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表1 厭氧系統穩定運行各項數據
月份 | 厭氧進水流量/(m3·d-1) | 進水COD/(mg·L-1) | 進水pH | 厭氧塔控溫/℃ | 出水COD/(mg·L-1) | 出水pH | 厭氧塔去除率/% |
8月均值 | 49.3 | 6636 | 4.66 | 30 | 1652 | 7.64 | 75 |
9月均值 | 64.6 | 5766 | 4.5 | 30 | 2011 | 7.48 | 65 |
12月均值 | 51.4 | 7520 | 3.77 | 26 | 2377 | 7.45 | 68.4 |
1月均值 | 68.2 | 9498 | 4.5 | 26 | 231 | 7.44 | 75.7 |
4.1 進水水質對處理效果的影響
由表1的數據可知:
平均日進水量逐漸增大,平均進水COD濃度逐漸增大,日處理COD總量逐漸增大,但厭氧處理率卻穩中有升。說明微生物基本已適應了此種工業廢水,生長成熟,充分降解污水中的有機污染物,而且在日處理COD總量有較大增加時,仍有非常好的處理率,顯示了生物膜法在抗沖擊負荷方面較強的能力。
4.2 溫度對厭氧處理效果的影響
一般認為厭氧消化的最佳溫度是30~35℃,若低于30℃,處理效果便會降低。但從表1的溫度列中可以看出,在12月、1月寒冷時,厭氧塔實際溫度只有25~27℃,處理率仍有68.4%和75.7%,絲毫未受溫度影響。
4.3 水力停留時間對去除效果的影響
由于生產上排放廢水量尚未達到廢水站的設計水量,所以實際的HRT=13~17d,停留時間延長,能有利于微生物更充分地降解有機物,提高處理率,使厭氧出口COD充分降低以減輕好氧系統的負擔。當然在設計時也并非HRT越大越好,因為會相應增加基建成本,增大反應器體積和占地面積。
4.4 污泥停留時間對去除率的影響
眾所周知,甲烷菌的世代期很長,增長速度很慢,只有讓污泥在消化器中停留時間足夠長才能有效地降解COD,完成甲烷化過程。傳統的污泥消化池工藝低效的原因在于池內的污泥停留時間和水力停留時間相等,甲烷菌無法正常生成,從而難以提高處理率。此套生物膜厭氧工藝專門設計了污泥回流泵,將在泥水分離器中沉淀的污泥重新打回厭氧塔,使污泥在塔內不斷循環,大大提高了泥齡,提高了污泥濃度,增強了處理能力,而且節省了處理污泥設備。
4.5 pH對厭氧處理的影響
一般認為厭氧反應最佳pH=6.8~7.2。實際運行中發現厭氧出口的pH明顯超出此范圍,8月平均pH=7.64,9月pH=7.48,12月pH=7.45,1月pH=7.44,表明厭氧塔內呈微堿性狀態。當通過人為控制使pH略有降低,但仍在7.0左右,出口COD反而有所上升,當pH重新調高時,出口COD隨之下降。堿性狀態能抑制有機酸的過分積累,增加緩沖能力,促進甲烷菌的生長。
5 結論
5.1 該套生物膜厭氧反應器隨著負荷的提高,處理率也相應提高,且抗沖擊負荷能力較強。
5.2 在寒冷冬季,厭氧消化溫度偏低,僅有25~27℃,但對反應效果未有影響,只要管理良好,仍能保持高效去除率,說明該系統適應的溫度范圍較廣,對溫度要求不高。
5.3 通過設置回流裝置,提高HRT和泥齡,能有效地提高處理效果,增加系統污泥濃度,并且幾乎不用排泥。
5.4 將厭氧反應器內pH控制在微堿范圍內7.40~7.65,能提高消化液的緩沖能力,及時中和積累的有機酸,進而提高去除率。若嚴格將pH控制在7.0左右,反而會使去除率略有降低。