厌氧折流板反应器（ABR）处理大豆蛋白废水运行特征和处理效能的研究

论文摘要

厌氧折流板反应器（ABR）是一类源于分阶段多相厌氧反应器（Staged Multi-Phase Anaerobic Reactor, SMPA）理论的第三代新型厌氧反应器。它一经问世便成为环境科研工作者的研究热点。论文为考察厌氧折流板反应器（ABR）处理大豆蛋白生产废水的效能及其运行特征,对4格室ABR反应系统的运行控制对策进行了研究,采用有效容积为42 L的四格室ABR,在污泥接种量MLVSS为18.0 g·L-1、进水COD浓度2000mg·L-1、HRT48 h、（35±1）。C等条件下（即OLR1.0 kg·（m3·d）-1）,通过为期80 d的运行,研究了基于进水COD浓度提高的有机负荷（OLR）改变对其处理效能的影响,可在31 d内成功启动ABR并达到初步稳定运行,COD去除率达到96%左右；ABR具有较强的抗OLR冲击能力,当OLR由1.0 kg·（m3·d）-1逐步提高到6.0 kg·（m3·d）-1时,ABR仍能实现安全稳定运行,在运行过程中,确定影响出水水质指标的各个工程参数,研究不同有机负荷下,ABR反应器的COD去除效率及产气量。通过测定ABR内厌氧污泥的培养特性,探求处理中低浓度废水时ABR污泥驯化规律,颗粒化和减少ABR反应器启动周期的可能性。研究有机物料在厌氧折流板反应器中的逐格降解规律,探讨容积负荷（VLR）、水力停留时间（HRT）、pH、氧化还原电位（ORP）、碱度（ALK）和VFA等几个参数对ABR系统的运行效能、稳定性及产气量的影响,并对上述影响因素进行量化和调控以得出最佳运行参数。并对此系统运行过程中微生物群落更迭和演替规律进行了分析。为在此基础上研发高效的ABR反应设备,并成功将其应用到发酵法生物制氢技术及大豆蛋白生产废水的处理研究之中提供了依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 大豆蛋白废水的来源与特点
• 1.3 厌氧生物处理技术及厌氧折流反应器（ABR）技术的研究与发展
• 1.3.1 厌氧生物处理的基本原理
• 1.3.2 厌氧生物处理的影响因素
• 1.3.3 厌氧微生物种群间的关系
• 1.3.4 厌氧折流反应器发展
• 1.3.5 ABR法的工作原理
• 1.3.6 ABR法的特点
• 1.3.7 ABR处理废水研究
• 1.3.8 ABR的发展前景
• 1.4 研究的目的和主要内容
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 研究的目的和意义
• 1.4.3 研究的主要内容
• 2 实验研究方法与技术路线
• 2.1 试验装置及工艺流程
• 2.2 污泥的接种
• 2.3 试验用水
• 2.4 分析项目及测定方法
• 2.4.1 常规项目分析方法
• 2.4.2 液相发酵产物分析
• 2.4.3 生物气成分分析
• 3 ABR处理大豆蛋白废水的启动研究
• 3.1 污泥的驯化
• 3.2 反应器的启动过程研究
• 3.2.1 启动的开始期
• 3.2.2 启动的中间期
• 3.2.3 启动的稳定期
• 3.3 结果及分析
• 3.3.1 启动过程中COD的变化分析
• 3.3.2 污泥活性的变化规律
• 3.4 本章小结
• 4 ABR处理大豆蛋白废水的稳定运行特征和处理效能
• 4.1 ABR反应器的运行控制
• 4.1.1 pH
• 4.1.2 ORP
• 4.2 反应器的运行过程
• 4.3 运行的结果与分析
• 4.4 本章小结
• 5 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢