SABR反应器的启动研究

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分段进水厌氧折流板反应器(Split-feed Anaerobic Baffled Reactor,简称SABR)是一种新型、高效的厌氧生物反应器。通过改变传统的厌氧折流板反应器(Anaerobic Baffled Reactor,简称ABR)的进水方式构建而成,其具有独特的水力流态,可以有效促进传统ABR反应器中废水与活性污泥混合接触和营养物配比,进而提高反应器的除污效果。本文重点针对SABR反应器的启动进行研究。为了确定SABR反应器的最佳启动方式,本文首先用计算机模拟和试验测试相结合的方法,对SABR反应器的水力特性进行了研究;然后以人工配置的尿素和葡萄糖混合溶液为基质,对SABR反应器的启动及营养盐和絮凝剂对启动的促进情况进行了研究,分析了SABR反应器的启动过程中运行参数的变化情况。研究表明:1.针对SABR试验装置,分别考察了进水流量为0.276L/h,0.420L/h, 0.840L/h,1.680L/h时反应器内的速度场、压力场以及湍动性能,得出最佳进水流量为1.680L/h。同时发现回流比和进水比例都会对SABR的水力特性产生影响,不同回流比和进水比例下的停留时间分布(Residence Time Distribution,简称RTD)曲线相似。对于结构确定的SABR反应器,为保持较好的水力流态,应控制适当的回流比,本研究控制在100%。2.采用四个相同的反应器分别对生活污水自接种、好氧活性污泥接种、厌氧活性污泥接种、好氧厌氧混合污泥接种等四种不同的接种方式进行研究。进水污染物控制在COD=300~450mg/L,水力停留时间为72h。研究发现,采用好氧与厌氧混合污泥(1:1(V/V))进行接种,经过9天,即可使COD去除率就稳定达到80%以上,比其他接种方式快了3~10天。同时发现,采用好氧活性污泥进行接种的反应器在第15天后,COD去除率达到92%以上。文中同时考察了采用不同接种方式进行启动过程中pH值、VFA、碱度等的变化趋势。3.向反应器内投加Fe2+、Mg2+、Co2+、Ni2+等营养盐的混合物,在投加浓度分别为Fe2+=1.00mg/L、Mg2+=1.00mg/L、Co2+=0.06mg/L、Ni2+=0.06mg/L情况下,其对SABR反应器启动的促进作用明显。研究发现,在整个启动过程中,投加该营养盐混合物的反应器经过9天即可使有机物去除率就达90%,相比于未投加营养盐混合物的反应器减少了15天。而且,营养盐混合物的投加可以使反应器内有机物去除率相比于未投加营养盐混合物的反应器高5%~15%,并且出水中VFA值普遍要低,碱度值普遍要高,抗有机负荷冲击能力强。4.研究发现,絮凝剂的投加(聚合氯化铝,浓度为0.5mg/L)亦对SABR反应器启动具有促进作用。相比于未投加絮凝剂的反应器,絮凝剂的投加可以使启动时间缩短了6天,而且,系统启动完成后,投加絮凝剂的反应器内的有机物去除率比未投加絮凝剂的平均高5%~12%,亦发现系统中VFA值、碱度值具有类似于投加营养盐启动过程中的相同变化趋势。
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