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摘要： EGSB反应器启动运行与环境因素（包括温度、pH值、进水COD、VAF、SS等）之间关系。在pH值7.2左右，进水温度稳定在38℃时，同时VAF、SS以及碱度控制在相应范围内， COD的去除率可达98%。
关键词：EGSB反应器；启动运行；进水COD；有机负荷；VAF；SS
In the perspective of start and operation，this thesis will discuss the relationship between EGSB and environment elements, including temperature， PH value， waterlogged COD，VAF， SS， etc. When the PH value is about 7.2，waterlogged temperature is stabilized at 38℃ and the VAF，SS and alkalinity are around the corresponding range，then the COD can be wiped off by the rate of 98%.
Key words： EGSB reactor； start and operation；waterlogged COD；organic load；VAF；SS
中图分类号：TE966 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
某乙醇公司是以玉米为原料，采用酵母菌发酵法生产乙醇，生产废水主要来自DDGS饲料生产线的蒸发冷凝装置所排放的高浓度有机废水，废水具有pH低、COD高等特点。污水处理场采用厌氧生物+好氧生物处理工艺，厌氧生物处理的核心设备[1]采用EGSB反应器。在实际工程中，厌氧反应器建造完成后，快速顺利地启动反应器是整个废水处理工程中的关键性因素，这里就着重研究其启动运行时的影响因素。
影响厌氧反应器的启动运行过程的因素有很多，废水水质的特征、进水COD浓度、反应器内pH值的波动、温度、运行操作条件等都会对厌氧反应器产生重大影响，影响到反应器能否启动成功。
2 启动运行过程分析
本工程进入污水处理场的COD浓度为8000mg/L，处理水量为8000m3/d。EGSB反应器，高17米，直径10米。
2011年10月初，EGSB反应器加入接种污泥，然后加入自来水和部分玉米酒精废水浸泡。进水量基本保持在3000 m3/h左右。
2.1反应器进水有机负荷与COD去除率关系
（1）反应器进水有机负荷稳步增长，到第15个月达到10000KgCOD/d以上，随着进水水量的增加，有机负荷还能够进一步的增长。
（2）EGSB反应器初始启动阶段有机负荷增加较慢，除了污泥活性不强，污泥量较小外，还与沼气的产量有关。众所周知，污泥与有机物的良好接触主要是靠进水和沼气的搅动，启动初期反应器有机负荷低，沼气产生量少，沼气的搅动作用不明显，传质过程得不到强化。在顺利进入负荷提高期时，随着产气量的增大，搅动作用使微生物与有机污染物之间传质得到改善，有机负荷提高加速。
（3）有机负荷的提高与EGSB反应器自身的优化设计有关，不需要靠出水循环来维持上升流速，水流不發生返混[2]，所以污泥床中产酸相细菌与产甲烷相细菌在不同高度分别形成优势微生物种群，处理效率高可以达到90%以上，并在很大程度上降低了反应器的运行费用。
2.2反应器进水COD浓度与COD去除率关系
反应器启动初期，产甲烷菌活性不高，而产酸菌更容易迅速适应环境并高速繁殖，导致反应器中有机酸过度积累。为避免此现象发生，在调试方案中确定了循序渐进提升反应器进水有机负荷的方案。
反应器在启动初期，进水有机污染物浓度应该控制在较低水平，在不改变有机负荷的前提下，通过增大进水量对反应器内固液两相进行搅拌，利于微生物与有机污染物的接触，改善传质过程，加快厌氧反应器的启动速度。对高浓度有机废水进行稀释后进水，降低进水COD的同时，对进水中的毒性物质也进行了稀释，降低了毒性物质对反应器启动的影响同时进水量的增大也使微生物自身产生的毒性物质得到稀释，促进厌氧生物污泥的快速生长，缩短反应器启动周期。
2.3 反应器pH值、温度与COD去除率关系
以2011年10月份反应器运行pH值、温度与COD去除率关系和2012年 5月份pH值、温度与COD去除率关系作比较，说明反应器的pH值、温度对反应器的处理效能影响重大。
（1）过高或过低的pH值都会抑制产甲烷菌的生长和繁殖，进而对整个厌氧消化过程产生严重的不利影响。当pH值在7.2左右时，COD的去除率较高，说明产甲烷菌具有较强的活性。这与甲烷菌所能适应的pH值在6.5~7.5之间相一致。
（2）由于废水温度较高，一般在50~60℃之间，在进入EGSB反应器前废水需经冷却塔冷却降温。刚启动时，由于进水温度偏低，COD的去除率不高，而当反应器运行一段时间后，进水温度稳定在38℃时，COD的去除率就可达到98%。
2.5 挥发性脂肪酸（VFA）对反应器的影响
挥发性脂肪酸（VFA）是厌氧消化过程中重要的中间产物，甲烷菌主要利用VFA形成甲烷。VFA是甲烷菌能够直接利用的底物，但在达到较高浓度后会引起pH值下降，抑制甲烷菌的活性。虽然pH的检测非常方便，但它的变化比VFA的变化要滞后许多。当甲烷菌活性降低，或因超负荷导致VFA开始积累时，由于废水的缓冲能力，pH值尚没有明显变化，仅从pH值的监测反映不出潜在的问题。当VAF积累至一定程度时，才会有明显的变化，因此测定VAF才是控制反应器性能降低的有效措施。
本工程从反应器启动到目前的正常生产运行，VAF的值均在50mg/L以下。原因如下：
（1）反应器启动初期（即11年10月份），进水pH值较高在7.6左右，出水在7.80左右，此时的产甲烷菌的活性很低，COD去除率在60%以下。而VAF低，说明进水时提高碱度，增加缓冲溶液的量，确保VFA不能增高，以防止启动初期，反应器内“酸化”，导致无法运行。
（2）反应器运行8个月后（即12年5月），进水pH值下降至6.8左右，出水为7.3。此时的VFA在50mg/L以下，这时说明VFA与缓冲溶液已达成平衡，此时的反应器内生物活性强，有机物降解得较为彻底，COD去除率在98%左右。
2.6 其他因素对反应器的影响
（1）碱度
EGSB反应器出水碱度基本在750~1000之间，出水COD去除率稳步提高，表明虽然碱度不是十分高，但在运行中没有不良的影响。
（2）悬浮物（SS）
EGSB反应器的中上流速度较高，悬浮固体和颗粒污泥一样处于膨胀或流化状态，更易于被水流带出池外，反应器内不易发生惰性固体的积累，出水SS一般为进水SS的60%~80%，因此有理由认为，未溶解的惰性固体基本上被出水带走[3]，未在反应器内积累，所以不致造成对反应器处理效率的影响。
（3）钙的投加
目前，厌氧反应器每天投入一定量的钙，目的是促进颗粒污泥的形成。
3 总结
（1）EGSB反应器初始启动阶段有机负荷增加较慢，随着产气量的增大，搅动作用使微生物与有机污染物之间传质得到改善，有机负荷提高加速。
（2）当pH值在7.2左右，进水温度稳定在38℃时，COD的去除率就可达到98%。厌氧反应器运行效果好。
（3）本设备的VFA在50mg/L以下，SS基本在300mg/L以下没有影响反应器的正常运行。
（4）EGSB反应器出水碱度基本在750~1000之间，出水COD去除率稳步提高，表明虽然碱度不是十分高，但在运行中没有不良的影响。
参考文献
1.胡纪萃.废水厌氧生物处理理论与技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
2.常海荣,张振家,王欣泽.厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)在高浓度工业废水处理中的应用.环境工程2004,22(3):14~16
3.张振家,周伟丽,林荣忱. 膨胀颗粒污泥床处理玉米酒精糟液的生产性试验. 环境科学，2001,22(4):114~116
作者简介：
白芸，女，中石油东北炼化吉林设计院，工程师，环境工程设计
张宇，女，中石油东北炼化吉林设计院，高级工程师，环境工程设计
关键词：EGSB反应器；启动运行；进水COD；有机负荷；VAF；SS
In the perspective of start and operation，this thesis will discuss the relationship between EGSB and environment elements, including temperature， PH value， waterlogged COD，VAF， SS， etc. When the PH value is about 7.2，waterlogged temperature is stabilized at 38℃ and the VAF，SS and alkalinity are around the corresponding range，then the COD can be wiped off by the rate of 98%.
Key words： EGSB reactor； start and operation；waterlogged COD；organic load；VAF；SS
中图分类号：TE966 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
某乙醇公司是以玉米为原料，采用酵母菌发酵法生产乙醇，生产废水主要来自DDGS饲料生产线的蒸发冷凝装置所排放的高浓度有机废水，废水具有pH低、COD高等特点。污水处理场采用厌氧生物+好氧生物处理工艺，厌氧生物处理的核心设备[1]采用EGSB反应器。在实际工程中，厌氧反应器建造完成后，快速顺利地启动反应器是整个废水处理工程中的关键性因素，这里就着重研究其启动运行时的影响因素。
影响厌氧反应器的启动运行过程的因素有很多，废水水质的特征、进水COD浓度、反应器内pH值的波动、温度、运行操作条件等都会对厌氧反应器产生重大影响，影响到反应器能否启动成功。
2 启动运行过程分析
本工程进入污水处理场的COD浓度为8000mg/L，处理水量为8000m3/d。EGSB反应器，高17米，直径10米。
2011年10月初，EGSB反应器加入接种污泥，然后加入自来水和部分玉米酒精废水浸泡。进水量基本保持在3000 m3/h左右。
2.1反应器进水有机负荷与COD去除率关系
（1）反应器进水有机负荷稳步增长，到第15个月达到10000KgCOD/d以上，随着进水水量的增加，有机负荷还能够进一步的增长。
（2）EGSB反应器初始启动阶段有机负荷增加较慢，除了污泥活性不强，污泥量较小外，还与沼气的产量有关。众所周知，污泥与有机物的良好接触主要是靠进水和沼气的搅动，启动初期反应器有机负荷低，沼气产生量少，沼气的搅动作用不明显，传质过程得不到强化。在顺利进入负荷提高期时，随着产气量的增大，搅动作用使微生物与有机污染物之间传质得到改善，有机负荷提高加速。
（3）有机负荷的提高与EGSB反应器自身的优化设计有关，不需要靠出水循环来维持上升流速，水流不發生返混[2]，所以污泥床中产酸相细菌与产甲烷相细菌在不同高度分别形成优势微生物种群，处理效率高可以达到90%以上，并在很大程度上降低了反应器的运行费用。
2.2反应器进水COD浓度与COD去除率关系
反应器启动初期，产甲烷菌活性不高，而产酸菌更容易迅速适应环境并高速繁殖，导致反应器中有机酸过度积累。为避免此现象发生，在调试方案中确定了循序渐进提升反应器进水有机负荷的方案。
反应器在启动初期，进水有机污染物浓度应该控制在较低水平，在不改变有机负荷的前提下，通过增大进水量对反应器内固液两相进行搅拌，利于微生物与有机污染物的接触，改善传质过程，加快厌氧反应器的启动速度。对高浓度有机废水进行稀释后进水，降低进水COD的同时，对进水中的毒性物质也进行了稀释，降低了毒性物质对反应器启动的影响同时进水量的增大也使微生物自身产生的毒性物质得到稀释，促进厌氧生物污泥的快速生长，缩短反应器启动周期。
2.3 反应器pH值、温度与COD去除率关系
以2011年10月份反应器运行pH值、温度与COD去除率关系和2012年 5月份pH值、温度与COD去除率关系作比较，说明反应器的pH值、温度对反应器的处理效能影响重大。
（1）过高或过低的pH值都会抑制产甲烷菌的生长和繁殖，进而对整个厌氧消化过程产生严重的不利影响。当pH值在7.2左右时，COD的去除率较高，说明产甲烷菌具有较强的活性。这与甲烷菌所能适应的pH值在6.5~7.5之间相一致。
（2）由于废水温度较高，一般在50~60℃之间，在进入EGSB反应器前废水需经冷却塔冷却降温。刚启动时，由于进水温度偏低，COD的去除率不高，而当反应器运行一段时间后，进水温度稳定在38℃时，COD的去除率就可达到98%。
2.5 挥发性脂肪酸（VFA）对反应器的影响
挥发性脂肪酸（VFA）是厌氧消化过程中重要的中间产物，甲烷菌主要利用VFA形成甲烷。VFA是甲烷菌能够直接利用的底物，但在达到较高浓度后会引起pH值下降，抑制甲烷菌的活性。虽然pH的检测非常方便，但它的变化比VFA的变化要滞后许多。当甲烷菌活性降低，或因超负荷导致VFA开始积累时，由于废水的缓冲能力，pH值尚没有明显变化，仅从pH值的监测反映不出潜在的问题。当VAF积累至一定程度时，才会有明显的变化，因此测定VAF才是控制反应器性能降低的有效措施。
本工程从反应器启动到目前的正常生产运行，VAF的值均在50mg/L以下。原因如下：
（1）反应器启动初期（即11年10月份），进水pH值较高在7.6左右，出水在7.80左右，此时的产甲烷菌的活性很低，COD去除率在60%以下。而VAF低，说明进水时提高碱度，增加缓冲溶液的量，确保VFA不能增高，以防止启动初期，反应器内“酸化”，导致无法运行。
（2）反应器运行8个月后（即12年5月），进水pH值下降至6.8左右，出水为7.3。此时的VFA在50mg/L以下，这时说明VFA与缓冲溶液已达成平衡，此时的反应器内生物活性强，有机物降解得较为彻底，COD去除率在98%左右。
2.6 其他因素对反应器的影响
（1）碱度
EGSB反应器出水碱度基本在750~1000之间，出水COD去除率稳步提高，表明虽然碱度不是十分高，但在运行中没有不良的影响。
（2）悬浮物（SS）
EGSB反应器的中上流速度较高，悬浮固体和颗粒污泥一样处于膨胀或流化状态，更易于被水流带出池外，反应器内不易发生惰性固体的积累，出水SS一般为进水SS的60%~80%，因此有理由认为，未溶解的惰性固体基本上被出水带走[3]，未在反应器内积累，所以不致造成对反应器处理效率的影响。
（3）钙的投加
目前，厌氧反应器每天投入一定量的钙，目的是促进颗粒污泥的形成。
3 总结
（1）EGSB反应器初始启动阶段有机负荷增加较慢，随着产气量的增大，搅动作用使微生物与有机污染物之间传质得到改善，有机负荷提高加速。
（2）当pH值在7.2左右，进水温度稳定在38℃时，COD的去除率就可达到98%。厌氧反应器运行效果好。
（3）本设备的VFA在50mg/L以下，SS基本在300mg/L以下没有影响反应器的正常运行。
（4）EGSB反应器出水碱度基本在750~1000之间，出水COD去除率稳步提高，表明虽然碱度不是十分高，但在运行中没有不良的影响。
参考文献
1.胡纪萃.废水厌氧生物处理理论与技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
2.常海荣,张振家,王欣泽.厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)在高浓度工业废水处理中的应用.环境工程2004,22(3):14~16
3.张振家,周伟丽,林荣忱. 膨胀颗粒污泥床处理玉米酒精糟液的生产性试验. 环境科学，2001,22(4):114~116
作者简介：
白芸，女，中石油东北炼化吉林设计院，工程师，环境工程设计
张宇，女，中石油东北炼化吉林设计院，高级工程师，环境工程设计