多級(jí)厭氧顆粒污泥床反應(yīng)器處理造紙黑液研究.pdf

1、多級(jí)厭氧顆粒污泥床反應(yīng)器被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理中，但反應(yīng)器的設(shè)計(jì)過于復(fù)雜，動(dòng)力學(xué)的模型研究也還十分的不完善，因此對(duì)該反應(yīng)器的理論研究具有十分重要的意義。本文就該反應(yīng)器處理草漿黑液的處理?xiàng)l件，反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)、運(yùn)行以及反應(yīng)器的基質(zhì)降解動(dòng)力學(xué)模型做了研究，主要內(nèi)容如下： 采用間歇進(jìn)水的方式研究了幾種運(yùn)行參數(shù)(如溫度、pH值、碳氮比、催化劑等)對(duì)造紙黑液處理效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在溫度為35℃左右，pH為7.5時(shí)，供試顆粒

2、污泥對(duì)造紙黑液的處理效果最好；選用(NH4)2SO4調(diào)節(jié)廢水的C：N為350:7時(shí)，反應(yīng)器的累積產(chǎn)氣量最高；研究FeCl2、FeCl3和CoCl2對(duì)產(chǎn)甲烷菌的激活能力和機(jī)理，鐵對(duì)厭氧顆粒污泥的產(chǎn)甲烷活性有著較大的影響，并且在間歇條件下FeCl2的催化作用要明顯大于FeCl3和CoCl2，F(xiàn)e2+可使污泥的產(chǎn)甲烷活性提高兩倍以上；本研究通過米-門方程描述厭氧顆粒污泥產(chǎn)甲烷的動(dòng)力學(xué)過程，并且得出了加Fe2+前后的基質(zhì)降解動(dòng)力學(xué)系數(shù)。

3、 本研究的多級(jí)厭氧顆粒污泥床反應(yīng)器采用U-PVC管設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行了反應(yīng)器的啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，反應(yīng)器的充氣率對(duì)循環(huán)水流量的影響非常顯著，而且在一定范圍內(nèi)反應(yīng)器的循環(huán)水流量隨產(chǎn)氣率成線性關(guān)系變化；在反應(yīng)器第一次啟動(dòng)初始階段，COD的去除率較低，然后隨著反應(yīng)器COD負(fù)荷的增加，COD去除率逐漸增大，最后COD的去除率基本維持在60％左右；在反應(yīng)器第二次啟動(dòng)中，反應(yīng)器COD的最終去除率可以達(dá)到70％以上；采用外加氮?dú)鈹嚢桀w粒污泥和廢水的

4、方法，可以在一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)快速啟動(dòng)多級(jí)厭氧污泥床反應(yīng)器，并且廢水COD的最終去除率能穩(wěn)定在55～60％的范圍內(nèi)。 本文對(duì)該反應(yīng)器處理造紙黑液的基質(zhì)降解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，得出了以下結(jié)論：(1)在溫度為35±1℃、pH為7.5、C：N：P為350:50:1、黑液COD濃度為1000～5000mg/L的范圍條件下，污泥床區(qū)基質(zhì)降解動(dòng)力學(xué)模型為： Sm-Sn/So-Sn=1/1+101.3XV/Q,精處理區(qū)的基質(zhì)降解動(dòng)力學(xué)模

5、型為： 1nSm-Sn/Se-Sn=0.021t2； (2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的產(chǎn)氣動(dòng)力學(xué)模型為：G=0.091(So-Se)Q+0.986，這表明產(chǎn)氣量與COD的去除率有著較好的線性關(guān)系。 后續(xù)混凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)粉煤灰和鐵礦渣的混合比例為1:9的條件下，廢水COD的最終去除率可以達(dá)到95.1％，廢水的色度可以降低95％以上，這表明粉煤灰可以作為廢水處理中一種實(shí)用性較強(qiáng)的混凝劑。 以上的研究結(jié)果證明