论文摘要
近几年来,随着经济的快速发展,焦化废水对环境的污染急剧增加。焦化废水排放量大,成分复杂,是一种含有多种毒性物质且难于生物降解的工业废水,处理难度较大。目前焦化废水的处理仍以生物法为主,有A/O,A2/O,SBR法等,但是这些方法抗毒性能力较差,出水往往不能达标。颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器的高污泥浓度、高回流比、高上升流速等特点为焦化废水这种毒性且难生物降解的工业废水的降解提供了可能。而EGSB反应器处理焦化废水的关键在于反应器内的颗粒污泥的培养驯化,本实验对EGSB反应器处理焦化废水的启动进行了研究,为快速培养出适应焦化废水的颗粒污泥提供理论依据。实验分为两个阶段进行：第一阶段是接种市政消化污泥,使用人工配制啤酒废水培养颗粒污泥；第二阶段是在微氧条件下,使用焦化废水驯化颗粒污泥。实验结果显示：在EGSB反应器内接种市政消化污泥,进水配制啤酒废水pH为6.29～7.16,COD浓度为653～1897mg/L,有机负荷为2.7-13.1 kgCOD/（m3·d）的条件下,经过70d的培养,反应器的COD去除效率维持在90%以上。此时产气明显,形成大量的颗粒污泥,其粒径较大,沉淀性能较好,沉速在13～97m/h范围内,可以认为第一阶段结束。然后使用焦化废水驯化颗粒污泥,焦化废水pH为6.5～9.10,COD浓度为630～2300 mg/L,氨氮浓度为55-330 mg/L,EGSB反应器在30～33℃,进水流量为1.0L/h,有机负荷为1.2-4.7 kgCOD/（m3·d）的条件下,通过逐渐提高回流柱的曝气量（反应器溶解氧小于1.0mg/L）以及反应器内的上升流速（2.1～3.0m/h）的方式,经过174d驯化成功。此时出水COD浓度仅为90mg/L,去除效率达到89%。可认为EGSB反应器处理焦化废水的启动实验结束。整个实验持续了8个月的时间,反应器内的污泥变化明显。接种的污泥为絮状分散的污泥,经过70d的培养,产生大量的形状规则,表面光滑的黑色颗粒污泥,主要集中在0.43mm-0.63mm范围内,并且出现了大于2mm的大颗粒污泥。使用焦化废水驯化成功时,反应器内出现了棕黄色的颗粒污泥。由于微量氧的加入,使得颗粒污泥的粒径减小,污泥浓度也相应减少到13.20g/L,但污泥活性并没有降低,相应的小颗粒污泥的抗冲击能力比大颗粒污泥强。此时的颗粒污泥菌种丰富,颗粒从表面到中心菌种不同,表面以丝状菌为主,剖面边缘以球状菌为主,中心则是杆菌较多且排列整齐,细胞间的排列紧密,并且出现一些物质交换的孔洞,物质传递迅速。本论文的研究成果对于EGSB反应器处理焦化废水的快速启动以及EGSB反应器应用于焦化废水的处理具有重要的理论和实践意义。微氧条件下EGSB反应器处理焦化废水的研究,对于现有的焦化废水处理工艺的改造具有应用价值。