高盐度废水处理工艺

2结果与讨论2.1盐度对COD降解的影响

EGSB反应器在控制进水COD浓度、进水COD容积负荷、pH等因素基本不变的运行条件下受不同盐度(以Cl-浓度计)影响,COD降解效率的变化情况如图1所示.

图1COD降解效率的变化

图中a、b、c、d、e这5个部分的进水Cl^-浓度依次为0、2000、3500、5000、7500mg˙L^-1,在反应器启动后的114dCl^-浓度曾调整为10000mg˙L^-1,随即停止进水,3d后又恢复到7500mg˙L^-1(图中以虚线标示),下同

Cl^-浓度低于7500mg˙L-1时EGSB反应器的COD降解效率受到的影响不大,适当地提高盐度更能促进COD的降解,这一点与刘峰等的上流式厌氧生物滤池实验结果相似.

反应器完成启动后,COD平均去除率为76.2%,出水的COD平均浓度为699.2mg˙L-1.当进水的Cl-浓度为2000mg˙L-1,COD去除率略有降低,但与前一阶段相比仍有升高,且仍然呈增长趋势,平均去除率为79.2%,出水的COD平均浓度为678.25mg˙L-1.

当进水的Cl^-浓度提升到3500mg˙L-1,反应器的COD去除率未受到显著影响,持续升高,平均去除率达到87.7%,出水的COD平均浓度为401.9mg˙L^-1.反应器在2500mg˙L^-1和3000mg˙L-1的Cl^-浓度下COD去除率都能保持较快的增长速率,并且在3500mg˙L^-1的Cl^-浓度下去除率增长比前一阶段更快.

反应器运行的第51d开始,进水的Cl^-浓度增加到5000mg˙L^-1,反应器COD去除率有所降低,但仍然能维持在80%以上,整个阶段中COD去除率在波动中逐渐上升,COD平均去除率为90.5%,出水COD平均浓度为307.1mg˙L^-1;

考虑到出水COD浓度波动较大,COD去除率应有进一步提高的空间,在反应器运行第91d对进水条件做出调整,将进水中N、P浓度增加一倍，为反应器中微生物增加氮源磷源的供应.

当进水的Cl-浓度进一步调整到7500mg˙L^-1,反应器的COD平均去除率为98.1%,没有明显波动,出水的COD平均值为61.08mg˙L^-1;

因为COD去除率在7500mg˙L^-1的进水Cl^-浓度下没有受到影响,在反应器启动的第114d曾一度将进水Cl^-浓度提升到10000mg˙L^-1,但在调整次日EGSB反应器中的厌氧颗粒污泥即出现了严重的上浮流失现象,随即停止进水,2d后将进水Cl^-浓度恢复为7500mg˙L^-1.

由于调整及时,在此期间的COD降解并未受到很大影响,反应器也很快恢复如前.在5000mg˙L^-1的Cl^-浓度下,EGSB反应器经过接近2个月的驯化后COD的降解能力还能进一步提高,Cl-浓度达到7500mg˙L^-1时,反应器的COD去除率能够不受影响稳定维持在最高水平.

2.2盐度对容积产气率的影响

容积产气率主要反映了厌氧反应器的产沼气情况,其在很大程度上反映了厌氧反应器的有机物降解情况.

当进水Cl^-浓度在7500mg˙L^-1以下时,反应器的容积产气率随盐度的提升会在出现一定的波动后逐渐提升,最终稳定维持在一个较高水平.

从图2可以看出,在a、b段,反应器的容积产气率都比较稳定,没有太大变化,平均为0.91m³˙(m³˙d)^-1.42d后,随着Cl^-浓度增大到3500mg˙L^-1,容积产气率波动很大,但整个阶段的平均值比前一阶段有增长,为1.19m³˙(m³˙d)^-1;结合同阶段COD去除率的变化可见,与整体的厌氧消化过程相比,产甲烷过程对盐度的变化更敏感.

当Cl-浓度为5000mg˙L^-1,反应器的容积产气率在初期有下降趋势,在延长驯化时间并调整进水N、P浓度后,容积产气率又逐渐上升,整个阶段的平均值为1.39m³˙(m³˙d)^-1;这个阶段的变化趋势与COD去除率的变化相近.

在图中e段,反应器的容积产气率在7500mg˙L^-1的Cl^-浓度下略有下降,经过一段时间驯化后,反应器的容积产气率又逐渐回复到原来的水平,维持在1.63m³˙(m³˙d)^-1左右.

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