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本研究利用厌氧折流板反应器(ABR)和装设有多面空心球填料的复合式厌氧折流板反应器(HABR)两套装置对人工模拟印染废水进行处理,模拟印染废水由可溶性淀粉和聚乙烯醇(PVA)作为混合浆料,另外添加蒽醌染料活性艳蓝(KN-R)配制而成。该研究包括4部分内容:反应器低负荷启动阶段;进水负荷逐步提高阶段;不同水力停留时间(HRT)对印染废水处理的影响研究;厌氧污泥对有机污染物降解性能的研究。通过测定COD、PVA、KN-R、pH等指标,分析并讨论模拟印染废水在两个反应器中运行状况。试验结果表明:(1)低负荷启动阶段,采用混合厌氧污泥接种,起始容积负荷为0.28kgCOD/(m~3·d),HRT维持在48h,进水温度控制在35℃。经过50天,HABR反应器中COD的去除率略高于ABR,为85%;PVA、KN-R的去除效果在两个反应器中均无明显差别,最终去除率位于70%和50%左右,出水pH较为稳定,没有出现酸化现象,反应器启动成功。(2)进水负荷提升过程中,HABR反应器仅表现出稍强于ABR的稳定性,但最终处理效果没有表现出明显的优势。进水PVA浓度提升阶段,对应的有机负荷由0.5kgCOD/(m~3·d)上升至0.73kgCOD/(m~3·d),印染废水的处理效果有所下降,COD、PVA、KN-R的去除率分别为55%、35%、30%。由于可溶性淀粉在模拟印染废水中所占比例较大,可生化性好,且反应器启动阶段存在大量未驯化的厌氧污泥,巨大的比表面积使其具有超强的吸附能力,故起始阶段对PVA和KN-R去除效果明显,COD的去除率也较高;随着PVA在混合浆料中的比重逐渐增大,废水难降解程度不断提高,反应器持续运行使污泥吸附能力大大减弱,这都将导致废水中有机污染物处理效果的下降。具有一定生物毒性的活性艳蓝KN-R,当其浓度超过某个临界值时,对反应器中微生物的生物活性将产生明显的抑制作用,因此随着KN-R进水浓度从20mg/L增加到35mg/L,反应器中COD、PVA、KN-R的去除率最终分别降至55%、10%、20%左右,且PVA的去除率波动较大,处理效果并不理想。(3)将HRT从36h延长至48h运行一段时间后,COD的去除率有所回升,且最终稳定在60%左右。PVA和KN-R的去除率也均稍有增加,HRT=48h时反应器对于PVA的去除效果表现出稍强的稳定性,在25%上下波动;HRT=36h时,ABR反应器中PVA的降解率最低至12.28%,最高可达33.56%。将HRT延长至48h,并没有明显改善反应器的运行状况,由此推断进水负荷提高得过快过猛,已对反应器中微生物的活性产生了不可逆的抑制作用。另外,从不同隔室的水质结果分析得出,增加HRT,厌氧污泥及填料中PVA和KN-R的生物吸附解析作用逐渐加强,污染物吸附饱和后将释放部分至反应器的液相中,最终影响出水水质。(4)随着反应器的运行以及进水负荷的增加,厌氧污泥的粒径逐步增大。试验结束后,粒径小于0.125mm的污泥所占比例明显小于试验开始前。在反应器的各隔室内部,前面隔室污泥由于营养充足,颗粒化程度较高,污泥粒径大于0.5mm的比重明显高于后面隔室;相反后面隔室污泥营养相对缺乏,加之水力剪切作用使其难以集聚成较大颗粒。(5)厌氧污泥的降解性能研究表明,反应器驯化后的污泥中存在少量能够降解KN-R染料的特异菌;然而,PVA的去除效果表明,其主要是通过生物吸附作用去除的,生物降解作用微弱。不同的温度和pH条件下,驯化后的污泥对KN-R和PVA的降解性能表现完全不同。45℃高温条件有利于染料的降解,然而高温加速了驯化污泥中PVA浆料的溶解释放,导致水中PVA的浓度迅速上升,不利于浆料的去除。同样,pH=6.5时,KN-R的去除率最高;然而PVA去除的最佳pH值为7.5。因此,针对该模拟印染废水的条件控制还需进一步的研究讨论。