ABR反應(yīng)器處理屠宰廢水的污泥變化分析
謝瑞英1　李東偉2
摘 要：在厭氧折流板反應(yīng)器處理屠宰廢水反應(yīng)中，對(duì)各隔室污泥顆�；�和在不同停留時(shí)間時(shí)污泥床高度的變化進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明：在同一停留時(shí)間，第一隔室污泥顆粒比例最大，顆�；�效果最好；當(dāng)水力停留時(shí)間為20h時(shí)，污泥流失較少，為最佳停留時(shí)間。

關(guān)鍵詞：厭氧折流板反應(yīng)器；屠宰廢水；顆粒污泥；污泥床高度

厭氧折流板反應(yīng)器（Anaerobic Baffle Reactor簡(jiǎn)稱為ABR）作為一種新型高效的厭氧反應(yīng)器[1]，是80年代初由美國(guó)Stanford 大學(xué)的McCarty以及其合作者在厭氧生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器的基礎(chǔ)上改進(jìn)和發(fā)展的。ABR具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生物截留能力強(qiáng)、處理效果好、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)，主要用于處理各種中、高濃度的廢水。本文在處理屠宰廢水的厭氧折流板反應(yīng)器中，研究了厭氧折流板反應(yīng)器運(yùn)行中不同隔室污泥顆�；�程度和不同水力停留時(shí)間污泥床高度的變化。
1 材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)裝置
厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）由有機(jī)玻璃制成，呈長(zhǎng)方體形，其規(guī)格為400mm×130mm×350mm，有效容積為15L，用檔板將隔室分為4個(gè)主體隔室，每個(gè)隔室上部設(shè)有廢水取樣口，下部設(shè)有污泥取樣口，裝置頂部設(shè)有排氣口，實(shí)驗(yàn)裝置見圖1。
 

本次實(shí)驗(yàn)在室內(nèi)空氣溫度為20℃~30℃的范圍內(nèi)運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)由計(jì)量蠕動(dòng)泵在ABR的進(jìn)水端均勻進(jìn)水，處理后的出水經(jīng)U型水封排放，沼氣從反應(yīng)器的頂部排氣孔收集。
1.2 實(shí)驗(yàn)用水
實(shí)驗(yàn)用水取自重慶市某屠宰廠，整個(gè)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)水COD濃度在900mg/L到5000mg/L的范圍內(nèi)變化。
1.3 接種污泥
實(shí)驗(yàn)用接種污泥取自重慶某屠宰廠污水處理站污泥濃縮池污泥，經(jīng)1mm孔徑篩過篩除去雜質(zhì)，取得污泥共7.5升，投放第一隔室的污泥相對(duì)要多一些，其余污泥均勻投入其他三個(gè)隔室。
1.4分析方法[2，3]
COD的測(cè)定用標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀方法測(cè)定，各隔室中pH用PH精密試紙測(cè)定，污泥用光學(xué)顯微鏡測(cè)量。
2 結(jié)果與討論
2.1.污泥顆粒化變化分析
在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行階段（停留時(shí)間為20h）觀察了污泥的變化，具體的變化情況如下見圖2.1
 

圖2.1 各隔室顆粒污泥顯微鏡觀察（40倍）
Fig 2.1 Granular sludge in each compartment by (40×)
在運(yùn)行中，取出各隔室的污泥在40倍顯微鏡下觀察，可以看出第一隔污泥有很多顆粒污泥，與其他隔室相比，第一隔室污泥顆粒比例最大；其次為第二、三隔室，第四隔室的顆粒污泥最少，顆粒污泥隨反應(yīng)器的進(jìn)程呈遞減趨勢(shì)，觀察發(fā)現(xiàn)顆粒污泥的內(nèi)部為黑色，外部包著一層白色粘稠物質(zhì)，這層粘稠物質(zhì)就是顆粒污泥的重要化學(xué)組分胞外多聚物，胞外多聚物[4，5]的主要成分為多糖、蛋白質(zhì)和糖醛酸等，在細(xì)胞間的聚集中起著粘連作用，從而促進(jìn)了顆粒污泥的形成并對(duì)顆粒污泥的穩(wěn)定做出了貢獻(xiàn)。 由此可以看出，隨著反應(yīng)進(jìn)程的進(jìn)行，污泥顆粒化是逐漸減慢的，這是由于第一隔室到第四隔室，進(jìn)水負(fù)荷逐漸變小，在高負(fù)荷條件下運(yùn)行的隔室更容易形成顆粒污泥。另外，ABR反應(yīng)器各隔室的顆粒污泥的粒徑是第一隔室的大粒徑顆粒污泥比其他隔室相對(duì)較多，第四隔室散狀、絮狀的顆粒污泥含量比其他隔室多，顆粒污泥較細(xì)，相對(duì)含量也小，污泥沉降性比其他隔室差，這與隔室內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)條件有很大關(guān)系，ABR特殊的推流式結(jié)構(gòu)使前面隔室承受的負(fù)荷高，營(yíng)養(yǎng)比較充分，顆粒污泥也大，后面隔室中營(yíng)養(yǎng)已經(jīng)消耗很多，第四隔室中的污泥無充分營(yíng)養(yǎng)可供利用，使微生物的新陳代謝能力受到比較大的影響，影響了顆粒污泥的形成。

2.2.反應(yīng)器污泥床高度變化分析
在運(yùn)行過程中，由于上升流速和產(chǎn)氣的共同作用，各隔室的污泥床高度不斷發(fā)生著變化，下表2.1給出了在不同水力停留時(shí)間（觀察的水力停留時(shí)間為27.5h、20h和15h）運(yùn)行末期各隔室污泥床高度的變化數(shù)據(jù)。
 

 

備注：反應(yīng)起四個(gè)隔室原來的污泥床高度分別為18.5cm、14.5cm、14.5cm和14.5cm
從表2.1中可以看出由表可以看出，當(dāng)停留時(shí)間從27.5h變化到20h時(shí)，各隔室污泥床高度都有所增加，第一到四隔室的污泥床高度分別增加了0.5 cm、0.4 cm、0.3 cm和0.2 cm，第一隔室的增加幅度比后面隔室大，原因是由于第一隔室的污泥負(fù)荷相對(duì)比較大，產(chǎn)氣量多，在升流速度和產(chǎn)氣的共同作用下，盡管一些細(xì)小的污泥被沖洗出隔室，但污泥床明顯變得更加疏松，所以污泥床高度增加的多些，而廢水經(jīng)過第一隔室處理后再經(jīng)過后面的隔室，有機(jī)負(fù)荷變小，產(chǎn)氣量變小，從而廢水上升速度和氣體上升速度比前面隔室小，這時(shí)沖洗出隔室的污泥量也較少，污泥床比原來疏松，但不及前兩隔室，所以污泥床高度增加后面隔室沒前面隔室大。當(dāng)停留時(shí)間從20h變化到15h時(shí)，容積負(fù)荷增加，流速增加，各隔室的污泥床內(nèi)污泥均有流失，流失量從第一隔室到第四隔室依次減小。由上述比較分析可得出在停留時(shí)間為20h時(shí)，污泥流失較少，為最佳停留時(shí)間。

3 結(jié)論
（1）對(duì)反應(yīng)器各隔室顆粒污泥的變化進(jìn)行了分析，得出顆粒污泥在第一隔室的粒徑比后面隔室顆粒污泥的粒徑大，污泥的顆�；�程度是隨著反應(yīng)進(jìn)程的增加逐漸減低的，第一隔室的污泥顆�；�最好，第四隔室的相對(duì)差些。
（2）對(duì)在不同停留時(shí)間污泥床高度變化進(jìn)行了分析，得出當(dāng)停留時(shí)間從27.5h變化到20h時(shí)，各隔室污泥床高度都有所增加，第一隔室污泥床高度增加最大。當(dāng)停留時(shí)間從20h變化到15h時(shí)，各隔室污泥床內(nèi)污泥均有流失，第一隔室污泥流失量最大，第四隔室最小，得出在停留時(shí)間為20h時(shí)，污泥流失較少，為最佳停留時(shí)間。

參考文獻(xiàn)
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