UBF反应器启动及运行特性研究_李斗

第4卷第5期

2009年5月

353 UBF反应器启动及运行特性研究

李 斗1，李东伟1, 2，高先萍3，马华平4

（1.重庆大学资源及环境科学学院，重庆400030；2.重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室，重庆400030；3.重庆市固体废物管理服务中心，重庆400013；4.重庆市九龙坡区环境保护局，重庆 400050）摘 要：采用上流式厌氧复合床(UBF)反应器以某化工厂生产废水（含大量环己烷、环己醇及少量硫酸钠）为处理对象对反应器的启动和运行特性进行了试验研究，结果表明当COD容积负荷(VLR)为2.12 kg/m3·d时，其COD去除率最高(82%)，反应器中形成厌氧颗粒污泥。试验验证了UBF在处理高浓度难降解废水时，具有启动快和运行稳定的特点。

关键词：环境科学；上流式厌氧复合床(UBF)；启动；运行；厌氧颗粒污泥

中图分类号：X703.1文献标识码：A 文章编号：1673－7180(2009)05－0353－4

Study on characteristics of UBF during start-up and run

Li Dou1，Li Dongwei1,2，Gao Xianping3，Ma Huaping4

(1.College of Resource and Environmental Science, Chongqing University, Chongqing 400030, China; 2. The Key Laboratory of the Exploitation of Southwest Resources & the Environmental Hazards Control Engineering, Ministry of Education, Chongqing 400030, China; 3. Chongqing Solid Waste Management Service Center, Chongqing 400013, China; 4.Chongqing Jiulongpo Environmental Protection Bureau, Chongqing 400050, China) Abstract: An experimental study on the characteristics of UBF during start-up and run for treating a chemical-industrial wastewater (with cyclohexanol, cyclohexane and a little Na2SO4) was carried out. Results indicate that the COD removal efficiency reached the highest (82%) when the VLR of COD increased to 2.12 kg/m3·d. The anaerobic granule sludge was formed in the UBF reactor. The experiment educes the characters of UBF that it can start up quickly and run stably for disposing refractory organic wastewater.

Key words: environmental sciences；UBF；start-up；run；anaerobic granule sludge

0引 言

近年来，废水厌氧生物处理技术作为一种低成本的废水处理技术在国内外得到了广泛的应用，而厌氧反应器作为厌氧生物处理技术中的核心部分起着至关重要的作用。上流式厌氧复合床(UBF)反应器由于结合了上流式厌氧污泥床(UASB)和厌氧生物滤池(AF)的优点越来越受到国内外研究机构和专家学者的关注。UBF反应器是由加拿大学者Guiot于1984年开发[1]，对制药、化工[2]、造纸及食品加工废水的处理效果极佳。新加坡南洋理工大学的Y u和Gu[3]研究了UBF处理酿酒废水时的甲烷化作用，结果发现其产生的甲烷量极具利用价

作者简介：李斗，(1983－)，男，博士研究生

通信联系人：李东伟，教授， litonwei@

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2009年5月354 中国科技论文在线Sciencepaper Online

值。香港大学的Fang等[4]比较了UASB、UBF、厌氧流化床(AFB)和厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)处理高浓度废水时的启动特性，实验数据表明UASB和UBF的启动效果最好。UBF反应器具有如下优点： 1) 有机负荷高，占地少；2) 生物量大，生物活性高，抗冲击负荷能力强；3) 上部的填料层可以有效地阻止污泥的流失，还能够起到三相分离的作用，因此结构较UASB简单； 4) 反应器中的填料有利于颗粒污泥的快速生成[5-7]。

本文以某化工厂生产废水（含大量环己烷、环己醇及少量硫酸钠）为处理对象，对自制UBF的启动和运行特征进行了研究。

1试验设计

1.1试验装置

本试验所用UBF反应器为玻璃材质，设计尺寸150 mm×150 mm×1 200 mm，填料层215 mm（活性炭颗粒），具体尺寸如图1所示。

1.2试验过程

本试验被设计成启动和运行两部分，各部分的废水组成、水力停留时间(t HR)、容积负荷(V LR)、进水pH和反应器温度(θ)等设计参数见表1。

1.3 试验用水水质

启动部分试验用水为淀粉溶液和化工废水的混合溶液，运行部分试验用水完全采用化工废水，水质成分见表2。

图1 试验用UBF反应器设计简图

Fig.1 Design chart of UBF for experiment

表1 试验设计参数

Table 1 Design parameters of experiment

设计参数废水组成t HR/

h

V LR(COD)/

（kg/m3·d）

进水pH

反应器温度

θ/(℃)

10%化工废水，90%淀粉溶液 48 0.45 7.0～8.0 30～35

20%化工废水，80%淀粉溶液 48 0.65 7.0～8.0 30～35

40%化工废水，60%淀粉溶液 48 0.85 7.0～8.0 30～35

60%化工废水，40%淀粉溶液 48 1.05 7.0～8.0 30～35 启动部分

80%化工废水，20%淀粉溶液 48 1.15 7.0～8.0 30～35 100%化工废水 48 1.30 7.0～8.0 30～35 100%化工废水 48 1.39 7.0～8.0 30～35

100%化工废水 48 1.80 7.0～8.0 30～35

100%化工废水 48 2.12 7.0～8.0 30～35

100%化工废水 48 2.80 7.0～8.0 30～35

100%化工废水 36 3.95 7.0～8.0 30～35 运行部分

100%化工废水 36 4.50 7.0～8.0 30～35

表2 试验用水水质

Table 2 Water quality of experimental influent

进水水质参数ρ(COD)/(mg/L) 废水主要成分

启动阶段 900～2 600 淀粉((C6H10O5)n)、环己烷、环己醇、Na2SO4运行阶段 2

780～6 750 环己烷、环己醇、Na2SO4