厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC）處理P-RC APMP綜合廢水的研究.pdf

1、P-RCAPMP(盤(pán)磨化學(xué)預(yù)處理堿性過(guò)氧化氫機(jī)械漿)制漿工藝是傳統(tǒng)APMP制漿的一種改良工藝，在一段磨漿后不洗漿而在高濃塔中進(jìn)行一定時(shí)間的停留，使化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，從而減少化學(xué)藥品用量，同時(shí)改善漿料的性能，尤其是白度。由于P-RCAPMP制漿工藝耗水量小，紙漿白度高，單位廢水的污染負(fù)荷高，COD濃度可達(dá)8000～10000mg/L,BOD:COD=0.30～0.45，可生化性強(qiáng)。對(duì)于該高濃有機(jī)廢水，本研究采用厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器技術(shù)進(jìn)行處理

2、。 厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(InternalCirculationReactor,簡(jiǎn)稱(chēng)IC)是第三代厭氧反應(yīng)器的代表，其核心是借助反應(yīng)器內(nèi)所產(chǎn)沼氣的提升作用實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，達(dá)到強(qiáng)化過(guò)程傳質(zhì)、提高基質(zhì)轉(zhuǎn)化效率的作用。廢水基質(zhì)濃度愈大、沼氣產(chǎn)生量愈大、內(nèi)循環(huán)作用愈強(qiáng)、傳質(zhì)過(guò)程愈強(qiáng)烈、基質(zhì)轉(zhuǎn)化效率愈高，故IC厭氧特別適用于高濃有機(jī)廢水處理。 采用自制厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器裝置對(duì)P-RCAPMP綜合廢水進(jìn)行處理，通過(guò)對(duì)反應(yīng)器啟動(dòng)階段和穩(wěn)定運(yùn)行的

3、研究表明：厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器直接以6.0gCOD(L·d)-1的容積負(fù)荷進(jìn)行啟動(dòng)，在容積負(fù)荷12.5gCOD·(L·d)-1時(shí)，反應(yīng)器形成了連續(xù)的內(nèi)循環(huán)流，COD去除率達(dá)70％以上。最小水力停留時(shí)間可縮短至6.78h，最大容積負(fù)荷可達(dá)35.4gCOD·(L·d)-1，COD去除率穩(wěn)定在69.2％～75.5％范圍內(nèi)。 對(duì)厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行的影響因素進(jìn)行分析：當(dāng)pH在7.5～8.0之間時(shí)COD的去除率都處于較高水平，可不必將pH

4、調(diào)節(jié)至常規(guī)的6.5～7.5的范圍內(nèi)，減少了調(diào)節(jié)酸的用量，降低處理成本；溫度變化會(huì)對(duì)厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的穩(wěn)定性帶來(lái)影響，但隨著系統(tǒng)的逐步適應(yīng)，會(huì)逐漸削弱溫度變化帶來(lái)的影響；通過(guò)提高水流上升速度，強(qiáng)化水流紊動(dòng)，可以有效改善有機(jī)物污染物與微生物的傳質(zhì)效果，從而提高厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器降解效果，當(dāng)停留時(shí)間小于6.58h時(shí)，出水COD會(huì)惡化；產(chǎn)氣率隨負(fù)荷增加而增大，反應(yīng)器出水SS與HRT和產(chǎn)氣率有關(guān)，HRT減小和產(chǎn)氣率增加都會(huì)導(dǎo)致出水SS增加。

5、 厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器運(yùn)行結(jié)束后，顆粒污泥尺寸增大，直徑由接種時(shí)的0.3～2.8mm增加到0.5～3.3mm，最大沉降速度達(dá)到104.23m/h，活性顯著提高。電鏡觀察表明，顆粒污泥表面生物相主要是互相纏繞的絲狀菌，顆粒表面形狀凹凸不平，甲烷球菌和短桿菌則分布與顆粒污泥內(nèi)部。剖面圖顯示污泥外表面的部分微生物細(xì)胞密度大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為松散；處理過(guò)程中，厭氧顆粒污泥可保持VSS/TSS為68.3％～82.7％，產(chǎn)甲烷活性為1.0492gCODCH

6、4/(gVSS·d)水平。污泥表面生物相以絲狀菌為主，污泥對(duì)反應(yīng)器環(huán)境的適應(yīng)性與顆粒的尺寸有關(guān)，尺寸適中的顆粒能夠很快適應(yīng)外部環(huán)境的改變，并迅速恢復(fù)并保持較高活性。初次加入P-RCAPMP綜合廢水，去除率由79.6％下降到60.8％，隨后在逐漸減少果汁廢水比例的過(guò)程中，去除率逐漸增加，表明顆粒污泥活性較好、適應(yīng)性強(qiáng)。 綜合廢水經(jīng)凝膠滲透色譜分子量分布分析表明：處理前HRT=0時(shí)，原水分子量分布主要在20000以上；處理后，HRT

7、=4，分子量分布主要在153～1674；HRT=6，分子量分布主要集中在153～1530；當(dāng)HRT=8，分子量分布主要集中在153～1515，與HRT=6相比降解程度基本沒(méi)變；說(shuō)明污染物降解主要發(fā)生在HRT≤6h的時(shí)段內(nèi)，繼續(xù)延長(zhǎng)HRT，污染物降解程度增加較小。 通過(guò)紅外色譜對(duì)綜合廢水中的官能團(tuán)進(jìn)行分析表明：隨著水力停留時(shí)間的增加即反應(yīng)器高度的增加，水中所含官能團(tuán)種類(lèi)有所增加，出水的發(fā)色基團(tuán)明顯比進(jìn)水的發(fā)色基團(tuán)要多，這可以解釋出