崔玉波1，尹軍2，曲波1，林英姿2
（1.哈爾濱工業大學市政環境工程學院，黑龍江哈爾濱150090；2.吉林建筑工程學院環境工程系，吉林長春130021）

　　摘　要：在厭氧折流板反應器(ABR)內設填料，采用好氧活性污泥接種培養酸化菌膜對城市污水進行預處理，研究了反應器啟動過程中生物膜的生長特點及對COD、氨氮、總磷的去除情況。
　　關鍵詞：厭氧折流板反應器；城市污水處理；啟動
　　中圖分類號：X703.1
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)07-0075-02

　　厭氧折流板反應器(ABR)的特點是反應器被分成不同的隔室，水流局部呈完全混合而整體呈推流流態。這不僅有利于提高反應器的容積利用率，而且在不同隔室內可相對獨立地培養適合于各自環境的微生物群落，利于各類微生物的平穩增長，還可以很好地抗沖擊負荷［1、2］。

1試驗裝置與方法

1?1試驗裝置

　　試驗裝置如圖1所示。

　　折流板反應器由擋板將其分成4個主體隔室，每個隔室容積為1.5L，總容積為6L，內設彈性立體填料。由于擋板的作用使水流在每個主體隔室內呈上升流。進水采用人工配制，水質指標與城市污水相近：COD為300～550mg/L，氨氮為30～50mg/L，總磷為10～20mg/L。?
1.2 試驗方法?
采用預填好氧活性污泥并用原水培養酸化菌。在培養過程中考察生物膜的生長情況、COD在每個隔室的降解規律以及氨氮、總磷的去除情況。?

2結果與分析

2.1掛膜過程與分析
　　筆者在啤酒廢水酸化預處理中曾采用自然掛膜的方法培養酸化菌，20℃時培養成熟至少需要一個月時間。何強等采用好氧預掛膜的方法加速厭氧生物膜反應器的啟動^［3］，但增加了動力設備。試驗采用好氧活性污泥接種培養酸化菌膜，無需曝氣。?
原水進入反應器后，取城市污水處理廠回流污泥混合液1L，分別由各隔室上部倒入反應器的4個隔室。活性污泥在重力作用下下沉，下沉過程中受立體填料阻隔，褐色污泥絮體在隔室空間內掛滿填料。隨后控制進水流量在1L/h(HRT為6h)，3d后第1、2隔室中附 著在上部填料上的污泥開始泛白，底部有部分脫落污泥(呈黑色)。此后，由第1隔室開始，填料所掛生物絮體由上向下逐漸轉化為乳白色酸化菌，但由第1隔室到第4隔室的這種趨勢明顯減弱。7d后第1隔室填料上已布滿乳白色酸化菌，第4隔室填料上絕大部分褐色活性污泥絮體已脫落至底部，填料上僅掛有少量乳白色酸化菌，HRT縮短為4h，至第14d各室掛膜基本完成，但生物量從第1隔室至第4隔室遞減，而且生物膜生長程度不同，第3隔室生物膜基本上包裹填料絲，呈圓形，第4隔室生物膜主體呈懸掛式。?
啟動初期，兼性菌的生長先從隔室的上部開始，筆者分析這與大氣復氧有關(反應器未封頂)。在好氧條件下生長的兼性菌進入厭氧環境后需要一個適應過程，而在此過程中即使是微量的氧也能使兼性菌活性增強，故形成了酸化菌由上向下繁殖的現象。啟動后期對反應器上部生物膜的鏡檢發現有大量原生動物存在，而在下部生物膜卻沒有發現，這也說明了大氣復氧對生物膜微生物的生長有影響。?
　　利用含脫落酸化菌的酸化出水接種，進行反應器啟動的對比試驗(啟動階段室溫為18℃左右，后期為23℃左右)。結果表明，前3室2d內即可掛膜，7d即可正常運行。其原因有兩個：一是溫度升高加快了酸化菌的繁殖生長；二是種源微生物所處的環境條件幾近相同，從而有利于其增殖。?
2.2 COD降解及pH值變化?
　　用碳酸鈉預調進水堿度，使pH值為7.5～9。圖2、3分別為在室溫23℃、18.5℃(HRT為3.5h)時的各隔室COD降解情況及pH值的沿程變化。?

　　從圖2、3可知，COD的沿程變化與pH值的變化呈相關性。前兩室對COD的去除率比后兩室的高，而前兩室pH值的變化也較后兩室大，這說明前兩室的酸化效果優于后兩室，這與前兩室生物膜的生長狀況好于后兩室相對應。從COD的沿程變化上看，后兩室的COD負荷明顯小于前兩室，這也與各室生物量不同相一致。?
2.3 氨氮、總磷的處理效果
　　折流板反應器對氨氮的去除主要是由微生物生長引起的，因厭氧微生物對氮的需求低于好氧微生物，故其去除率較小，試驗結果見表1。

表1折流板反應器對氨氮的去除效果 HRT(d) 進水氨氮(mg/L) 出水氨氮(mg/L) 去除率(%) 2.5 49.3 41.5 16.3 3.0 42.0 33.0 21.4 3.5 50.7 44.3 13.0 4.0 41.9 36.3 13.0 4.5 50.7 43.6 13.6

　　水解酸化段除磷主要通過微生物代謝(利用磷合成核酸、輔酶等)來實現，而這個利用量又與生物量有關。不同停留時間折流板反應器的除磷效果見表2。

表2折流板反應器對總磷的去除效果 HRT(d) 進水總磷(mg/L) 出水總磷(mg/L) 去除率(%) 2.5 11.2 10.2 9.0 3.0 11.3 9.0 13.3 3.5 14.6 12.5 14.4 4.0 19.7 17.1 13.0

3 結論

　　①在折流板反應器的不同隔室中生物量分布明顯不同，高COD負荷對應著高生物量。對于有機物濃度低的城市污水來說，4個隔室可完全滿足需要。
　　②利用好氧活性污泥進行預掛膜可以充分發揮兼性菌的生物特性，無需曝氣，18℃時在兩周內可啟動成功。

參考文獻：

　　［1］賈洪斌.擋板式水解酸化法處理印染廢水的中試試驗研究［J］.工業水處理，2001，21(1)：39-41.
　　［2］雷中方.用厭氧折流板反應器處理堿法草漿黑液［J］.上海環境科學，1995，14(5)：19-22.
　　［3］何強.預掛膜加速厭氧生物膜反應器啟動的試驗研究［J］.給水排水，2001，27(5)：27-29.
　　［4］趙丹.厭氧折流板反應器(ABR)的水動力學及污泥特性［J］.環境工程，2001，19(2)：12-15.

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　　收稿日期：2002-03-04