3 试验结果与分析
3.1 容积负荷与COD去除率
负荷直接反映了食物与微生物之间的平衡关系，容积负荷的变化可以通过改变进水浓度或水力停留时间来实现。在试验中，首先保持停留时间基本不变(平均为23.5h)，进水COD浓 度从5327.7mg/L逐渐升高到20140.0mg/L，相应的容积负荷从5.38kgCOD/(m3·d)增到20.62kgCOD/(m3·d)，COD去除率随进水浓度增加而缓慢下降，最高达98.5%。之后，将进水浓度控制在14522mg/L，水力 停留时间分别为76.1245.89、32.35、23.11、17.87 h，相应的容积负荷从4.58 kgCOD/(m3·d)增到19.50kgCOD/(m3·d)。COD去除率随水力停留时间的变化存在一个分界点 ，低于此值，COD去除率随水力停留时间减小而迅速下降；高于此值COD去除率基本稳定。由表1可以看到，在试验条件下，当容积负荷增高时，AFBBR的去除［kgCOD去除/(m3·d)］增高，显示了强大的处理能力。
3.2 水力冲击负荷的影响
AFBBR表现出较高的抗冲击负荷特性。在进水浓度为20140mg/L时，水力停留时间突然从23.44h降至3h，冲击时间持续6h，容积负荷增加8倍，达到161.1kgCOD/(m3·d)。反应器在遭到冲击后运行参数的变化见表1，COD去除率变化见图2。在冲击负荷过后3h，COD去除率降到最低33.65%，24h后COD去除率恢复到72%，40h后恢复到80%以上，表明该反 应器具有很大的缓冲能力，抗冲击负荷能力强。这与该反应器的特点有关，该反应器上部悬 浮填料起到过滤器的作用，在负荷冲击时可以防止大量污泥流失，有利于反应器性能的迅速恢复。另一方面填料表面生物膜量仅占总生物量的15%，电子显微镜下观察，其主要是甲烷细菌，因而在冲击负荷下产酸菌虽流失多，但繁殖迅速，有利于反应器迅速恢复正常。另外在反应器遭到冲击负荷后，采取适当的搅拌和污泥回流措施可避免反应器内挥发酸过度积累并稳定反应器内生物量，有利于反应器性能的迅速恢复。
3.3 生物相分析
反应器中微生物由两部分组成：①附着生长在填料上的生物膜；②悬浮污泥在反应器底部形成的颗粒污泥床。试验过程中发现，生物膜主要生长在填料的内表面，外表面上几乎没有生物膜。这可能与填料外层水流紊动大于填料内部，外表面上生物膜受到更大的剪切应力有关。镜检发现生物膜内菌种以甲烷八叠球菌属和杆菌为主，其中甲烷八叠球菌属占视野的50%～60%，没有发现丝状菌，并存在以甲烷八叠球菌属和杆菌分别占优势的区域。同位素示踪已证实消化器中70%以上的甲烷来自乙酸，乙酸型产甲烷细菌主要为产甲烷索氏丝状菌和八叠球菌，而当乙酸浓度高时，甲烷八叠球菌更具有竞争力，这与该反应器出水挥发酸浓度较高相一致。反应器的底部存在颗粒污泥床，污泥床高度为30cm，颗粒粒径0.5～0.7mm，沉降性能良好SV为15%。颗粒污泥中生物相当丰富，以杆菌、球菌、丝状菌、螺菌为主，颗粒污泥与生物膜中的生物存在明显差异。
在稳定运行时，测定反应器微生物总浓度(MLSS)为36.68g/L，其中生长的微生物量占85%，这可能是由于上升水流和产生气体的作用对外表面生物膜生长有影响。
4 结论
①好氧预挂膜显著改变了载体表面性能，有利于菌的附着、生长，缩短反应器的挂膜时间。
②浮动床生物膜反应器处理高浓度有机废水，在常温下取得了良好效果。在容积负荷为5.38～20.62 kgCOD/(m3·d)，水力停留时间为0.98d时，COD去除率最高达到98.54%，平均为90.4%。
③浮动床生物膜反应器内微生物浓度高，活性强，存在悬浮与附着生长的微生物系统，并有其各自的优势菌种。
④浮动床生物膜反应器缓冲能力大，抗冲击负荷能力强，无堵塞与污泥流失的问题。
［1］申立贤.高浓度有机废水处理技术［Ｍ］.中国环境科学出版社，1992.1 39-140.
［2］叶芬霞等.载体好氧预挂处理对附着膜膨胀床反应器的影响［Ｊ］.中国环境科学，1995，15(1)：5-9.
转贴于 中国论文下载中心 http://www.studa.net
当前位置：