ABR及UASB处理浆粕黑液的效果分析研究
张新国,郭京君
(山东银鹰化纤有限公司,山东高密 261500)
［摘要］采用ABR（厌氧折流板反应器）及UASB（上流式厌氧污泥床反应器）两种实验装置分别处理高浓度浆粕黑液，考察了进水COD（化学耗氧量）、温度 、HRT（停留时间）、PH、污泥浓度，污泥分布对厌氧生物处理的影响，结果表明两种反应器都具有较强的处理能力且长期稳定，其中UASB去除效果明显好于ABR，但污泥流失严重于ABR。 ［关键词］ ABR UASB 浆粕黑液 厌氧生物处理
浆粕黑液含有大量的纤维素、木质素等大分子有机物，具有水量大、PH呈强碱性、 COD10000 mg/L等特性。采用ABR及UASB两种厌氧实验反应器处理浆粕黑液，比较两者在同等运行条件下的处理效果。该实验主要围绕COD去除率、污泥流失率、产气情况、是否可燃性等指标的测量进行。通过效果的分析总结为实际运行方案提供技术支持。
1 实验部分
1.1 实验装置
ABR反应器由有机玻璃制成，其长、宽、高 分别为120cm、48cm和44cm，有效容积为250L。该反应器是被垂直折流板分成4个隔室，每个单元底部设取泥口、顶部设出气口及COD取样口。UASB反应器由有机玻璃制成，直径25cm、高度210cm，有效容积为100L。沿反应器高度设有上、中、下部3个检测口（COD及污泥浓度检测取样），顶部设出气口。
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ABR反应器中使用一系列垂直安装的折流板使被处理的废水在反应器内沿折流板作上下
流动，借助于处理过程中产生的沼气，厌氧微生物与污水在各个隔室内作上下混合运动，而整个反应器内的水流则以较慢的速度作水平流动。由于污水在折流板的作用下，水流绕折流板流动而使水流在反应器内的流经的总长度增加，再加之折流板的阻挡及污泥的沉降作用，生物污泥被有效地截留在反应器内。
UASB反应器由污泥反应区、气液固三相分离器（沉淀区）和气室三部分组成。在底部污泥反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥床。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室的沼气用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回沉淀至污泥反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的清水从沉淀区溢流堰上部溢出。 1.2 实验原水
参照实际运行情况，实验原水提前调配。按一定比例混合浆粕蒸煮黑液与洗浆水，将COD调至实验要求范围内，用盐酸调至PH7-8，混合均匀。 1.3 检测分析方法
COD、SS（悬浮物）均采用标准方法，污泥流失率采用出水过滤方法测定，出气情况和可燃性采用观察方法，做好记录并绘制图表。 1.4 实验运行条件
ABR及UASB厌氧反应器采用同等运行条件：
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（1）连续稳定进水、出水 （2）温度 30-35℃ （3）进水PH7-8 （4）采用环保东站厌氧池中的污泥接种（5）HRT同时改变（6）各项操作、检测均同步进行。 1.5 实验方案
1.5.1 启动厌氧实验系统 由于实验装置长时间未启动，检查实验装置密封性以及装置内污泥的沉积情况是否需要补加污泥。
1.5.2 调整实验装置 确保两种厌氧反应器处于同等运行条件，实验参数包括温度、进水COD、 PH 、HRT 等达到实验要求。 1.5.3 实验第一阶段：低负荷模拟运行实验
进水COD控制在 4000-5000 mg/L ，进水PH 7-8 HRT逐渐缩短 4天-3天-2天 反应器内温度30-35℃ 1.5.4 实验第二阶段：提高负荷模拟运行实验
进水COD控制在6000 mg/L左右，进水PH 7-8 HRT保持2天 反应器内温度30-35℃ 1.5.5实验第三阶段：高负荷模拟运行实验
进水COD控制在 8000mg/L左右，进水PH 7-8 HRT2天 反应器内温度30-35℃ 1.6 实验时间
实验第一阶段共运行19天。实验第二阶段共运行25天，实验第三阶段共进行12天，共运行56天。
2实验结果
2.1 有机物去除效果
实验过程中COD变化情况见表1图1 ：
表1：ABR及UASB的COD去除效果(mg/L)
指标 时间 第一阶段 HRT4天 HRT3天 HRT2天 ABR 进水 3961 4989 4638 6108 8123 6044 出水 2588 3120 3111 3943 4813 3810 去除率 34.7% 37.5% 32.5% 35.6% 40.7% 36.9% - 3 -
UASB 进水 4094 4947 4567 6110 8123 6033 出水 2642 2647 2658 3471 4545 3423 去除率 35.5% 46.5% 41.8% 43.2% 44.0% 43.2% 第二阶段 第三阶段 平均
图1：ABR及UASB两者COD去除率的比较
ABR及UASB去除率比较60.0P.0@.00.0 .0.0%0.0?R 去除率UASB 去除率
从表1图1可见，进水COD在5000mg/L以下时，出水COD去除率相对稳定，HRT变化对两种反应器影响都不明显
进水负荷提高时，COD去除率略有提高。其中ABR去除率明显低于UASB。 从整体来看，ABR去除率在36.9% ，UASB去除率在43.2%。 2.2 出水污泥流失情况
反应器出水带走的活性污泥，会导致出水的COD增高，因此，将反应器出水过滤，前后测定的COD差值，视为流失的活性污泥，以此来判断反应器污泥流失率的高低。 实验过程中污泥流失情况见表2图2。
表2： ABR及UASB的出水污泥流失情况(mg/L)
指标 时间 第 一 阶 段 HRT2天 3136 3933 4825 3780 2939 3589 4287 3431
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1611162126313641465156ABR 出水 过滤后 2202 2751 流失率 11.14% 11.86% 6.28% 8.73% 11.2% 9.22% 出水 2503 2647 2677 3456 4581 3410 UASB 过滤后 2147 2356 2363 3073 3955 2996 流失率 14.22% 11.00% 11.70% 11.08% 13.9% 12.1% HRT4天 HRT3天 2478 3120 第二阶段 第三阶段 平均
