EGSB反應器的快速啟動和運行特性研究.pdf

1、本文對接種市政消化污泥的EGSB反應器的啟動、啟動成功后的EGSB反應器在中溫、低溫和限氧條件下的運行特性和微生物學特性進行了系統深入的研究.接種市政消化污泥EGSB反應器在中溫(35℃左右)條件下能夠在46天內快速啟動,所形成的顆粒污泥沉淀性良好,產甲烷活性高,菌群豐富.接種市政消化污泥EGSB反應器初次啟動宜采用低進水濃度、高有機負荷的方式,同時要保證有足夠的N、P、S營養和微量金屬營養Fe、Co、Ni.在8~15℃的低溫條件下放置

2、一段時間的EGSB反應器在中溫(35℃左右)條件下的二次啟動很快,僅僅經歷了7天,有機負荷率高達24.84kgCOD/m<'3>.d、COD去除率為94.6％.EGSB反應器二次啟動宜采用高啟動負荷,快速提高負荷的方式.初次啟動成功后EGSB反應器的有機負荷可以在一個多月時間內快速提高至42kgCOD/m<'3>.d左右并高效穩定運行.EGSB反應器處理低溫(8~15℃)低濃度(100~500mg/L)廢水是可行而且高效的.對于400m

3、g/L左右的進水濃度,適宜的HRT為1.7h,有機負荷為10~15kgCOD/m<'3>.d,液體上升流速宜維持在3.3m/h到4.0m/h之間,COD去除率能達到80％以上.在低溫低濃度條件下,EGSB反應器的抗pH值沖擊能力相對較弱,需要添加足夠的堿度以維持反應器內適宜的pH值,但其抗溫度沖擊能力很強.EGSB反應器在低溫條件下處理中高濃度廢水時COD去除率明顯降低,有機負荷率明顯下降.但仍能在10℃左右的低溫條件下,進水濃度為75

4、0mg/L~3400mg/L,HRT為2.0~6.0h時,獲得COD去除率為70％~79％,最高有機負荷為23kgCOD/m<'3>.d的高處理率.低溫中高濃度時,EGSB反應器的抗pH值沖擊能力明顯增強.限氧EGSB反應器的運行效果明顯優于厭氧EGSB反應器.適宜的溶解氧(DO)為0.00~0.01,氧化還原電位(ORP)在380~400mV之間.建立了EGSB反應器中有關液體上升流速、有機物、VFA、產酸菌、產甲烷菌、CO<,2>和

5、CH<,4>濃度的偏微分模型(PDE模型)和微生物比增長速率模型.由此可以確定出水有機物和VFA濃度、污泥產量、CO<,2>和CH<,4>產量,并可以分析液體上升流速、溫度等對EGSB反應器運行效果的影響;確定了EGSB反應器在低濃度條件下的基質降解模型,求得EGSB反應器在不同溫度和不同液體上升流速時的速率常數K,并用Arrhenius方程分析溫度對速率常數K的影響,計算出EGSB反應器的活化能E=1.197 ×10<'4>J/mol