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膨胀颗粒污泥床(Expanded Granular Sludge Bed,简称EGSB反应器)是Lettinga教授等人在UASB反应器的基础上通过反应器出水循环回流技术提高反应器内的液体表面升流速度改进而成的第三代厌氧反应器。与第一、第二代厌氧反应器相比它具有以下优点:①高的液体表面上升流速和容积负荷:②反应器抗冲击负荷能力强;③较短的水力停留时间(HRT);④可用于SS含量高的和对微生物有毒性的废水处理:⑤反应器为塔形结构设计,具有较高的高径比,占地面积小。
试验中利用葡萄糖自配水在EGSB反应器中成功培养出颗粒污泥。培养出的颗粒污泥粒径均匀,平均粒径达到了1.4mm。同时对EGSB反应器快速培养厌氧颗粒污泥进行了研究,结果表明在容积负荷为52kgCOD/(m3·d)、回流比为12、反应器内液体升流速度为3.4m/h的运行条件下,保持反应器内的污泥浓度为45g/L时污泥增长最快,4~5 d即可增长到65g/L左右。因此工程实际中可以通过排泥控制EGSB反应器内适当的污泥浓度,可以快速培养出厌氧颗粒污泥。
在此基础上进行了用EGSB反应器处理酱油废水的试验研究。首先经过20d的污泥驯化成功驯化了葡萄糖自配水培养的颗粒污泥,用此颗粒污泥处理酱油废水达到了理想的运行效果。经过40d的稳定运行,COD平均去除率达到了82%,出水中挥发性有机算(VFA)基本保持在100mg/L以下。试验过程中还考察了水力停留时间、液体上升流速、进水COD浓度等参数对反应器运行效果的影响,实验发现,用EGSB反应器处理酱油废水时停留时间在5~6h,液体上升流速在3~4m/h为宜,由于EGSB反应器的抗冲击负荷能力,进水COD浓度变化对其运行效果基本没影响。
最后对EGSB反应器处理酱油生产废水的基质降解动力学进行了初步探讨,确定了COD降解动力学模型q=2.44Sd/272.0+Sd,式中q表示反应器内COD比降解速率,Sd表示出水COD浓度。并且模型得到了较好的验证。