EGSB反应器处理焦化废水的颗粒污泥

Posted 2023-01-13 反应器

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摘要：为了对处理实际焦化废水微氧EGSB反应器污染物去除机理进行研究，建立了处理实际焦化废水微氧EGSB反应器内污染物质降解动力学模型，考察EGSB反应器启动和稳定运行阶段不同运行条件时COD去除效果，并分析动力学参数的变化。研究确定了处理实际焦化废水（进水COD 2 000 mg/L左右）微氧EGSB反应器在启动和稳定运行阶段所适用的基质降解模型，动力学常数vmax、KI、KS、vmax/KS、KS/KI 分别为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反应器内颗粒污泥能够逐渐适应并高效降解焦化废水中污染物质，焦化废水中毒性污染物质对颗粒污泥的抑制程度是由 KS/KI 决定的，KS/KI 越大，抑制程度越弱，处理实际焦化废水EGSB反应器启动和稳定运行阶段的 KS/KI 分别为0.04～0.1和0.66～0.74；液体上升流速 Vup 的提高能够明显提高最大比基质降解速率 vmax,降低半饱和常数 KS 和抑制常数 KI,最终强化微氧EGSB反应器的运行效果，稳定运行阶段COD去除率高达92.7%。

对生物反应器进行动力学分析，并估计动力学参数具有非常重要的意义，一方面有助于理解生物降解过程微生物的能力；另一方面也有助于理解生物反应器的运行过程。

已有许多研究者对生物反应器内微生物增长的动力学进行研究，焦化废水含有大量有毒的有机污染物，这些有毒污染物质对于驯化后的微生物菌群来讲可以考虑为非抑制性物质，可以用Monod的非抑制性动力学方程来描述。

1实验部分

1.1反应器

实验所用EGSB反应器高2.3m，有效容积18L。其中，反应区高1.8m，内径10cm，有效容积12L，具体的工艺流程如图1所示。进水和回流水分别采用蠕动泵加压，两者合流进入EGSB反应器。回流水收集到曝气柱内，通过给曝气柱内回流水曝气的方式来给颗粒污泥床供氧，并通过控制曝气柱内曝气量来控制EGSB反应器内溶解氧量。对进出水氧化还原电位（ORP）进行监测以调节曝气量，进而控制EGSB反应器内的氧化还原状态。。

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