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高效厌氧反应器快速启动和高负荷稳定运行以高品质厌氧颗粒污泥的形成与长期稳定保持为重要标志,而颗粒污泥的自固定化过程受诸多因素共同制约。近年来国内外研究者开展了大量生物载体促进污泥颗粒化进程的研究,以解决颗粒污泥工程化快速培养这一工程技术难题。由于聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,简称PVA)凝胶颗粒与厌氧颗粒污泥具有极为相似的物理性质,满足生物载体促进厌氧污泥颗粒化进程所需具备的特征。因此,本论文采用葡萄糖废水培养PVA厌氧颗粒污泥,探究粒径为5.0 mm的PVA凝胶颗粒对厌氧污泥颗粒化进程及反应器运行效果的影响。主要研究内容与结论如下:(1)PVA颗粒污泥初成体培养条件的探索:接种絮状活性污泥,其中污泥与PVA凝胶颗粒的优选混合体积比为2~2.5:1,且进水葡萄糖模拟废水的营养物质配比为m(COD):m(N):m(P)为200:5:1。(2)PVA厌氧颗粒污泥UASB反应器的快速启动与运行:将絮状活性污泥与PVA凝胶颗粒按2.5:1的体积比混匀后装入容器中,进葡萄糖废水并保持出水回流,经过14天的培养形成了PVA颗粒污泥初成体。接种PVA颗粒污泥初成体,经过26天的启动运行,总容积为2.5 L的2#UASB反应器中得到了沉降性能优良的PVA颗粒污泥,反应器COD去除率达到93%以上,容积负荷提升至3.08 kg COD/(m3·d);随后经过51天的运行,COD去除率稳定在94%,容积负荷达到24.00 kg COD/(m3·d),水力停留时间由15.8 h缩短至4.8 h,大大缩短了高品质厌氧颗粒污泥形成所需的时间。(3)PVA厌氧颗粒污泥EGSB反应器的快速启动与运行:接种PVA颗粒污泥初成体,快速启动总容积为13.6 L的EGSB反应器;经过32天的培养,得到了沉降性能优良的PVA颗粒污泥,反应器COD去除率高达97%,容积负荷提升至13.33kg COD/(m3·d),水力停留时间由35.5 h缩短至7.6 h;随后经过42天的运行,COD去除率稳定在90%,容积负荷达到13.54 kg COD/(m3·d)。通过扫描电镜观察到成熟PVA颗粒污泥外表面丝状菌上交联生长着杆菌、球菌,内部主要附着丝状菌。(4)EGSB反应器高负荷稳定运行:接种PVA颗粒污泥,经过12天的运行,反应器COD去除率达到93%,容积负荷提升至4.39 kg COD/(m3·d),EGSB反应器快速启动成功。连续运行107天,反应器COD去除率稳定在92%左右,容积负荷稳定在14.65kg COD/(m3·d)左右,水力停留时间由21.3 h缩短至7.6 h,产气量稳定在106.0 L/d左右。