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果汁废水具有可生化性强，污染物种类多，废水的粘性大，COD、SS浓度高，pH低等特点，果汁厂每加工1吨原材料，就产生3.8-10.5m3废水。该类废水如果不经过处理就直接向水体中排入，就会导致周围水体有机酸的大量积累，使水环境质量严重恶化。因此为该类废水寻找一条切实可行的处理工艺，是现阶段环境保护领域亟待解决的问题。
通过广泛查阅相关资料，结合现有果汁生产厂废水处理工艺的运行现状，分析废水处理工艺中存在的实际问题，提出采用内循环厌氧反应器(Internal Circulation Anaerobic Reactor，简称IC)处理果汁废水。IC反应器是在UASB基础上开发成功的第三代高效厌氧反应器，具有占地面积小、有机负荷高、出水稳定、耐冲击负荷能力强等特点。采用IC厌氧反应器对果汁废水处理具有广阔的前景。
本文根据果汁废水的特点，通过分析废水的CODCr、SS等指标的去除效果和VFA、碱度等指标的变化规律，探讨了IC厌氧反应器的启动过程，稳定运行过程中最佳参数的控制以及颗粒污泥的变化，为果汁废水处理寻找一条新途径。主要研究结果如下：
(1)采用人工鲜榨的苹果汁配制的废水对实验室自制IC厌氧反应器实验装置进行启动，启动初始负荷CODCr为6.0kgCOD/(m3·d)，固定HRT=12h，依据反应器运行效果，分阶段逐步提高进水CODCr浓度，最终进水CODCr浓度达到7000mg/L，CODCr去除率稳定在90％以上，启动过程中对pH值、挥发性脂肪酸(VFA)和碱度进行连续监测，结果表明：这三个指标的变化规律与IC反应器的运行状况密切相关。
(2)启动结束后，反应器进入稳定运行阶段，主要以缩短水力停留时间增大进液量和增加进水CODCr浓度，提高反应器的容积负荷，结果表明：IC反应器的最小水力停留时间为5.6h，最大容积负荷可达36kgCOD/(m3．d)，CODCr去除率稳定在89％-90％范围内，表明该装置对有机物有较高的处理能力。反应器出水SS与HRT和产气率有关，HRT减小和产气率增加都会导致出水SS的增加。
(3)通过对不同水力停留时间下CODCr去除率和出水VFA变化的探讨，得出IC反应器处理果汁废水的最佳水力停留时间为8.3h。此时，进水CODCr浓度为7200mg/L左右，容积负荷为21.09kgCOD/(m3．d)左右，CODCr平均去除率为94.34％。pH值冲击结果表明，IC厌氧反应器对低pH值具有一定的缓冲能力，当pH降为5.5时，进液24h，经过10天的运行，反应器恢复正常。但长时间的冲击会使颗粒污泥结构松散，失去活性。
(4)颗粒污泥尺寸增大，直径最大可达5mm，活性显著提高，VSS/TSS由接种时的63.23％增加为90.42％。随着容积负荷的增加，颗粒污泥粒径逐渐变大并且进行重新分布。比重大的逐渐沉于反应器的底部，比重小的分布在污泥床的表面，细小颗粒污泥和中空大粒径逐渐被淘汰，中等粒径的颗粒污泥保留于反应器内。污泥床区上部颗粒污泥的粒径要比下部的小，上部污泥中粒径为1-2mm和2-3mm的颗粒所占比例最大，而下部污泥中颗粒粒径大于1mm的4种粒径范围内颗粒污泥均存在，而在上部则没有发现大于4mm的颗粒污泥。