摘要:為了對處理實際焦化廢水微氧EGSB反應器污染物去除機理進行研究,建立了處理實際焦化廢水微氧EGSB反應器內污染物質降解動力學模型,考察EGSB反應器啟動和穩定運行階段不同運行條件時COD去除效果,并分析動力學參數的變化。研究確定了處理實際焦化廢水(進水COD 2 000 mg/L左右)微氧EGSB反應器在啟動和穩定運行階段所適用的基質降解模型,動力學常數vmax、KI、KS、vmax/KS、KS/KI 分別為7.34×10-3 h-1、197.76 mg/L、19.53 mg/L、3.7×10-4 L/(h•mg)、0.10和2.4×10-2 h-1、66.64 mg/L、44.07 mg/L、5.4×10-4 L/(h•mg)、0.66;
微氧EGSB反應器內顆粒污泥能夠逐漸適應并高效降解焦化廢水中污染物質,焦化廢水中毒性污染物質對顆粒污泥的抑制程度是由 KS/KI 決定的,KS/KI 越大,抑制程度越弱,處理實際焦化廢水EGSB反應器啟動和穩定運行階段的 KS/KI 分別為0.04~0.1和0.66~0.74;液體上升流速 Vup 的提高能夠明顯提高最大比基質降解速率 vmax,降低半飽和常數 KS 和抑制常數 KI,最終強化微氧EGSB反應器的運行效果,穩定運行階段COD去除率高達92.7%。
對生物反應器進行動力學分析,并估計動力學參數具有非常重要的意義,一方面有助于理解生物降解過程微生物的能力;另一方面也有助于理解生物反應器的運行過程。
已有許多研究者對生物反應器內微生物增長的動力學進行研究,焦化廢水含有大量有毒的有機污染物,這些有毒污染物質對于馴化后的微生物菌群來講可以考慮為非抑制性物質,可以用Monod的非抑制性動力學方程來描述。
1實驗部分
1.1反應器
實驗所用EGSB反應器高2.3m,有效容積18L。其中,反應區高1.8m,內徑10cm,有效容積12L,具體的工藝流程如圖1所示。進水和回流水分別采用蠕動泵加壓,兩者合流進入EGSB反應器。回流水收集到曝氣柱內,通過給曝氣柱內回流水曝氣的方式來給顆粒污泥床供氧,并通過控制曝氣柱內曝氣量來控制EGSB反應器內溶解氧量。對進出水氧化還原電位(ORP)進行監測以調節曝氣量,進而控制EGSB反應器內的氧化還原狀態。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
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