分段組合式厭氧反應器預警性能

季軍遠，鄭平，張吉強，陸慧鋒

浙江大學環境工程系，杭州 310058

厭氧消化技術具有無需供氧、產生沼氣、減排污泥等諸多優點[1-5]，已在環境和能源工程中廣泛應用。厭氧反應器是厭氧消化技術的核心載體，高效厭氧反應器的研發推動了厭氧消化技術的發展[6]。若以工程上已實現的最高容積有機負荷 (OLR) 為標準，可將OLR大于40 kg COD/(m3·d) 的厭氧反應器稱為超高效厭氧反應器，超高效厭氧反應器的研發將進一步推動厭氧消化技術的發展。

厭氧消化技術為混菌發酵技術，其對有機物的轉化過程主要由水解產酸菌群、產氫產乙酸菌群、產甲烷菌群協作完成[7-9]。各菌群的生長和代謝性能不同，轉化過程容易失衡。高效厭氧反應器在高速度下運行，需要高反應推動力，各反應物 (包括中間產物——揮發性有機酸 (VFA)) 濃度較高。但是，VFA具有生物毒性并可降低反應液pH，一旦超過臨界濃度，可強烈抑制厭氧消化過程中的產甲烷作用而引發反應系統酸敗。

在高效厭氧反應器運行過程中，厭氧消化性狀和效能呈現規律性變化，探明厭氧反應器性狀與效能之間的關系，可為厭氧反應器工況提供早期預警，從而保證厭氧反應器的高效穩定運行。本文研究了自主研發的分段組合式厭氧反應器 (Compartmentalized anaerobic reactor，CAR) 的預警性能。

1 材料與方法

1.1 模擬廢水

本研究采用模擬廢水，其組成成分為蔗糖、乙醇、NH4Cl、NaHCO3、營養液、微量元素溶液Ⅰ、Ⅱ (表1) 等物質[10]，微量元素溶液Ⅰ、Ⅱ加入量均為1 mL/L，NaHCO3加入量根據出水pH值調節。

1.2 接種污泥

接種顆粒污泥取自浙江某造紙廠的 IC厭氧反應器，SS為51.0 g/L，VSS為40.3 g/L，VSS/SS為0.72。……