摘要:研究了城市生活垃圾焚燒廠滲瀝液中Ca2+對厭氧顆粒污泥膨脹床反應器(EGSB)處理效果的影響,并采用靜態實驗方法考察了Ca2+對厭氧顆粒污泥產甲烷活性的影響。實驗結果表明,進水COD為17 000 mg/L的條件下,當Ca2+濃度低于6 000 mg/L時,EGSB對COD去除率達93%以上;當Ca2+濃度高于6 000 mg/L時,COD去除率隨運行時間明顯下降,并在污泥中形成大量沉淀。靜態實驗結果表明,廢水中低濃度Ca2+促進了厭氧顆粒污泥的產甲烷活性,但高濃度Ca2+明顯抑制了其產甲烷活性,這是導致高Ca2+濃度條件下EGSB對COD去除率降低的主要原因。研究表明,顆粒污泥產甲烷活性恢復程度隨Ca2+濃度增加而減弱。
我國城市生活垃圾廚余物含量較高,導致垃圾含水率高、熱值低,不宜直接進行焚燒處理,一般需進行3~5d的發熱熟化,達到瀝出水分提高熱值的目的,而此過程將會產生大量的滲瀝液,其水質水量變化較大、成分復雜,污染物濃度高,屬高濃度有機廢水。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
目前處理滲瀝液工藝的主體單元大多采用厭氧生物反應器,厭氧顆粒污泥膨脹床反應器(EGS-)作為第三代高效厭氧反應器,其具有耐高有機負荷、運行穩定、抗沖擊能力強等優點,已被廣泛應用于造紙、制糖、垃圾滲瀝液等高濃度有機廢水的處理。
此外,垃圾滲瀝液中鈣離子含量達到數千mg/L,又屬于高濃度含鈣廢水。在EGS-處理垃圾滲瀝液過程中,Ca2+自水中析出,形成碳酸鈣沉積,致使反應器內顆粒污泥灰分升高,生物量降低,影響污泥產甲烷活性。碳酸鈣沉積還會導致反應器器壁及管道結垢阻塞,進水系統變壞等,從而使整個厭氧反應器性能下降,甚至整個厭氧系統被破壞而無法運行。在工程應用中,Ca2+濃度對EGS-反應器運行效果的影響不容忽視。
本研究擬采用EGS-處理城市垃圾焚燒廠滲瀝液模擬廢水,通過,AL去除效率、甲烷轉化率和總揮發性脂肪酸(VFAs)等指標的變化來考察Ca2+濃度對反應器運行效果的影響。同時,通過靜態實驗方法研究Ca2+對厭氧顆粒污泥產甲烷菌的抑制機制。
1料與方法
1.1厭氧顆粒污泥
實驗所用厭氧顆粒污泥取自本實驗室處理垃圾焚燒廠滲瀝液的EGS-反應器,其MLSS=31.51g/l,平均粒徑為0.5~1.5mm。污泥呈亮黑色,為球形或橢球形。
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