劉 春 管秀瓊 張 嵐 何俊辰 張永康 王 剛 周斯妤

(四川理工學(xué)院造紙科學(xué)與技術(shù)研究所,四川自貢,643000)

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·竹漿制漿廢水處理·

基于竹漿制漿廢水的EGSB反應(yīng)器啟動(dòng)及顆粒污泥特性研究

劉 春 管秀瓊 張 嵐 何俊辰 張永康 王 剛 周斯妤

(四川理工學(xué)院造紙科學(xué)與技術(shù)研究所,四川自貢,643000)

分析了厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器處理竹漿制漿廢水有機(jī)物的降解過程和啟動(dòng)規(guī)律,并對(duì)啟動(dòng)過程中厭氧顆粒污泥的基礎(chǔ)性質(zhì)、形態(tài)特征和微生物相進(jìn)行了探討和表征。結(jié)果表明,在廢水水質(zhì)逐漸變化和廢水濃度逐漸提升的過程中,EGSB反應(yīng)器對(duì)竹漿制漿廢水COD有良好的去除效果,啟動(dòng)完成后期,CODCr去除率保持在68.5%以上,出水pH值為7.8～8.0,稍高于進(jìn)水,反應(yīng)器容積負(fù)荷為13.50 kg CODCr/(m3·d),且處理后竹漿制漿廢水獲得了更佳的可生物降解性,其BOD/COD值較原水提高了46.9%；較接種污泥,啟動(dòng)后期顆粒污泥總量呈減少趨勢(shì),且沿反應(yīng)器高度自下而上逐漸減少,而VS/TS值,中部污泥82.4%，頂部污泥73.5%，底部污泥56.7%，接種污泥44.6%,顆粒污泥活性較大程度改善；同時(shí),啟動(dòng)后期顆粒污泥Ca含量的大幅度減少,Mg、Fe、Zn等含量的增加,也對(duì)改善反應(yīng)器內(nèi)污泥外觀、尺寸、沉降性、強(qiáng)度及微生物群落的構(gòu)建起到一定作用。

EGSB反應(yīng)器；竹漿制漿廢水；啟動(dòng)；顆粒污泥

(*E-mail: liuchun163@126.com)

竹材是優(yōu)良的制漿造紙?jiān)?就以纖維素含量為代表的相關(guān)化學(xué)成分指標(biāo)及以纖維長(zhǎng)度等為代表的纖維形態(tài)指標(biāo)來說,竹纖維僅次于木材纖維,而優(yōu)于一般的草類纖維。在我國(guó)目前木材原料短缺及竹纖維本身具有的優(yōu)良性質(zhì)的背景下,發(fā)展竹材制漿造紙對(duì)我國(guó)造紙行業(yè)合理利用非木纖維、緩解木材緊缺具有積極的意義[1]。而作為副產(chǎn)物的竹漿制漿廢水污染物的治理也成為人們必然要考慮的問題。竹漿制漿廢水通常采用以好氧生物法為主體的處理工藝,但常規(guī)生化法投資、運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)偏高,經(jīng)濟(jì)性制約了可行性,因此,近年來更為經(jīng)濟(jì)的高效厭氧反應(yīng)器成為了首選，其通常作為好氧法的前處理工藝,可以獲得更好的經(jīng)濟(jì)性和處理效果。

厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器作為第三代高效厭氧反應(yīng)器的典型代表,其較大的出水循環(huán)比對(duì)原水有一定的稀釋作用,在處理高濃度有機(jī)廢水和含有毒、難降解物質(zhì)的有機(jī)廢水時(shí)具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)[2]。此外,EGSB反應(yīng)器獨(dú)特的大高徑比結(jié)合循環(huán)水量賦予反應(yīng)器較高的水力上升流速,從而保證廢水和反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥良好的接觸傳質(zhì)效果。同時(shí),在實(shí)際工程中,厭氧顆粒污泥良好的物理、生化性能也是反應(yīng)器成功啟動(dòng)并高效運(yùn)行的關(guān)鍵[3]。

本課題研究了竹漿制漿廢水背景下的EGSB反應(yīng)器的啟動(dòng)及其過程中厭氧顆粒污泥特性的變化,為采用EGSB反應(yīng)器處理竹漿制漿廢水提供理論依據(jù)。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置

EGSB反應(yīng)器采用有機(jī)玻璃制作,反應(yīng)器總高度1800 mm,反應(yīng)區(qū)高度1500 mm,有效體積11.8 L,高徑比15∶1。沿反應(yīng)器高度方向等距設(shè)置9個(gè)取樣口。并在反應(yīng)器出水口設(shè)置三通閥,用來控制出水和回流水量。廢水經(jīng)蠕動(dòng)泵由反應(yīng)器底部進(jìn)入,從頂部出水口溢出。產(chǎn)生的氣體采用體積置換法計(jì)量。反應(yīng)區(qū)外部設(shè)有保溫區(qū),采用循環(huán)熱水浴控溫。實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物及示意圖分別見圖1和圖2。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖

圖2 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

1.2 接種污泥

接種污泥為取自成都某紙廠IC反應(yīng)器的顆粒污泥,該顆粒污泥有一定程度的鈣化現(xiàn)象,部分呈灰白,外層干癟；且含有較多廢紙制漿過程中帶來的雜質(zhì),如塑料、膠質(zhì)、海綿、砂石等。選取顆粒污泥中相對(duì)黝黑的部分,經(jīng)人工挑選、除去大部分雜質(zhì)后作為接種污泥。接種污泥VS/TS值為44.6%，接種量為反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)體積的1/3,反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度為31.3 g VSS/L。

1.3 實(shí)驗(yàn)用水

實(shí)驗(yàn)用水取自樂山某硫酸鹽竹漿制漿廠。廢水呈深褐色,CODCr濃度4500 mg/L左右,BOD5濃度1450 mg/L左右,SS濃度300 mg/L左右,pH值7.5～8.5。另按照1 g葡萄糖加入到1 L水中得到的溶液CODCr濃度為600 mg/L配制葡萄糖水。兩者中均采用尿素、磷酸氫二鉀按照m(COD)∶m(N)∶m(P)=200∶5∶1的比例補(bǔ)充N、P。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

整個(gè)啟動(dòng)過程均保持連續(xù)進(jìn)水,新鮮進(jìn)水量35.4 L/d,HRT=8 h,反應(yīng)區(qū)溫度35℃左右,回流水量根據(jù)反應(yīng)區(qū)污泥床膨脹程度控制。整個(gè)過程包括厭氧顆粒污泥的活性恢復(fù)和培養(yǎng)馴化的一次啟動(dòng)以及有機(jī)負(fù)荷的提高和反應(yīng)器的啟動(dòng)完成穩(wěn)定的二次啟動(dòng),其中一次啟動(dòng)分為葡萄糖配水對(duì)接種污泥自然選擇、活性恢復(fù)(1～20天)、葡萄糖配水到竹漿制漿廢水的水質(zhì)轉(zhuǎn)換過程(21～65天),二次啟動(dòng)分為竹漿制漿廢水污染物濃度提升(容積負(fù)荷的提高)(66～147天)、啟動(dòng)完成過程(147～151天)?？疾烀總€(gè)階段反應(yīng)器的運(yùn)行情況,同時(shí)檢測(cè)進(jìn)出水CODCr濃度、pH值,觀察反應(yīng)器內(nèi)污泥床膨脹情況,并進(jìn)行反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥的TS、VS、金屬含量及微生物相的測(cè)定和觀察。

1.5 檢測(cè)項(xiàng)目及方法

CODCr采用5B-1型和5B-3(C)型COD聯(lián)用快速測(cè)定儀測(cè)定；BOD5采用ET99724A-6 BOD測(cè)定儀測(cè)定；pH值采用PHS-3C酸度計(jì)測(cè)定；VS和TS均采用質(zhì)量法測(cè)定[4]；顆粒污泥形貌及微生物相采用VEGA-3SBU型掃描電子顯微鏡觀察；金屬含量采用Optima 8000電感耦合等離子發(fā)射光譜儀測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 一次啟動(dòng)階段運(yùn)行情況

一次啟動(dòng)過程中固定進(jìn)水CODCr濃度為1000 mg/L左右,梯度實(shí)現(xiàn)葡萄糖配水到竹漿制漿廢水的轉(zhuǎn)換,葡萄糖比例依次為100%、80%、60%、40%、20%、0。此階段反應(yīng)器對(duì)CODCr的去除效果如圖3所示。

圖3 一次啟動(dòng)過程中進(jìn)出水CODCr濃度及去除率的變化

啟動(dòng)初期采用葡萄糖配水運(yùn)行反應(yīng)器,由于接種顆粒污泥中仍含有較多輕質(zhì)小雜質(zhì),活性差,且存在一定程度的污泥鈣化現(xiàn)象,初始CODCr去除率較低,僅為21.0%；隨著啟動(dòng)的進(jìn)行,CODCr去除率持續(xù)上升。這是由于進(jìn)水中的葡萄糖分子能夠較容易被顆粒污泥利用,且借助反應(yīng)器大的高徑比提供的較強(qiáng)水力作用洗出大部分輕雜質(zhì)、鈣化污泥、細(xì)小絮狀污泥。運(yùn)行至19天左右,CODCr去除率保持在75.3%～79.4%,顆粒污泥顏色由灰白轉(zhuǎn)黑,且伴隨連續(xù)細(xì)密的氣泡產(chǎn)生,此時(shí),認(rèn)為顆粒污泥的活性得到恢復(fù)。另外,顆粒污泥活性恢復(fù)期間,發(fā)生污泥床分層現(xiàn)象,通過調(diào)整回流水量來進(jìn)一步提升反應(yīng)器水力負(fù)荷,加強(qiáng)泥水混合、傳質(zhì)作用,保證污染物的去除效果。

培養(yǎng)馴化期實(shí)際上是顆粒污泥對(duì)竹漿制漿廢水的逐漸適應(yīng)、并逐步構(gòu)建合適微生物菌群的過程。由圖3可見,在逐級(jí)提高配水中廢水比例的過程中,CODCr去除率均呈先下降后上升的趨勢(shì),這是因?yàn)橹駶{制漿廢水比例的提高會(huì)對(duì)污泥活性產(chǎn)生明顯的抑制作用,但隨顆粒污泥微生物逐漸適應(yīng)該類廢水,CODCr去除率均可恢復(fù)至68.5%以上；至第64天左右,CODCr去除率基本穩(wěn)定在71.7%左右。

2.2 二次啟動(dòng)階段運(yùn)行情況

2.2.1 CODCr去除率和BOD/COD值的變化

二次啟動(dòng)過程中仍固定新鮮進(jìn)水量,逐步提高竹漿制漿廢水中污染物濃度,直至以全竹漿制漿廢水運(yùn)行反應(yīng)器,廢水CODCr濃度依次為1500、2000、2500、3000、4000、4500 mg/L。此階段CODCr去除效果見圖4。

圖4 二次啟動(dòng)過程中進(jìn)出水CODCr濃度及去除率的變化

由圖4可以看出,在每次進(jìn)水CODCr濃度提高的過程中,CODCr去除率均呈先下降后上升的趨勢(shì),且在進(jìn)水CODCr濃度從4000 mg/L提升至4500 mg/L階段后期,CODCr去除率的下降幅度較之前明顯改善,CODCr去除率最低可保持在62.4%,說明二次啟動(dòng)后期,顆粒污泥已形成較為豐富的厭氧微生物菌群和完整的生態(tài)結(jié)構(gòu),當(dāng)以全竹漿制漿廢水(CODCr濃度4500 mg/L)運(yùn)行反應(yīng)器時(shí),CODCr去除率穩(wěn)定在68.5%以上,此時(shí)反應(yīng)器的容積負(fù)荷為13.50 kg CODCr/(m3·d)。據(jù)研究,EGSB反應(yīng)器處理半化學(xué)草漿制漿廢水啟動(dòng)完成時(shí)的容積負(fù)荷為19.78 kg CODCr/(m3·d)[5]；EGSB-射流曝氣-氣浮工藝處理木漿造紙廢水的工程實(shí)例中,EGSB反應(yīng)器的容積負(fù)荷為18.60 kg CODCr/(m3·d)[6]；而在以IC+改良式氧化溝+淺層氣浮為主體工藝處理廢紙?jiān)旒垙U水的改造項(xiàng)目中,IC反應(yīng)器具有良好的CODCr去除效果,相應(yīng)容積負(fù)荷設(shè)計(jì)值為14.10 kg CODCr/(m3·d)[7]。比較可知,自制EGSB反應(yīng)器具有稍低或接近的容積負(fù)荷,且考慮到本課題的研究階段,自制反應(yīng)器具有獲得最大容積負(fù)荷的潛力。

由圖4還可以看出,在第58～61天CODCr去除率有一個(gè)較大的回落點(diǎn)范圍,為44.1%～49.2%,結(jié)合反應(yīng)器頂部污泥外觀組成,推測(cè)此階段進(jìn)水中懸浮物過高,且主要為薄壁細(xì)胞,這些薄壁細(xì)胞附著在顆粒污泥表面,尤其是反應(yīng)區(qū)上層的絮小顆粒污泥表面,可能會(huì)對(duì)微生物和有機(jī)物的接觸效果造成影響,從而影響有機(jī)物的去除效果,調(diào)整水質(zhì)后,CODCr去除率很快恢復(fù),說明反應(yīng)器已具備一定的抗沖擊能力。

一般用BOD/COD值來表示廢水的可生化性,即廢水可生物處理的程度。研究發(fā)現(xiàn),啟動(dòng)后期,竹漿制漿廢水處理后的BOD/COD值由處理前的0.32提高到了0.47,說明經(jīng)EGSB反應(yīng)器處理后的竹漿制漿廢水水質(zhì)更有利于后續(xù)的生物法處理效果。

2.2.2 pH值的變化

二次啟動(dòng)期的進(jìn)出水pH值變化見圖5。由于啟動(dòng)初期產(chǎn)酸菌的活性比產(chǎn)甲烷菌活性高,容易造成酸的累積,且產(chǎn)酸菌對(duì)pH值的適應(yīng)范圍較廣,故啟動(dòng)初期利用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值在8.3左右。第29天開始,出水pH值升高,由之前的7.6左右提高至7.7～8.0之間,說明產(chǎn)甲烷菌群落豐富、活性增加,系統(tǒng)形成酸堿緩沖體系,反應(yīng)器未出現(xiàn)酸化現(xiàn)象；第36～65天,出水pH值變化幅度減小,這可能是由較強(qiáng)的緩沖體系貢獻(xiàn)的；啟動(dòng)后期,進(jìn)水pH值趨于原水,為7.5左右,而出水pH值高于進(jìn)水pH值,為7.9～8.0,當(dāng)高pH值的出水回流被重新利用時(shí),有利于系統(tǒng)的良性穩(wěn)定運(yùn)行。

圖5 二次啟動(dòng)過程中進(jìn)出水pH值的變化

2.2.3 顆粒污泥灰分、TS、VS、VS/TS值的變化

圖6 啟動(dòng)后期反應(yīng)器沿程顆粒污泥特性變化

反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度主要與進(jìn)水水量、回流量、反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)氣引起的攪動(dòng)狀態(tài)以及顆粒污泥微生物的生長(zhǎng)速度等因素有關(guān)。啟動(dòng)過程中顆粒污泥性質(zhì)變化見圖6。相比接種污泥17.9%的濃度,啟動(dòng)后期反應(yīng)器沿程污泥濃度有所下降,其中底部、中部、頂部污泥TS分別為13.1%、6.7%和3.0%。這是因?yàn)閱?dòng)初期,一方面由于部分微生物不能適應(yīng)反應(yīng)器環(huán)境被淘汰,隨出水流失,另一方面由于水力上升流速和逐漸產(chǎn)生的沼氣洗出一定數(shù)量的細(xì)小絮狀污泥。同時(shí)發(fā)現(xiàn),啟動(dòng)后期的顆粒污泥總固體中的有機(jī)成分含量，即VS/TS值比啟動(dòng)前增加較多,其中反應(yīng)器中部污泥VS/TS值82.4%,頂部污泥VS/TS值73.5%,底部污泥VS/TS值56.7%,接種污泥VS/TS值44.6%,VS/TS值越大,顆粒污泥中能參與厭氧反應(yīng)的細(xì)菌數(shù)越多,污泥活性越好；VS/TS值越小,顆粒污泥中的惰性物質(zhì)偏多,相對(duì)活性也差一些。

2.2.4 顆粒污泥形態(tài)特征及微生物相的變化

接種污泥和啟動(dòng)后期反應(yīng)器沿程顆粒污泥外觀及微生物相如圖7所示。由于取回的接種顆粒污泥質(zhì)量較差,含有較多雜質(zhì)，且出現(xiàn)一定程度的污泥鈣化,污泥顏色灰白,外部干癟,內(nèi)含物較少,污泥粒徑雖大，但強(qiáng)度及沉降性能較差，故需經(jīng)過挑選、除雜才進(jìn)行檢測(cè)及裝入反應(yīng)器。由圖7可以看出,接種污泥表面出現(xiàn)皴裂、破損現(xiàn)象,污泥表面主要為短桿菌,而接種污泥內(nèi)部則是由長(zhǎng)/短桿菌、絲狀菌相互纏繞形成的良好網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。啟動(dòng)完成后期,顆粒污泥粒徑稍小,但污泥更加緊致,強(qiáng)度和沉降性能有較大程度的提升；反應(yīng)器底部污泥表面平滑,鏡檢發(fā)現(xiàn)底部污泥表面被大量短桿、長(zhǎng)桿菌及較多數(shù)量的長(zhǎng)絲菌覆蓋,而底部污泥內(nèi)部主要為長(zhǎng)桿菌組成的富有規(guī)律的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),強(qiáng)度提高較多,其間嵌有很多凹凸不平、形狀各異的孔穴,這些孔穴是底物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的通道,同時(shí)也是顆粒內(nèi)部菌體產(chǎn)生氣體的逸出通道。由圖7可以看出，這些孔穴主要是由絲菌構(gòu)成。頂部污泥粒徑較小,表面較粗糙,主要有短桿菌、絲菌組成,且發(fā)現(xiàn)頂部污泥表面黏附著較多竹漿制漿廢水中的懸浮物質(zhì),主要為薄壁細(xì)胞,還含有一些細(xì)小纖維,這些薄壁細(xì)胞可能會(huì)對(duì)廢水污染物向污泥微生物通道進(jìn)入的效果產(chǎn)生影響,從而影響處理效果。

2.2.5 顆粒污泥金屬離子含量的變化

接種污泥和啟動(dòng)后期反應(yīng)器沿程顆粒污泥金屬含量的變化如表1所示。如前所述,接種污泥一定程度上鈣化,活性較差,經(jīng)檢測(cè),其Ca含量遠(yuǎn)高于啟動(dòng)后期污泥,過高的Ca含量會(huì)形成過量的CaCO3,CaCO3附著在顆粒污泥上不利于廢水和污泥的有效接觸及物質(zhì)與能量的交換,從而影響其活性[8]。經(jīng)過一段時(shí)間的培養(yǎng)馴化后,反應(yīng)器顆粒污泥Ca含量大幅度下降,相比接種污泥,底部和頂部污泥Ca含量分別降低了65.1%和91.4%,鈣化現(xiàn)象改善,顆粒污泥變得黝黑、緊致、強(qiáng)度提高。這是由于Ca含量適當(dāng)降低后,顆粒污泥中適當(dāng)?shù)腃a含量可以增加顆粒污泥的密度,改善污泥的沉降性能和強(qiáng)度,且Ca含量對(duì)顆粒污泥的穩(wěn)定性也有重要作用[3,8]。由表1可見,啟動(dòng)后期,底部和頂部顆粒污泥Fe含量有大幅度提高,相比接種污泥,底部和頂部污泥Fe含量分別增加了32.4%和33.6%。研究發(fā)現(xiàn),Fe元素不僅是微生物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素,并可作為酶蛋白構(gòu)架,其形成的某些沉淀還可能有助于穩(wěn)定厭氧顆粒污泥的菌團(tuán),對(duì)顆粒污泥的穩(wěn)定性做出貢獻(xiàn)[9-10]。而Mg元素對(duì)顆粒污泥的貢獻(xiàn)不僅在于參與甲烷菌能量代謝過程,加速產(chǎn)甲烷菌的產(chǎn)甲烷過程,還在于影響污泥中的優(yōu)勢(shì)菌群[5],較接種污泥,啟動(dòng)后期底部顆粒污泥Mg含量增加了66.5%。除此之外,二價(jià)金屬離子還具有一些共性[9,11],可以通過電中和作用壓縮絮體污泥之間雙電層,增加絮體間范德華力,促進(jìn)絮體凝聚；二價(jià)金屬離子還可與微生物生長(zhǎng)過程中分泌的胞外多聚物產(chǎn)生吸附橋接作用,促進(jìn)顆粒形成、增大。因此,相較于接種污泥,啟動(dòng)后期污泥Ca含量一定程度的減少,Mg、Fe、Zn等含量的增加,均為啟動(dòng)后期厭氧顆粒污泥良好的物理、生化性能提供依據(jù)。

圖7 啟動(dòng)后期EGSB反應(yīng)器沿程顆粒污泥外觀及微生物相

污泥NaMgAlKCaCrMnFeCuZnBaPb接種污泥7521289272250225749145349094312181688底部污泥1983214642611221898834382120443652158334頂部污泥3204145148841310221146113121496266968575

另外,反應(yīng)器沿程污泥其金屬含量也不相同,這可能是隨著水力作用到達(dá)反應(yīng)器不同高度的廢水成分不同,相應(yīng)位置顆粒污泥富集起來的金屬含量也不同。

3 結(jié) 論

采用厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器處理竹漿制漿廢水，研究了EGSB反應(yīng)器啟動(dòng)及其過程中厭氧顆粒污泥特性的變化。

(1)采用廢紙制漿造紙廠IC 反應(yīng)器顆粒污泥接種,151天內(nèi)完成了EGSB反應(yīng)器的啟動(dòng)。啟動(dòng)完成時(shí),采用竹漿制漿廢水能夠穩(wěn)定運(yùn)行反應(yīng)器,CODCr去除率保持在68.5%以上,出水pH值為7.8～8.0,稍高于進(jìn)水,反應(yīng)器容積負(fù)荷為13.50 kg CODCr/(m3·d)。

(2)啟動(dòng)完成時(shí),經(jīng)EGSB反應(yīng)器處理后的竹漿制漿廢水BOD/COD值為0.47,比原水提高了46.9%,處理后的竹漿制漿廢水水質(zhì)更容易采用生物法處理。

(3)與接種污泥相比,啟動(dòng)后期顆粒污泥總量呈減少趨勢(shì),且沿反應(yīng)器高度自下而上逐漸減少；而VS/TS值,中部污泥82.4%>頂部污泥73.5%>底部污泥56.7%>接種污泥44.6%。

(4)啟動(dòng)后期顆粒污泥外觀規(guī)則圓潤(rùn),顏色黝亮,粒徑增大,致密,強(qiáng)度提高,微生物群落也發(fā)生較大變化。啟動(dòng)后期底部顆粒污泥表面為大量短桿、長(zhǎng)桿菌及較多數(shù)量的長(zhǎng)絲菌覆蓋,而內(nèi)部主要為長(zhǎng)桿菌組成的富有規(guī)律的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；而頂部污泥主要由短桿菌、絲菌組成,且極易黏附竹漿制漿廢水中的懸浮物質(zhì),主要為薄壁細(xì)胞。

(5)與接種污泥相比,啟動(dòng)后期顆粒污泥Ca含量一定程度減少,Mg、Fe、Zn等含量增加,且反應(yīng)器沿程污泥其金屬含量也不同。

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(責(zé)任編輯：劉振華)

Study on the Start-up of EGSB Reactor and the Characteristics of Granular Sludge in the Treatment of Bamboo Pulp Wastewater

LIU Chun*GUAN Xiu-qiong ZHANG Lan HE Jun-chen ZHANG Yong-kang WANG Gang ZHOU Si-yu

(InstituteofPaperScienceandTechnology,SichuanUniversityofScienceandEngineering,Zigong,SichuangProvince, 643000)

The organics degradation process and start-up law of an anaerobic expanded granular sludge bed (EGSB) reactor for treating bamboo pulping wastewater were analyzed. Meanwhile, the characteristics of anaerobic granular sludge during the reactor’s start-up period were also investigated. The results showed that EGSB reactor had good effect on the organic pollutant removal of bamboo pulping wastewater during wastewater property changed and concentration increased gradually. At the later stage of start-up, the removal rate of CODCrwas above 68.5%, the pH value of effluent was 7.8～8.0 slightly higher than influent, and the volume load of reactor was 13.50 kg COD/(m3·d). In addition, bamboo pulping wastewater also had the better biodegradability after treatment by EGSB reactor due to its higher B/C ratio, which increased by 46.9% compared to raw water. Compared with inoculated sludge at the later stage of start-up, the total solid content of granular sludge in reactor showed a decreasing trend and reduced gradually along the height of reactor. While sludge activity improved largely, regarding to the VS/TS ratio of sludge, 82.4% of central zone>73.5% of the top>56.7% of the bottom>44.6% of inoculated sludge. At the same time, the greatly reduction of calcium content and increase of magnesium, iron, zinc contents all played a positive role in perfecting the sludge characteristics in the reactor and construction of its microbial communities．

expanded granular sludge blanket(EGSB) reactor; bamboo pulp wastewater; start-up; granular sludge

2017- 02- 14(修改稿)

四川省教育廳項(xiàng)目14ZB0215；四川理工學(xué)院人才引進(jìn)項(xiàng)目2010XJKRL004。

劉 春女士,在讀博士研究生,講師；主要研究方向：制漿造紙污染控制。

X793

A

10.11980/j.issn.0254- 508X.2017.06.006