环境的压力不断增大。退浆废水因其污染物含量高而废水量小,成为了纺织印染废水处理中的一大难题。由于厌氧折流板反应器(ABR)在处理高浓度、难生物降解有机废水方面的优势,本课题展开了ABR处理高浓度退浆废水的试验研究。分别研究了ABR处理退浆废水的启动过程,稳定运行时不同参数对COD和聚乙烯醇(PVA)去除率的影响,厌氧污泥、PVA静态降解情况和降解过程分析,以及ABR处理退浆废水的动力学模型。通过研究得出以下结论:(1)厌氧折流板反应器处理人工模拟退浆废水,反应器在中温(32-34℃)、上流速度8m/h、水力停留时间6d、容积负荷1.80 kgCOD/(m3·d)的条件下,COD去除率达到45%以上,启动完成,得出如下结论:随着ABR各隔室的横向推移(1#至4#),污泥的SS、VSS和SS/VSS均为不断增大,反应器前隔室中的厌氧污泥以产酸菌为主,后隔室中以产甲烷菌为主,系统中的微生物相分离现象较显著;有效控制pH值是系统启动成功的关键;反应器中挥发性脂肪酸(VFA)浓度趋于一致;ABR出水B/C值的提高验证了ABR预处理退浆废水的可行性。(2)反应器稳定运行阶段,各因素对COD去除率的影响主次关系为:回流量>进水pH值>进水碱度>进水流量。在显著性水平α=0.01时,进水pH值和回流量对COD的去除率影响显著。影响PVA去除率的主次关系为:进水pH值>进水流量>回流量>进水碱度。在显著性水平α=0.05时,进水pH值对PVA的去除率影响显著。通过双指标直观分析法得出最优方案为进水pH7.0、进水碱度1000mg/L、回流量1.25L/min、进水流量8.0ml/min,COD去除率=33.47%,PVA去除率=32.70%;较优方案为pH7.0、进水碱度500 mg/L、回流量1.25L/min、进水流量8.0ml/min,COD去除率=38.27%,PVA去除率=30.89%。通过对正交分析得出的方案进行验证,实际运行中COD和PVA的去除率与预测的数值差别不大。(3)系统稳定后,对各隔室污泥进行扫描电镜分析。ABR四个隔室污泥均为颗粒状,1#隔室中有丝状菌和杆状菌,没有明显的优势菌种;2#隔室有杆状菌存在,并且出现了少量的球菌,球菌堆积在一起,没有明显的优势菌;3#隔室污泥中球状菌和杆状菌占明显优势,细菌成束;4#隔室污泥中存在杆菌和螺旋形丝状菌,优势菌群明显。静态试验分析发现:ABR厌氧污泥可以将PVA分解成为其它小分子物质,降低水的COD,但PVA没有完全降解为CH4和CO2;淀粉的加入,对PVA的降解不利;pH值对PVA的去除率有一定的影响,pH值在5.5-8.0时,PVA的去除率先增大后减小,pH值为6.5时,PVA去除率最大达到58.4%;碱度在500-2000时,对PVA去除率的影响甚微。考察进水和出水的红外光谱扫描图,可知出水中的物质种类明显增多,体系中产生了大量的羧酸类物质和少量醚类物质,还有可能存在含羰基的醛或酮,推测ABR的预处理使退浆废水中的PVA产生了生物降解所需的酮结构。(4)应用Monod模型和物料平衡原理,在一定的假设条件下得出了ABR处理退浆废水的动力学模型:(?)。通过试验数据推算出了μmax=0.075d-1,Ks=13.2g/L。