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废水的厌氧生物处理越来越受到关注,厌氧生物处理设施也有了大量的应用。厌氧膜生物反应器(AnMBR)为厌氧反应器和膜组件组合工艺,是一种处理高浓度有机废水的有效方法,已成为国外如水环境研究基金会(WERF)等协会的研究重点之一。AnMBR在实现能源回收和优良的出水水质等方面具有极大的应用潜力。本文以一种新型的厌氧膜生物反应器作为研究主体处理模拟废水,反应器在启动期,上清液COD稳定保持在600-700 mg/L,COD生物去除率稳定在77%左右,膜组件去除的COD效率从启动初期的2.1%增加到19.5%。反应器中乙酸含量不断增加,说明有少量产氢产乙酸菌出现,其他挥发酸浓度甲酸、丙酸和丁酸没有明显的变化。MLSS从16.5 g/L增长为24.8 g/L,MLVSS从12.4 g/L增加至19.7 g/L,MLVSS/MLSS也增加至0.79。反应器在稳定运行期进水COD从3000 mg/L逐步提高至4000 mg/L,COD总去除率超过90%以上,去除效果较好。MLSS和MLVSS继续增加,平均MLSS浓度为31 g/L,MLVSS平均值为24.7 g/L,而膜表面附着污泥的MLSS和MLVSS呈先增加后降低的趋势,膜表面附着污泥的MLVSS/MLSS平均值为0.77。反应器稳定运行期间,VFA值在该阶段先增加后降低,表明产甲烷菌开始分解前期所积累的挥发性脂肪酸。实验运行稳定期时,生物气产量都有了大幅度增加。HRT为48h、36h、24h和18h时,膜出水COD始终小于300mg/L,COD总去除率达到97%。当HRT缩短为12 h时,出水COD增高,COD总去除率也逐渐降低,最低为77.3%。在HRT为48-24h时甲酸、乙酸、丙酸和丁酸浓度变化不是很大,VFA保持较低的值,HRT下降为12h,系统运行效能开始变差。在整个负荷提高期,生物气产量和生物气中甲烷含量保持较高的水平,当HRT缩短为12h,系统生物气产量和甲烷含量急剧下降。进水水质提高期,进水COD浓度分别为8000、12000、15000、18000和21000mg/L;当进水COD浓度为8000 mg/L时,HRT为48h、36h、24h时,膜出水COD始终小于300 mg/L,COD总去除率达到97.4%,HRT下降到18h时,COD生物去除率平均值下降到70.8%。当进水COD为12000 mg/L时,最佳HRT应控制在36h;当进水COD为15000 mg/L和18000 mg/L时,最佳HRT应控制在48h;然而当进水COD>20000 mg/L时,HRT为48h时,出水水质恶化,反应器效能下降。ADM1为理论基础,建立了厌氧一膜生物反应器处理废水的数学模型。通过ADM1参数的灵敏度分析,考虑到VFA物质指标影响较大的参数进行校核,并在这一基础上对COD影响较大的参数进行校正。模型对乙酸的模拟误差较大,应增加与乙酸反应中参数的调整。所以最终确定调整Y_ac、ks_ac和km_ac这三个参数来校正模型。经过参数调整后,模型对出水COD、VFA、气体成分的结果较为理想,与出水的实测值非常接近。并根据模型的结构发现反应器中的一些规律。