發(fā)布時(shí)間：2020-08-25 22:03

【摘要】： ABR反應(yīng)器是在反應(yīng)器中沿水流方向設(shè)置一系列折流板，將反應(yīng)器分隔成若干個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)室，廢水以上向流和下向流的方式流經(jīng)整個(gè)反應(yīng)器，該反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡單，截留污泥能力強(qiáng)，穩(wěn)定性高等許多優(yōu)點(diǎn)而一經(jīng)出現(xiàn)即引起廣大研究者的注意，近年來成為厭氧反應(yīng)器內(nèi)研究的熱點(diǎn)之一。但國內(nèi)外迄今對ABR反應(yīng)器的研究大多集中在應(yīng)用處理方面，關(guān)于ABR的啟動，ABR反應(yīng)器中厭氧顆粒污泥與微生物的特性，動力學(xué)模型，尤其在ABR反應(yīng)器酸化調(diào)控過程基本沒有深入系統(tǒng)的研究，為此本文在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了ABR反應(yīng)器的特性及控制技術(shù)的相關(guān)研究工作。研究了ABR的啟動技術(shù)及培養(yǎng)顆粒污泥的條件及調(diào)控技術(shù)；系統(tǒng)深入地研究了ABR反應(yīng)器的酸化過程的特點(diǎn)，揭示ABR反應(yīng)器中酸化過程pH、COD、VFA及污泥變化的特征，并進(jìn)行了長達(dá)2個(gè)多月的酸化調(diào)控試驗(yàn)，提出有效的酸化恢復(fù)措施；進(jìn)行了ABR的水力特性的示蹤劑試驗(yàn)分析，給出了ABR內(nèi)的水力模型，結(jié)合ABR反應(yīng)器污泥床內(nèi)特殊的運(yùn)動規(guī)律，建立了ABR內(nèi)的反應(yīng)動力學(xué)模型；對ABR各隔室厭氧顆粒污泥的微生物學(xué)特性進(jìn)行了研究，提出了各隔室顆粒污泥中微生物的分布規(guī)律；通過改變有機(jī)負(fù)荷和水力停留時(shí)間(HRT)不同運(yùn)行條件對ABR反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行的影響，系統(tǒng)分析了進(jìn)、出水及各隔室出水的pH、COD、VFA及產(chǎn)氣量等指標(biāo)，研究了ABR反應(yīng)器及各隔室的運(yùn)行規(guī)律，并提出各種運(yùn)行方式要保持反應(yīng)器高的去除效率應(yīng)采取的控制方式；對難降解有機(jī)物聚乙烯醇(PVA)的厭氧生化降解特性進(jìn)行了試驗(yàn)，獲得了重要結(jié)果和參數(shù)，對指導(dǎo)工程實(shí)踐具有重要價(jià)值。 本文的研究結(jié)果表明： (1)經(jīng)試驗(yàn)得出，負(fù)荷控制在0.85kgCOD／(m~3·d)到1.50kgCOD／(m~3.d)，穩(wěn)定運(yùn)行50d，便可出現(xiàn)顆粒污泥初體，進(jìn)而提高負(fù)荷，進(jìn)入正常運(yùn)行，即能實(shí)現(xiàn)啟動的完成。負(fù)荷過高，會引起反應(yīng)器酸化和污泥大量流失導(dǎo)致啟動失敗，因此可以得出低負(fù)荷啟動是ABR反應(yīng)器成功啟動的關(guān)鍵。適宜菌群、水力負(fù)荷、適宜堿 一-一里望翌里之鱉鱉里組一華一 度等是ABR反應(yīng)器中顆粒污泥形成的條件。本研究得出顆粒污泥以絲狀菌、桿菌 為核心菌，連接成網(wǎng)絡(luò)，啟動的水力負(fù)荷是。.13一0.198ms/(ml·h)，出水堿度控 制在500mgcaco3幾以上能成功地培養(yǎng)出顆粒污泥。 (2)經(jīng)過對ABR系統(tǒng)酸化過程試驗(yàn)研究，考察了ABR系統(tǒng)酸化的原因、特 點(diǎn)及恢復(fù)的調(diào)控措施。結(jié)果表明:ABR的構(gòu)造特征會引起1#隔室酸化，1#隔室 酸化后，若不加控制，將會使整個(gè)反應(yīng)器處于完全酸化，這是ABR這一高效反應(yīng) 器廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一，ABR體系酸化后，各隔室pH、CoD、VFA、污泥濃 度、污泥活性、污泥中細(xì)菌數(shù)量與正常運(yùn)行期相比，表現(xiàn)出不同的特征。pH值降 到3.5一4.5，vFA累積到1200m歲L以上，在以產(chǎn)酸發(fā)酵為主的ABR系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn) 甲酸的濃度較高。各隔室出水與進(jìn)水coD接近，污泥組成以水解產(chǎn)酸菌為主(其 中產(chǎn)酸發(fā)酵細(xì)菌數(shù)量達(dá)到1護(hù)~7個(gè)/mL，梭狀芽抱桿菌數(shù)量達(dá)到1護(hù)堿個(gè)/mL)，sVI 增至3omL/g，比厭氧系統(tǒng)正常情況下高出一倍，粘度增加，污泥床內(nèi)存在“死區(qū)” 范圍大，酸化過程加劇，四個(gè)隔室污泥的產(chǎn)甲烷活性為0.188一0.547 mIJgVSS.h，遠(yuǎn) 低于正常厭氧甲烷發(fā)酵的污泥產(chǎn)甲烷活性(20一50 mL/gVSs.h)，堿度極低，無法實(shí) 現(xiàn)自然恢復(fù)，因此認(rèn)為，ABRI#隔室承受的局部負(fù)荷過高和堿度不足是引起ABR 酸化的原因。采用單獨(dú)調(diào)控堿度或降低負(fù)荷的方式，無法達(dá)到系統(tǒng)恢復(fù)正常的目的， 只有采用在堿度和負(fù)荷同時(shí)調(diào)控時(shí)，連續(xù)調(diào)控60d后，反應(yīng)器恢復(fù)正常運(yùn)行。 (3)在試驗(yàn)基礎(chǔ)上對ABR各隔室厭氧顆粒污泥生物學(xué)特性進(jìn)行了研究，綜合 電鏡掃描及各隔室顆粒污泥利用葡萄糖、甲酸、乙酸和丙酸的產(chǎn)甲烷活性分析得出: 1#、4#隔室顆粒污泥中有明顯優(yōu)勢菌，2#、3#隔室顆粒污泥中沒有明顯優(yōu)勢菌， 菌群多樣復(fù)雜，ABR各隔室微生物分布不同，組成良好的生態(tài)幅，在容積負(fù)荷1一 7kgCoD/(時(shí).d)的交替變化過程中，c0D的去除率一直穩(wěn)定在99%左右，表明這種 自然形成的穩(wěn)定生物群落分布對ABR反應(yīng)器的高效穩(wěn)定運(yùn)行起著重要的作用。 (4)考慮到ABR反應(yīng)器的水力特性對其運(yùn)行特性有很大影響，折流板的加入， 使ABR下向流室和上向流室的過水?dāng)嗝娼惶孀兓斐伤鞯目焖俸吐俚慕惶?變化，避免了堵塞，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了大量的污泥的截留。水力試驗(yàn)表明截面流速和雷 諾數(shù)的不斷變化，增強(qiáng)了水流的紊動作用，加強(qiáng)了基質(zhì)與微生物的傳質(zhì)作用。另一 方面由于有機(jī)物在生物作用產(chǎn)生氣體，氣體逸升過程中，使廢水與基質(zhì)充分混合， 引起水力流態(tài)發(fā)生變化，因此造成進(jìn)水有機(jī)物濃度對流態(tài)也發(fā)生較大的影響。本論 文中聯(lián)系A(chǔ)BR反應(yīng)器中流體流動、混合過程及生化反應(yīng)過程進(jìn)行了有機(jī)物降解的 分析和研究，以示蹤劑試驗(yàn)為基礎(chǔ)建立了的ABR流態(tài)模型，并結(jié)合ABR凈化有機(jī) 物的特征，在流態(tài)模型的基礎(chǔ)上建立了ABR反應(yīng)器的反應(yīng)動力學(xué)模型。以局部的 完全混合為特征建立了多級全混流模型，能較好的描述ABR局部完全混合，整體 摘要 巴思巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴三巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴 推流的
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：X703
【圖文】：

試驗(yàn)用ABR實(shí)物圖

試驗(yàn)用ABR實(shí)物圖

上流室中布設(shè)布水孔板，開孔孔徑為4~，開孔率為20%，在布水孔上鋪厚30們以力n，中6一8~的淘粒，每個(gè)隔室均設(shè)有取樣孔、取泥孔和集氣孔。圖2.4是示蹤劑流態(tài)試驗(yàn)中的自動取樣器，為保證24h不間斷連續(xù)取樣，采用兩個(gè)繼電器控制，一個(gè)控制轉(zhuǎn)盤定時(shí)轉(zhuǎn)動，一個(gè)控制電磁閥定時(shí)出水，可以在設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)連續(xù)取樣。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

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本文編號：2804260