膨脹顆粒污泥床（expendedgranularsludgebed，EGSB）反應器是在UASB反應器的基礎上發展起來的第三代新型高效厭氧反應器（EGSB、IC、UFB）的代表之一，與UASB反應器相比，EGSB具有有機負荷和上流速度高、抗沖擊負荷強、基建投資省、占地面積小等顯著優點，已經得到了國內外眾多研究者和企業的普遍認可，且已應用于淀粉廢水，制藥廢水，啤酒廢水，生活廢水，印染廢水，含酚廢水，造紙廢水等工業污水處理研究中。 但是在國內外大量高效厭氧反應器的運行實踐中，仍然遇到了很多問題。比如：由于厭氧微生物增殖慢導致厭氧反應器初次啟動慢，使得厭氧反應器的快速啟動仍舊是決定反應器運行成敗的關鍵問題之一，也是各國學者關注的課題。筆者以中試規模EGSB反應器為研究對象，接種處理同類廢水的厭氧污泥，考察反應器處理廢紙造紙廢水的快速啟動過程與處理效果，旨在尋求有效、實用的EGSB反應器快速啟動方法，以提高反應器的處理效果，加快反應器在廢紙造紙污水處理中的推廣與應用。 1材料與方法 1.1廢水處理工藝及裝置 研究采用的試驗裝置為課題組自制的圓柱形鋼結構EGSB中試反應器，容積15.8m3，主體高14m，直徑1.2m。工廠現有的廢水處理工藝為UASB-AS生化處理系統，工藝流程如圖1所示。 1.2試驗用水 試驗裝置位于西安市某造紙廠，該廠主要生產涂布白板紙，原料有廢舊報紙、箱板紙、書本紙以及瓷土。在造紙廠的生產過程中，產品的產量、廢水量以及廢水中的物質成分相對穩定。EGSB反應器試驗用水為該廠廢水處理單元一沉池出水，一沉池出水水質：COD1010~1420mg/L，SS220~630mg/L，pH6.81~7.11，TN52.8mg/L，TP1.06mg/L，碳酸鈣堿度870~970mg/L，鈣153~180mg/L。 1.3接種污泥 反應器接種污泥為工廠現有UASB反應器底部的絮狀污泥。該污泥外觀呈深灰色黏稠絮狀體，大量絮狀污泥中混合有少量顆粒狀污泥。混合接種污泥總懸浮固體（TSS）為42.7g/L，產甲烷活性（SMA）為0.77g/（g?d），揮發性懸浮固體（VSS）與TSS質量濃度比為50%。 1.4分析方法 反應器在運行過程中主要的監測項目有：反應器進出水COD、進水流量、進出水的pH、進出水堿度、懸浮固體（SS）、揮發性有機酸（VFA）、氨氮、總氮、總磷等，檢測方法均采用標準分析法〔6〕。污泥性質的測定項目有：VSS/TSS，產甲烷活性〔7〕等。 1.5反應器快速啟動運行方案 根據試驗用水水質特征，采用連續進水的方式向反應器進料，通過逐漸增加進水水量來提高反應器的負荷。反應器的快速啟動運行方案為：前4天為反應器內厭氧污泥的適應階段，不增加進水量。從第5天開始，每3天為一個周期，水量從20m3/h開始，在反應器穩定運行的前提下，每個周期水量增加5~10m3/h，直至達到195m3/h。 通過反應器進出水COD濃度、VFA濃度、pH、SS、VSS、污泥產甲烷活性等條件控制反應器啟動過程，具體要求為：VFA<3mmol/L；pH>6.6；COD去除率>80%；產氣情況良好。在各項指標連續正常的情況下，按照啟動運行方案繼續運行反應器。 2結果與討論 2.1水力停留時間（HRT）對COD去除率的影響 在反應器的啟動運行過程中，HRT對COD去除率的影響如圖2所示。 由圖2可見，隨著反應器進水量的不斷提高，HRT迅速降低。并且在反應器啟動初期，COD去除率沒有因為HRT的減少而有大幅波動。運行第24天，HRT已縮短為2.9h，COD去除率保持在70%以上。反應器運行中期出現了洗泥現象，造成了COD去除率一度下降，經過調整后，反應器逐漸恢復到較好狀態，運行后期HRT穩定在3h左右。 2.2上流速度對COD去除率的影響 上流速度對COD去除率的影響如圖3所示。 由圖3可見，隨著反應器運行時間的不斷增長，反應器的上流速度在逐漸增加。在運行的第24天，上流速度達到了4.85m/h，COD去除率保持在70%以上。中期由于洗泥現象調整了進水量，反應器運行后期上流速度達到了4.9m/h，取得了良好的效果。 2.3反應器容積負荷與HRT變化 反應器容積負荷及HRT的變化如圖4所示。 由圖4可見，隨著運行時間的增加，反應器的容積負荷在運行第24天達到了11.8kg/（m3?d），HRT降低至2.9h。由于反應器運行中期工廠進入了檢修階段，容積負荷降至8.4kg/（m3?d），同時出現了反應器洗泥現象。采取降低進水量的措施后，反應器HRT增加為3.8h。隨著工廠生產的恢復，反應器處理效果也恢復至較好的狀態，HRT低至3h。 2.4pH與出水VFA變化 進出水pH及出水VFA變化如圖5所示。 由圖5可見，pH受水質變化幅度的影響很小，但是VFA的變化幅度卻很大。在反應器運行的第27天，出水VFA濃度上升至4.64mmol/L，這是由于反應器部分顆粒污泥被沖出反應器，導致反應器內污泥濃度和細菌活性降低，沒有足夠的產甲烷菌將揮發酸進一步轉化，造成的VFA積累。采取降低進水量的措施后，污泥不再流失，出水VFA濃度一直穩定在2.6mmol/L以下，反應器內再沒有出現嚴重的酸化現象。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。 2.5污泥特性 隨著運行時間的增加，反應器底部污泥濃度經歷了一個先減少后增大的過程，在運行初期，反應器的洗泥過程導致污泥質量濃度先從13.17g/L降低到4.5g/L，隨著運行時間的增加，污泥逐漸增長，在運行后期污泥質量濃度達到15.7g/L，污泥負荷從接種時的0.08kg/（kg?d）增加到后期的0.73kg/（kg?d），污泥產甲烷活性由接種時的0.7695g/（g?d）增長到后期的1.257g/（g?d），VSS/TSS比值由50%增加到88%，反應器運行后期污泥為較緊實的顆粒狀，表面光滑，顏色以灰色為主。 3結論 （1）中試規模EGSB反應器采用非顆粒狀污泥接種，在三周即可達到4.85m/h的上流速度和2.9h的HRT，COD去除率穩定在70%~90%。 （2）反應器運行后期，HRT穩定在3h左右，上流速度達到4.9m/h，COD去除率保持在70%以上，出水VFA濃度穩定在2.6mmol/L以下。 （3）反應器內顆粒污泥的產甲烷活性是接種污泥的1.63倍，VSS/TSS比值達到88%，污泥表面光滑，顏色以灰色為主。 有污水需要處理的單位，如需了解完整污水處理方案或報價，可以通過污水寶發布方案報價海選公告；全國幾千家環保公司供您選擇，污水寶資深工程師團隊幫您尋找最省錢的污水處理方案，貨比三家花最少的錢將污水處理達標。 污水處理方案咨詢電話：400-6655-288