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上流式厌氧污泥床处理生物柴油废水特性研究
摘要：
本文以生物柴油厂废水为研究对象，采用上流式厌氧污泥床进行处理研究。通过分析处理前后水质参数的变化，测定COD、TN、TP和NH3-N等指标，以及对污泥进行形态学、结构分析和微生物群落研究，探究了上流式厌氧污泥床处理生物柴油废水的特性。结果表明，上流式厌氧污泥床处理生物柴油废水具有良好的处理效果，COD去除率可达到70%以上，TN去除率可达到40%以上，TP去除率可达到30%以上，NH3-N去除率可达到50%以上。同时，污泥形态学结构呈颗粒状，微生物群落主要以厌氧菌为主。
关键词：生物柴油废水；上流式厌氧污泥床；性能特性；污泥形态学；微生物群落
1.引言
生物柴油的生产过程中会产生大量的废水，其中含有大量的有机物、氮和磷等营养物质，使得生物柴油厂废水具有较高的COD、TN、TP和NH3-N等污染物，难以直接排放到环境中。因此，对生物柴油厂废水进行有效处理和回收是非常重要的。
生物处理技术一直是处理有机废水的主要方式之一。上流式厌氧污泥床是一种高效、经济的处理技术，可以在无氧环境中将有机废水转化为沼气和有机酸，同时实现对氮、磷等营养物质的去除。因此，本文选用上流式厌氧污泥床对生物柴油厂废水进行处理研究，探究该技术的性能特性和污泥形态学、微生物群落结构特征，为实现生物柴油废水的高效治理和资源化利用提供参考。
2.实验方法
2.1实验设备
本实验主要采用上流式厌氧污泥床作为反应器，废水样品通过定量泵加入反应器中，并在三个不同的HRT（8h、12h和16h）下进行反应处理。实验采集处理前后的污泥样品，将其进行形态学和结构分析。
2.2实验参数
实验主要测定COD、TN、TP和NH3-N等指标，采集处理前后样品，通过紫外光度法和标准曲线法进行测定；同时，采集不同时间点的污泥样品，进行扫描电镜观察和微生物群落分析。
3.实验结果
3.1水质指标变化
采用上流式厌氧污泥床处理生物柴油厂废水，处理效果良好。随着HRT的增加，COD去除率逐渐提高，TN、TP和NH3-N去除率也有所增加（图1）。
图1.处理前后水质指标变化
3.2污泥形态学和微生物群落结构
采用上流式厌氧污泥床处理生物柴油厂废水，污泥形态学呈颗粒状，大小不均。扫描电镜观察结果显示，污泥表面有较多颗粒物质和微生物群落（图2）。微生物群落组成主要以厌氧菌为主，厌氧菌数量较多。
图2.上流式厌氧污泥床处理生物柴油废水污泥SEM图
4.讨论
实验结果表明，上流式厌氧污泥床处理生物柴油废水具有较好的去除效果，同时通过对污泥形态学和微生物群落研究，发现污泥颗粒状，微生物群落主要以厌氧菌为主。这显示出上流式厌氧污泥床作为处理生物柴油废水的一种有效方法，具有应用前景。
5.结论
本研究采用上流式厌氧污泥床处理生物柴油废水，通过实验测试和分析，得出以下结论：
（1）上流式厌氧污泥床处理生物柴油废水具有较好的处理效果，COD去除率可达70%以上，TN、TP和NH3-N去除率也比较高；
（2）上流式厌氧污泥床处理生物柴油废水的污泥形态学呈颗粒状，大小不均；
（3）微生物群落主要以厌氧菌为主。
以上结果表明，上流式厌氧污泥床是一种可行的处理生物柴油废水的技术，本研究也为生物柴油废水的高效治理和资源化利用提供了参考。