写作研究生论文：优秀范文展示《ASBR-SBR工艺处理高浓度有机废水的实验研究》

代写研究生论文：优秀范文展示《ASBR-SBR工艺处理高浓度有机废水的实验研究》
 
目  录
中文摘要 I
英文摘要 i
1 引言 1
1.1 研究的目的和意义 1
1.2 本研究的主要内容 4
2 ASBR和SBR工艺的研究现状 5
2.1 ASBR工艺 5
2.1.1 ASBR的特点 5
2.1.2 ASBR工艺的发展及应用现状 6
2.2 SBR工艺的特点 7
2.3 ASBR-SBR工艺的研究现状 8
3 实验装置、材料、仪器与方法 10
3.1 ASBR-SBR系统实验装置 10
3.2 实验材料 11
3.3 试验仪器 11
3.4 各指标的测定方法 11
3.5 实验数据处理方法 11
4 35℃时ASBR处理高浓度有机废水的研究 13
4.1 实验的目的和意义 13
4.2 试验设计 14
4.3 试验结果与分析 14
4.3.1 ASBR反应器处理牛粪启动的研究 14
4.3.2 有机负荷对处理效果的影响 16
4.3.3 进料浓度对处理效果的影响 24
4.3.4 搅拌对处理效果的影响 29
5 不同温度时ASBR处理高浓度有机废水的实验研究 31
5.1 实验的目的和意义 31
5.2 试验设计 31
5.3 试验结果与分析 32
5.3.1 日产气量的变化 32
5.3.2 单位VS产气量的变化 33
5.3.3 容积产气率的变化 34
5.3.4 气体成分的变化 34
5.3.5 pH值的变化 35
5.3.6 COD，SCOD去除率和TS，VS去除率的变化 36
5.4 小结 36
6 室温时ASBR处理高浓度有机废水的探索研究 37
6.1 实验的目的和意义 47
6.2 试验设计 37
6.3 试验结果与分析 38
6.3.1 搅拌对处理效果的影响 38
6.3.2 有机负荷对处理效果的影响 38
7 35℃时ASBR-SBR系统处理高浓度有机废水的实验研究 44
7.1 实验的目的和意义 44
7.2 实验设计 44
7.3 实验结果与分析 45
8 结论 46
致谢 47
参考文献 48
附录 52
攻读硕士学位期间发表的学术论文 53

CONTENTS
Chinese Abstract I
English Abstract i
1 Introduction 1
1.1 Purpose and Significancy 1
1.2 Contents of Research 4
2 Current Situation of Study on ASBR and SBR 5
2.1 ASBR 5
2.1.1 Characteristic of ASBR 5
2.1.2 The Developing and Application Situation of ASBR 6
2.2 Characteristic of SBR 7
2.3 Current Situation of Study on ASBR-SBR 8
3 Apparatuses, Materials and Methods for Experiments 10
3.1 Aparatus for ASBR-SBR 10
3.2 Experimental Materrial 11
3.3 Experimental Aparatuses and Reagent 11
3.4 Measuring Methods of Indexes 11
3.5 Methods of Manage Experimental Data 11
4 Study on the Treatment of Concentrated Cattle Wasterwater with ASBR at 35℃ 13
4.1 The Purpose and Significancy of The Experiment 13
4.2 The Design of The Experiment 14
4.3 The Result of The Experiment and The Analyses 14
4.3.1 Study on Start-up of ASBR 14
4.3.2 Effect of Different OLR on Disposing 16
4.3.3 Effect of Different Feeding Conentration on Disposing 24
4.3.4 Effect of Different Modes Churnning up on Disposing 29
5 Study on the Treatment of Concentrated Cattle Wasterwater with ASBR at Different Temperature 31
5.1 The Purpose and Significancy of The Experiment 31
5.2 The Design of The Experiment 31
5.3 The Result of The Experiment and The Analyses 32
5.3.1 Variation of Gas Production Per Day 32
5.3.2 Variation of VS Gas Production 33
5.3.3 Variation of Volume Gas Productivity 34
5.3.4 Variation of Content of Biogas 34
5.3.5 Variation of PH 35
5.3.6 Variation of Removal Rates of COD、SCOD、TS、VS 36
5.4 Summary 36
6 Study on the Treatment of Concentrated Cattle Wasterwater with ASBR at Room Temperature 37
6.1 The Purpose and Significancy of The Experiment 37
6.2 The Design of The Experiment 37
6.3 The Result of The Experiment and The Analyses 38
6.3.1 Effect of Different Modes Churnning up on Disposing 38
6.3.2 Effect of Different OLR on Disposing 38
7 Study on the Treatment of Concentrated Cattle Wasterwater with ASBR-SBR at 35℃ 44
7.1 The Purpose and Significancy of The Experiment 44
7.2 The Design of The Experiment 44
7.3 The Result of The Experiment and The Analyses 45
8 Conclusion 46
Acknowledgement 47
Reference 48
Apendix 52
Academic Paper Published During The Master Degree 53
 
摘  要
随着养殖业的迅速发展，畜禽粪大量堆积造成的环境污染问题已日益严重，通过厌氧发酵技术解决这一环境问题显示了良好的应用前景。厌氧序批式反应器（ASBR）能在控制较短的水力停留时间（HRT）同时保持较长的固体停留时间（SRT），较短HRT就意味着更小的反应器和更好的经济性。但由于ASBR和其它的厌氧处理方法一样不能去除氮，所以结合序批式反应器（SBR）去除污染物和氮。
本论文进行了四个方面的研究分别是：（1）35℃时ASBR处理高浓度有机废水的实验研究；（2）不同温度时ASBR处理高浓度有机废水的实验研究；（3）室温时ASBR处理高浓度有机废水的探索；（4）对ASBR-SBR工艺在35℃时处理高浓度有机废水进行了实验研究，分析各因素在实验过程中对各指标的影响。研究内容及成果主要包括以下几个方面：
1. 在35℃时对ASBR反应器进行不同有机负荷的测试，实验结果表明有机负荷为6g VS/L/d时，综合效果最好。此时，容积产气率为2.09 L/L/d，单位VS产气量为0.35 L/g VS，COD去除率和SCOD去除率33.74%和70.43%，TS去除率和VS去除率分别为31.16%和34.46%，CH4的含量82.10%。
2. 在35℃时对ASBR反应器测试了三种不同的进料浓度，实验结果表明在进料浓度46gVS/L和61.2gVS/L时，甲烷产量几乎相同，前者COD去除率和SCOD去除率稍高于后者，后者TS去除率和VS去除率较高，而且高浓度进料所需配水较少，所以综合效果进料浓度为61.2gVS/L较好。
3．在35℃有机负荷为6gVS/(L•d)时对ASBR反应器测试了三种不同的搅拌方式，实验结果表明以3min/h的搅拌方式运行时VS去除率略低，三种搅拌方式对其它指标的去除效果影响不大，考虑到频繁启动气泵会影响使用寿命，所以采用1.5min/30min的搅拌方式。
4．在本实验条件下探讨了ASBR反应器在35℃，30℃，25℃，21℃变化时处理牛粪的不同效果和产沼气情况，从处理效果看，30℃时各指标的去除率接近35℃时的，21℃时各指标的去除率除SCOD外均略优于25℃时的。所以，各个温度的适用性应根据具体情况来选择，如果想降低能量消耗的同时保证处理效果，30℃时ASBR反应器的运行效果最好；如果是以降低能量消耗为主，处理效果为辅的话，21℃时ASBR反应器的运行效果要比25℃时的要好。
5. 在21℃时对ASBR反应器测试了3种有机负荷，从4～6gVS/(L•d)，实验结果表明在有机负荷为5gVS/L/d时日产气量最高而且处理效果较好。在有机负荷为5gVS/(L•d)时，日产气量、单位VS产气量、容积产气率最大分别为28.12L/d、0.18L/gVS、1.08L/(L•d)，pH稳定在7.02左右基本不变，CH4的含量最高。
6. 在21℃有机负荷为6gVS/(L•d)时对ASBR反应器测试了三种不同的搅拌方式，实验结果表明以搅拌方式3min/h运行对产气量的增加有一定的帮助，但是TS、VS去除率偏低。考虑处理效果及频繁启动气泵会影响使用寿命，所以采用1.5min/30min的搅拌方式。
7. ASBR有机负荷为6gVS/(L•d)，SBR采用分段进料，对ASBR-SBR工艺处理高浓度牛粪废水进行了实验研究。实验结果表明，ASBR可以很好的去除有机物，SBR生物脱氮效果明显，两种工艺结合可以很好的互相弥补各自工艺的缺点，ASBR-SBR工艺获得了较高的污染物去除率，COD去除率和SCOD去除率分别为58.72%和73.22％，NH3-N的去除率较高，达到了94.37%。SBR出料中NO2-N，NO3-N含量比较理想。

关键词：厌氧发酵；ASBR；SBR；高浓度有机废水；有机负荷；去除率

Study on the Efficiency of ASBR-SBR Process for the Concentrated Wastewater Treatment

Abstract
With the development of stockbreeding industry, production of dung has become a social and environmental issue. Anaerobic fermentation of animal waste as a reliable energy resource is a promising technology to deal with these problems. Anaerobic sequencing batch reactors (ASBR) can get shorter hydraulic retention time (HRT) which means smaller reactor needed and better economic effect, and keep longer solid retention time (SRT). As other anaerobic treatment technology, ASBR can not remove nitrogen, so sequencing batch reactor (SBR) is added.
In this thesis four aspects are studied. The first one is the study on the treatment of high strength organic wastewater with ASBR at 35℃. The second one is the study on the treatment of high concentration organic wastewater by ASBR at different temperature. The third one is the study on the treatment of high concentration organic wastewater with ASBR at room temperature. The last one is the study on the treatment of high concentration organic wastewater with ASBR-SBR at 35℃. The effect of factors on the index is analysed. The following conclusions are achieved.#p#分页标题#e#
1. Study on the different organic loading rate (OLR) with ASBR at 35℃. The results indicate that optimal effects are achieved when the OLR is 6gVS/(L•d), the volume gas productivity is 2.09 L/(L•d), VS gas productivity is 0.35L/gVS, the removal of COD and SCOD are 33.74% and 70.43%, the removal of TS and VS are 31.16% and 34.46%, the content of CH4 in biogas is 82.10%.
2. Study on the three different influent concentrations with ASBR at 35℃. The results indicate that when the influent concentration is 46gVS/L and 61.2gVS/L, the biogas yield is almost the same. Compare the removal of COD and SCOD, the formal is better, but the latter one achieves the better removal of TS and VS.
3. Study on the three different churn up fashion with ASBR at the OLR of 6gVS/(L•d) at 35℃. The results indicate that the removal of VS is lower when churn up fashion is 3min/h. These three fashions have little effect on the other items. Because of the longevity of the gas pump, the fashion of 1.5min/30min is choosed.
4. the effect of treatment of dairy wastewater with ASBR at 35℃、30℃、25℃ and 21℃ is studied. The removals of all items at 30℃ are adjacent to those at 35℃. The removals of all items at 21℃ are better than those at 25℃ except the SCOD. In view of low energy and better treatment effect, the optimal temperature is 30℃. And if just considering the lower energy cost, 21℃ is the optimal temperature.
5. Study on three different OLR with ASBR at 21℃, from 4 to 6gVS/(L•d). The results indicate that when the OLR is 5gVS/(L•d), the gas yield is best and the treatment effect is better. the gas productivity、VS gas productivity and volume gas productivity are all the best, they are28.12L/d、0.18gVS/(L•d)  and 1.08L/(L•d). the PH is maintained at 7.02, the content of CH4 in biogas is the highest.
6. Study on the three different churn up fashion with ASBR at the OLR of 6gVS/(L•d) at 21℃. The results indicate that the removal of TS and VS is lower when churn up fashion is 3min/h, but it is beneficial to the gas yield. All these three fashions have little effect on the other items. Because of the longevity of the gas pump, the fashion of 1.5min/30min is choosed.
7. The OLR of ASBR is 6gVS/(L•d) and the SBR is supplied discontinuously. The treatment of high concentration dairy wastewater with ASBR-SBR technics has been studied. The results show that ASBR is quite suit to the removal of organic, and SBR can achieve obvious effect of biological denitrification. ASBR-SBR technics can get high removal of contamination, the removal of COD and SCOD are 58.72% and 73.22%, respectively. The removal of NH3-N achieves 94.37%, the content of NO2-N and NO3-N in the effluent are perfect.

Key words: anaerobic fermentation; ASBR; SBR; high concentration organic wastewater; organic loading rate; removal rate

1 引言
1.1 研究的目的和意义
能源是人类生存和发展的重要物质基础，生产力的发展和能源有着极为密切的关系，因此能源问题是现实社会中一个具有战略意义的重要问题。
自从进入20世纪，世界能源消费增长很快，1900年全世界能源的总消费量相当于7.75亿吨标准煤，到1980年就达到了大约100亿吨标准煤。从能源结构来看，20世纪60年代以前大量应用的能源是煤、石油、天然气。由于石油的开发和利用，60年代石油用量急剧增加，在20世纪70年代末，石油和天然气的消耗量接近全世界能源消耗总量的70%左右。世界已探明的石油储量约为3000亿吨，按现在每年开采40亿吨的水平计算，现有储量只够开采70年。煤的可开采储量为6800亿吨，以目前每年消耗煤炭35亿吨计算，可供全世界使用200年。煤、石油、天然气等常规能源日趋枯竭，开发、研究新能源已是世界各国亟待解决的问题。
我国是能源资源严重短缺的国家。石油、天然气人均剩余可采储量仅有世界平均水平的7.7％和7.1％，储量比较丰富的煤炭也只有世界平均水平的58.6％。按目前探明储量和开采能力测算，我国煤炭、石油、天然气的可采年限分别只有80年、15年和30年，而世界平均水平分别是230年、45年和61年。一个国家的国民生产总值和能源消耗量大致成线性关系，按21世纪前50年内国民经济总产值翻两番的构想和专家的预测，到2050年我国能源的总需求量大约是50亿吨标准煤，而我国的能源资源和生产能力大致只能提供总需求量的80%左右。近年来能源消费急剧增长，供需矛盾日益突出，已经成为我国经济持续发展的最大制约，直接威胁国家经济安全。发展新能源和新能源转化技术对我国经济建设是一个非常重要的课题。
人类能够长久依赖的未来能源，必须是储量丰富、可再生利用、无环境污染。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分，到本世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40％以上。大力开发生物质资源，对于改善我国以石化燃料为主的能源结构，延长石化燃料使用时间，改变能源的生产方式和消费方式，建立持续发展的能源系统，促进社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。
生物质能开发和利用得到了人们广泛的关注和世界各国政府的重视，但生物质能源的种类很多，目前正在应用或研究中的生物质能源主要有沼气、生物质燃气（秸秆气化）、生物发酵制取氢气等气体燃料；燃料乙醇、生物柴油、生物质裂解液化等液体燃料；炭棒、木炭砖、颗粒燃料等固体燃料。可见生物质能源的种类很多，但目前技术比较成熟、马上可以实现产业化的并不多，大多停留在研究阶段。液体燃料中的燃料乙醇目前已经在使用，但仅以淀粉、糖类为生产原料的话，其产量不会有大的突破，以纤维生产燃料乙醇、以动植物油或其废弃油生产生物柴油虽然还存在许多技术以及成本等问题，但在国外有产业化实例，随着技术的进步和研究的深入，相信相关问题会得到解决进而实现产业化；生物质裂解由于耗能巨大，目前在全球范围内还未见产业化实例；气体燃料中的沼气生产过程不但没有环境污染、而且可降解如农业秸秆、牲畜粪便、厨房垃圾等有机废弃物，并且生产过程不消耗其它能源，因此，是目前最有希望实现产业化的生物质能源之一，推动沼气的产业化和商品化进程，对发展生物质能源具有重大的现实意义。
目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。目前，国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营，以美国、瑞典和奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消耗量的4％、16％和 l0％。在美国，生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10—25兆瓦；美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元，采用湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家，实施了世界上规模最大的乙醇开发计划，目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50％以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术，建立了l兆瓦稻壳发电示范工程，年产酒精2500吨。
大力发展畜牧业、调整畜牧业产业结构、完善农牧产品市场、改良土壤结构是实现建设社会主义新农村的重要途径；对我国实现由农业大国向农业强国转变具有重要意义。改革开放20年来，畜牧业得到了持续快速发展，已经成为农村经济的支柱产业，对整个国民经济的发展发挥越来越重要的作用。随着农业产业结构的不断调整，集约化、规模化养殖已成为我国畜牧业生产稳定发展的主力军，且朝着标准化生产、规模化管理、产业化经营的方向迈进。这种集约化的饲养方式虽然有利于提高畜禽场的饲养技术，防疫水平，饲料利用率和管理水平，大大提高经济效益，其在为我们提供丰富的肉、禽、蛋，奶的同时，也带来了严重的环境污染(徐卫佳，2004)。有资料表明，全国畜禽粪便年产生量约21.7亿t，是工业废弃物2.7倍，其中氮每年产量约1579万t，磷年产约为363万t，COD（Chemical oxygen demand）年产生量约为6400万t，BOD(Biochemical oxygen demand)年产量约为5400万t，畜禽粪便进入水体流失率高达25%～30%，COD排放量接近工业废水，N、P流失量大于化肥流失量。据统计，我国大城市中畜禽养殖业粪尿排污的人口当量均超过3000～4000万，而且污染物集中，可以说它是城市中占第一位的超级排污产业（季明和吴长征，1999）。据环保部门按照我国畜禽养殖业污染物排放标准对大型养殖场粪尿检测的结果表明，COD超标50～60倍、BOD超标70～80倍、固体悬浮物超标12～20倍。这些畜禽粪便中固液混杂，有机质浓度高，含有大量的有机物、氮、磷、悬浮物，致病的有害病菌及NH3、H2S、CO2等有害气体，如果得不到及时处理或处理不彻底，将对城市环境、水源和农业生态造成严重危害。传统处理畜禽粪便的方法主要是将其作为农用肥料加以利用。但是，随着畜牧业的发展，大量的牲畜被规模化养殖，粪便急剧增多，仅仅用作肥料对粪便进行处理已不适应畜牧业发展的需要。#p#分页标题#e#
在未来的一段时期内，我国养殖业仍会保持持续增长的态势。据统计，“菜篮子”工程发展全国集约化畜禽养殖场达1万家以上。全国畜禽粪便总量2000年达1.73×109t，2002年达1.884×109t，然而，粪便处理利用不到10%。黑龙江省是我国重要的畜牧业发展基地，并且已成为畜牧业大省，1999年全省畜禽粪便总量达5.6×107t（边炳鑫和赵有才，2005）。如果对这些粪便管理不善，流失到水体中，就会造成地表水和地下水的严重污染。同时，也是资源的巨大浪费(Vartak et al,1997)。现在处理畜禽粪便的方法很多，主要包括干燥处理、除臭处理及综合处理（包括发酵法、利用低等动物处理和热喷技术等）。由于发酵法中的厌氧发酵技术具有多功能性，即治理环境污染，又开发新能源——沼气，同时还为农户提供优质的有机肥料，所以越来越受到人们的关注(张克强和高怀友，2004；Pavlostathis,1988)。《全国农业和农村经济发展第十一个五年规划》中也强调积极推进规模化养殖场沼气工程建设，加快畜禽养殖场粪便污染治。我国适合厌氧消化的高浓度有机废水排放量年2.52×109m3以上，年排放废渣7.4×107m3,可转化为沼气1.08×1010m3,其中畜禽粪便资源总量（干物质）每年约1.8×108t，实际可利用量约4×107t，可产沼气近1×1010m3，按热值相当于标准煤8×106t，用于发电可装机5×106KW，年发电量1.5×1010KWh（顾树华，2004）。例如，每千头奶牛场（按平均每头体重400kg计）年排粪量约1.18×104t，可生产沼气4.72×105m3，年发电量约71万度（按每度电0.5元计），创经济效益35.5万元，同时，可增产2000t有机肥，可创经济效益60万元（按每吨300元计）(张克强，高怀友，2004)。
由于厌氧发酵大多以中温发酵为主，所以中温厌氧发酵技术在我国南方地区得到较广泛的应用。北方黑龙江省年平均气温1.3℃，年温差高达38～48℃。而且冬季漫长严寒，最冷月份气温可达-15～-30℃，全年地下两米的地温不超过10℃（鄂佐星等，2001），极大的限制了中温厌氧发酵技术的应用。常规的厌氧发酵模式在黑龙江省就会出现发酵周期长，产气率低，原料降解慢，甚至结冻等问题，沼气池利用率只有50%，原料分解不到30%（刘树民等，2002），同时也产生粪便积压，处理不完的现象。如果没有加热保温措施，沼气池就难以实现全年连续运转。因此，根据我省的气候特点和畜牧业发展模式，研究适合北方的厌氧发酵技术，走生态农业的处理模式，具有重大的现实意义和战略意义。在黑龙江省，要想使规模化养殖场的粪便和污水得到及时处理，就必须首先提高发酵率及解决发酵池越冬问题。目前，用加热的办法来维持中温发酵，虽然产气率高，处理量大，但能耗高，相对收益小，大大提高运行成本。由于优选低温菌种要求的试验条件非常高，现有的试验条件很难达到，而用水解酶作为添加剂来提高产气速度，成本也很高。但是，如果不采取一些有效的措施，直接进行常温厌氧发酵的周期往往特别长，且低温厌氧菌的活性较中温厌氧菌的活性大大降低，这样有机物的处理效率就会大大降低，不利于实现工业化生产。所以如何在中温发酵的条件下，提高产气率、甲烷菌活性、甲烷菌高浓度保持以及减少甲烷菌的流失越来越受到人们关注，如果解决了这些问题可大幅度提高产气量、发酵速度及有机物的去除率。降低发酵过程中的能量消耗量是北方地区沼气发展的有效途径。因此，本试验的主要目的是在实验室的条件下，设计并制作一套厌氧－好氧牛粪处理系统，对温度进行恒定控制，使其上下波动不超过1℃，这样有利于发酵系统稳定产气，防止试验失败，因为温度的突然变化会大大降低厌氧菌的活性（Marchaim，1992）。
1.2 本研究的主要内容
本试验研究将分四个部分：
1.35℃时ASBR处理高浓度有机废水的实验研究。在这里主要研究在35℃时ASBR反应器的启动、有机负荷对处理效果的影响、进料浓度对处理结果的影响。
2.不同温度时ASBR处理高浓度有机废水的实验研究。这里主要研究在有机负荷为6gVS/(L•d)运行时，四个温度对ASBR处理高浓度有机废水效果的影响，这四个温度分别为35℃，30℃，25℃，21℃即室温。
3.室温时ASBR处理高浓度有机废水的探索反应器。这里主要测试不同有机负荷对处理效果的影响，拟找出此条件下的最佳有机负荷。
4.35℃ASBR-SBR系统处理高浓度有机废水的实验研究。在先前实验得出的最佳负荷和进料浓度的基础上，进行对ASBR-SBR系统处理高浓度有机废水在35℃处理的实验研究。在实验验过程中，测量指标分别为：TS、VS、pH、COD、SCOD、日产气量，根据实验要求监测TN，NH3-N，NO2-N，NO3-N。
通过实验结果分析不同条件的变化对厌氧发酵效率的影响，探讨其机理和特性，找出ASBR和ASBR-SBR工艺处理高浓度有机废水的最佳运行条件。
 
2　ASBR和SBR工艺的研究现状
2.1 ASBR工艺
2.1.1 ASBR的特点
ASBR工艺与其它高效厌氧反应器一样，能够延长污泥在反应器中的停留时间、缩短废水在反应器内的停留时间，减小反应器的容积，对有毒物质的适应性增强。与高效的连续流厌氧反应器相比，由于ASBR工艺具有间歇操作的特征，有以下优势：
   1.　工艺设备方面：ASBR反应器源于好氧SBR，其主体工艺设备只有一个(或几个)间歇反应器，同传统的厌氧工艺相比，此反应器集混合、反应、沉降等功能于一体，不需额外的澄清沉淀池，不需要液体或污泥回流装置；原水分批间歇进入反应器，反应器底部也不必像UASB和AF那样需要复杂昂贵的的配水装置；并可直接利用好氧SBR工艺的搅拌、滗水器等成型设备。因此ASBR具有工艺简单、结构紧凑，占地面积少，建设费用低等优点。
   2.　运行操作方面：ASBR反应器在运行操作过程中，可根据废水水量、水质的变化，通过调整一个运行周期中各个工序的运行时间、HRT及SRT来满足出水水质的要求，具有很强的运行操作灵活性和处理效果稳定性。
3.　处理过程方面：ASBR法的间歇操作模式在动力学上比其它厌氧工艺的连续操作模式优越。ASBR能获得高效的生物絮凝和固液分离。F/M是影响厌氧生物絮凝的重要因素（S. Sung, Richard R. Dague, 1992），在F/M比值较低时，厌氧反应器中生物絮凝效果好且沉降迅速，出水悬浮物较低（李亚新，田扬捷，2000）。序批间歇的进水方式提供了关键的动力学特性，对任何给定的进水浓度来讲，ASBR在进水结束时F/M处于最高值，这为微生物的代谢活动和基质转化速率提供了强大的驱动力。而在反应末期，底物浓度及F/M降到最下限，又为生物絮凝和生物分离提供了理想的条件。在连续流完全混合式反应器中，微生物周围的底物浓度(F)是常量，F/M是定值，基质的降解处于稳态。与之相反，ASBR在一个运行周期内食料条件F/M高低交替变化，能够在沉淀期获得最低的F/M值和最小的产气量，保证了ASBR反应器既具有较高的反应推动力，使反应阶段保持较高的基质降解速率，同时排水利于生物絮凝，固液分离效果好。这使得ASBR具有高效率的生物絮凝和固液分离和良好的出水水质（S. Sung,，Richard R. Dague，1995）。由于ASBR液面上空保持有稳定的生物气体压力，使生物固体漂浮的倾向降至最低，这也是促使生物沉降速度加快的因素之一。在反应期内本身的混和状态属于典型的完全混合式，使其同推流式反应器相比具有更强的耐冲击负荷和处理有毒或高浓度有机废水的能力，操作运行更加可靠稳定。
4.　污泥性能方面：形成颗粒污泥是ASBR的基本特征，这使得ASBR能保持较高的污泥浓度，抵抗温度、有机负荷的波动和毒害物质的影响。从而能在低温、低浓度（Richard R. Dague, Gouranga C. Banik et al，1998；Gouranga C. Banik，Timothy G. Bllis et al，1997；Udeme J. Ndon, Richard R. Dague，1997）的条件下工作，并适合特种有机废水的处理，如市政污泥（Hur Joon Moo, Chung Tai Hak. 1994）、动物排泄物（R. H. Zhang，Y. Yin et al. 1997；D.I. Masse, N.K. Patni et al. 1996）、垃圾渗滤液（H. Timur，I. Ozturk，l997）、屠宰场废水（Morris Damon，S. Sung，1997；D.I. Masse，L. Masse，2000），以及焦化废水的预处理（李玉瑛，2002）等。在ASBR反应器中，能够培养出具有很好沉降性和较高的比甲烷活性的颗粒污泥，因此反应器具有较高的负荷率和耐冲击负荷能力，反应器有很高的有机容积负荷VLR和污泥负荷SLR。另外ASBR反应器易于实现污泥颗粒化，也为人工培养颗粒污泥提供了一条新途径。
   5.　温度适应性方面：ASBR工艺受温度的影响小，适应范围广，能在5－65℃范围内处理各种高浓度和低浓度有机废水，从而打破了常规厌氧工艺只能在18℃以上处理高浓度有机废水(COD>1000mg/L)的局限，扩充了厌氧工艺处理废水的适用范围，为在低温与常温下廉价处理工业及城市生活污水提供了可能性。
6.　 ASBR不需要污泥回流、出水循环，也不需外设澄清设备。由于反应器间歇进水，因此不会出现短流，反应器底部不需要复杂的配水系统。运行灵活，能适应废水间歇无规律排放。内部澄清减免了出流中脱气的工序，也无需三相分离器。ASBR还具有厌氧反应器共有的能产生能源、动力消耗低等优点。#p#分页标题#e#
    综上所述，ASBR反应器具有工艺简单、操作灵活、反应推动力大、耐冲击负荷、适应性强等优点。有研究证明，采用ASBR工艺对间歇排放且流量与水质波动较大的废水、连续排放的高、低浓度废水、一些有毒废水(如苯酚废水、煤转化废水)等通过单、并或串联的方式进行处理，均能取得很好的处理效果。ASBR工艺顺应了当代污水处理所要求的简易、高效、节能、灵活的发展趋势，是一种非常适合我国国情的污水处理工艺，尤其适于谷物加工厂、蛋奶食品加工厂、家畜饲养场、屠宰场、制药厂、啤酒类中小型企业高浓度废水的处理。但是ASBR也存在一些缺点，如:启动受接种污泥的种类及浓度影响很大;需要搅拌装置;高浓度的NH3-N和NO3-N会影响反应器的正常运行等。
2.1.2 ASBR工艺的发展及应用现状
2.1.2.1 ASBR工艺的发展
   20世纪60年代美国Dague教授等人以寻求增加厌氧活性污泥法中生物量为目的，采用序批进料、反应器内部固体分离、上清液序批排放的操作方式，借助生物絮凝作用和反应器内部高效的固体分离，获得了较长的固体停留时间(SRT)和相对较短的水力停留时间(HRT )，这种生物絮凝现象就是生物颗粒化的前身（S. Sung，Richard R. Dague，1992；Richard R. Dague; Surya R. Pidaparti，1992）
1970年Dague教授等继续探索保持、增加悬浮生长型厌氧生物反应器中生物量的方法，包括:自然沉淀、化学凝聚、间歇搅拌等;20世纪70-80年代对厌氧活性污泥法处理动物排泄物废液的可处理性、反应器运行参数及性能等问题进行了试验研究。以此为基础，Dague教授及其合作者于20世纪90年代初正式开发了厌氧序批式活性污泥法(Anaerobic Sequencing Batch Reactor)，即ASBR。目前ASBR工艺尚处于萌芽阶段，各国均无工程实例应用报道。由于ASBR内的处理过程属于高度非稳态，基质浓度变化幅度大，与浓度恒定的连续过程相比，其工艺更复杂，负荷和反应速度变化更大，为ASBR工艺的基础研究提供了广阔的领域。
2.1.2.2 ASBR的应用现状
Hak以实验室规模的中温ASBR处理市政污泥（Hur Joon Moo, Chung Tai Hak，1994）HRT采用l0d，相应的有机负荷为0. 8～1. 5gVS/(L•d)。启动期间ASBR中生物固体迅速积累，固体浓度是完全混合反应器中的2. 6倍，有机物去除率恒定在90%以上。证明了ASBR具有处理含有可沉固体物质市政污泥的潜力。
美国的Zhang R H和Tao等利用2段ASBR法，来去除动物粪便废水中的挥发性固体(VS)，在VS负荷率为2g/(L•d) ，HRT为6d条件下，高(55℃)一中温 (35℃)反应器VS去除率为86.0%，而中一中温反应器VS去除率仅为73.0%，因此着重使用高一中温系统。ASBR在35℃，25℃，20℃下运行处理动物排泄物。结果表明，ASBR对VS去除率在55%～60%之间，BOD:去除率为81%～86% , TCOD最高去除率达83％, SCOD最大去除率93％，甲烷产率在0.48LCH4/gVS以上。当反应器中乙酸浓度高达5500mg/L ,氨氮浓度高达3700mg/L（D. I. Masse，R. L. Droste，1997）、2470mg/L（R. H. Zhang，Y. Yin et al, 1997）时，对ASBR性能无不利影响，产气速率继续上升。ASBR中高速的厌氧生物转化过程使有机物稳定化，有效地去除了污染物，减轻了污染物对环境的污染程度，成功消除了臭气。    
    Sung和Dague通过处理屠宰场废水的尝试证明了ASBR系统处理屠宰场废水的可行性和有效性（Morris Damon，S. Sung，1997）。Masse用4组42L的ASBR处理屠宰场实际废水，分别讨论了ASBR在30℃，25℃和20℃下运行性能（D.I. Masse, L. Masse. 2001）。进水COD浓度从6908mg/L变化到11500mg/L，有机负荷在2.07～4.93kgCOD/(m3•d)之间，在所有温度下的COD去除率均在92%以上，悬浮物平均去除率为80%-96%。由于悬浮物降解效率随温度而降低的缘故，去除率的COD甲烷转化率随温度降低而减小。
ASBR反应器作为一种新型高效的厌氧反应器，处理能力强，负荷高，节能且出水水质好，耐冲击负荷，能够在较大的温度范围内处理各种高低浓度废水和家畜废弃物，而且基建和运行费用都比好氧工艺低，在废水处理领域有着广阔的应用前景。
2.2 SBR工艺的特点
1.工艺简单，投资和运行费用省。主要设备就是一个具有曝气和沉淀功能的反应器，在大多数情况下可以省去调节池和初沉池，便于自动控制，据对加拿大、美国、澳大利亚等8个SBR污水处理厂的调查结果表明，操作人员普遍认为SBR的操作比传统的连续流工艺简单；它布置紧凑、节省占地，投资和运行费用省，据美国Grundy Center污水处理厂评价，采用SBR法在一级处理中建设费用节省了19%，整个污水处理厂的费用节省8%。
2.运行稳定，处理效果好。就反应器本身的混合状态而言，是典型的完全混合式，同时由于其较高的微生物浓度，所以SBR耐冲击负荷能力强，并能承受较高的有机物浓度，甚至是有毒有机物。好氧、缺氧的交替运行和较大的浓度梯度有效地防止了污泥丝状膨胀，从而使整个系统稳定地运行。由于SBR的沉淀在理想静沉条件下进行，所以泥水分离效果好，使出水水质有显著提高。此外，SBR的运行周期可以按水质情况进行调整，这也可保证出水水质。
3.脱氮除磷效果好。废水的自我脱氮除磷需要不同的生态环境和条件，在SBR工艺的时间序列性和运行条件上的较大灵活性为其脱氮除磷提供了得天独厚的条件，即SBR工艺在时间序列上提供了缺氧(DO=0 ,NOx>0)、厌氧((DO=0 ,NOx=0)和好氧(DO>0)的环境条件，使缺氧条件下实现反硝化，厌氧条件下实现磷的释放和好氧条件下的硝化及磷的过度摄取，从而有效地脱氮除磷（彭永臻. 1993）。
4.具有生物选择功能。SBR中的微生物处于富营养、贫营养、好氧、缺氧、厌氧周期性变化的环境中，因此具有生物选择的功能。反应器内营养物浓度的降低可使营养物被摄取速率增加，可利用基质范围增大。通过控制运行周期、流量、营养物浓度及DO等环境压力的改变可强化反应器对微生物的选择，这是因为在不同条件下，有不同的微生物在起作用（工东海，文湘华等，1999）。
5.固液分离效果好。SBR在沉淀时没有进出水流的干扰，可以避免短流和异重流的出现，是一种理想的静态沉淀，固液分离效果好，容易获得澄清的出水。剩余污泥含水率低，浓缩污泥含固率可达到2.5%～3%，这为后续污泥的处置提供了良好的条件。
2.3 ASBR-SBR工艺的研究现状
近年来，把ASBR和SBR连接在一起构成ASBR－SBR组合反应器系统，用于高浓度有机污水的处理受到了比较广泛的关注。ASBR作为预处理反应器主要用于去除有机物，SBR用于生物脱氮处理。序批式反应器是现行的活性污泥法的一种变型，它的生物反应机理和传统的活性污泥法基本相同，仅是运行操作工艺和过程不同（R. H. Zhang，X. J. Li，1999；R. Irvine，A. W. Busch，1979）。序批式反应器有厌氧和好氧2种，即ASBR和SBR。目前，对SBR的研究较多，但对ASBR的研究相对较少。由于奶牛场污水的有机物含量较高，因此需要使用ASBR作预处理。但厌氧消化并不能去除污水中高浓度的氨氮，氨氮的去除需要通过好氧处理。SBR反应器的一个独特的优点是可在同一反应器内实现有机物的氧化、脱氮、除磷等多种功能（J. R. Bicudo, J. J. Classen et al. 1999）。基于此，提出了把厌氧ASBR和好氧SBR结合到一起的思路，以ASBR作为第一步处理，其出水进入SBR进行第二步处理，利用彼此的优点、克服彼此的缺点，达到高效、经济的高效去除有机物和氨氮的双重目的。处理后的污水一部分用于农田灌溉，一部分循环到养殖舍作为粪便和地板的冲洗水。这样既可避免牛场污水对环境的污染，又可节约水资源（李秀金，董仁杰，2002）。
北京工业大学郑晓英等人进行了ASBR－SBR串联工艺处理垃圾渗沥液的试验研究（郑晓英，2003）。垃圾渗沥液的COD浓度为6000mg/L左右，NH3-N浓度在800～1200mg/L之间。ASBR和SBR的周期均为24h，在常温下运行，结果ASBR的COD去除率为50%左右，SBR的COD去除率为65%左右，总COD去除率可达86.8%，NH3-N去除率可达83.5%。垃圾渗沥液经过ASBR处理后，其中大部分的难生物降解的有机物被改性为易于生物降解的有机物，同时SBR反应器在静止阶段可进行反硝化作用进行脱氮，所以ASBR-SBR串联反应器对垃圾渗沥液COD和NH3-N的去除取得了较好的处理效果。
Bernet用ASBR(35℃)-SBR(20～22℃)工艺处理养猪场废水，ASBR进水由原水和好氧SBR回流液组成，在进水期、反应期完成反硝化脱氮和产甲烷过程。ASBR对进料组分很敏感，当含氮氧化物NOx >浓度较高时，有机物首先作为电子供体进行反硝化，此时生物气中测出高浓度的氮气;随后NOx浓度降低，有机物主要被产甲烷菌降解，伴随产生的生物气中氮气含量下降。ASBR中的脱氮率取决于回流比，TOC去除率81%～91%TKN去除率85%～91%（N. N. Berner, J. C. Delgenes et al. 2000）。
李秀金等将ASBR－SBR串联工艺用于牛场高浓度有机污水的处理（李秀金，董仁杰，2002）。进水COD浓度为20000mg/L, TKN浓度1200mg/L左右，NH3-N浓度640mg/L左右。SBR采用间歇曝气，设置曝气段和缺氧段，其中曝气段用于硝化反应，缺氧段用于反硝化反应。当ASBR和SBR的周期均为12h时，ASBR的COD去除率为40%左右， SBR的COD去除率为84%左右，总COD去除率可达90.2%，TKN去除率86.7% NH3-N去除率可达92.7%。#p#分页标题#e#
赵晨红利用ASBR－SBR串联工艺对养猪场废水进行生物处理以去除其有机碳和氮（赵晨红，2003）。SBR出水部分回流至ASBR中，厌氧SBR反应器中进行有机碳的厌氧分解和反硝化脱氮，好氧SBR反应器中发生硝化作用，同时更多的有机碳被去除。试验中循环比R分别为1, 2和3, R越高，TN的去除率越高，TOC去除率为81%～91 %，TKN去除率为85%～ 91%。
ASBR工艺可以广泛应用于处理食品加工废水、家畜词养废水、屠宰场废水、造纸废水等高浓度废水，还可以应用于处理城市污水和低浓度工业废水，同时可以与其他废水处理工艺结合起来，如将在工艺和运行管理上具有相似性的ASBR与SBR工艺串联，ASBR作为预处理反应器主要去除有机物，同时可以对SBR产生的剩余污泥进行厌氧消化；SBR用于生物除磷脱氮，并进一步去除有机物，可高效经济地处理各种低浓度、高浓度废水。ASBR-SBR串联系统在当前条件下可以实现较高的自动化水平，有利于系统的稳定运行，进一步提高处理效果和效率，经济有效地达到同步处理污水和污泥、同步除磷脱氮的目标。

3 实验装置、材料、仪器与方法
3.1 ASBR-SBR系统实验装置
本试验采用的ASBR-SBR系统实验装置如图3-1。

1、 上浮罩    2、储水罐    3、ASBR搅拌气泵  4、ASBR反应器  
5、9、蠕动泵  6、SBR反应器  7、自动控制箱       8、储料箱 
10、布气管   11、SBR曝气泵  12、空气润湿罐  13、出料箱
图3-1 ASBR-SBR系统实验装置
Fig.3-1 The laboratory equipment of ASBR-SBR system
ASBR反应器主要参数：总容积30L，有效容积26L，高径比(H/D)。
SBR反应器主要参数： 总容积5L，有效容积3 L。
自动控制箱：主要由温度控制器，时间循环控制器，数字时间控器组成。
温度控制器通过控制反应器夹层内水浴的水温来控制发酵料液的温度，使夹层内水温的变化范围不超过±1℃，相关的设备：12WG-8家用增压泵；ZCT-15电磁阀；MT温度传感器；热水器。
两组时间循环控制器和数字时间控制器分别串联控制ASBR搅拌气泵和SBR曝气泵的定时通断。
储气罐：直径250mm，高550mm，壁厚5mm的圆柱体 材料：5mm有机玻璃；
3.2 实验材料
实验用鲜牛粪取自哈尔滨完达山奶牛养殖基地，奶牛喂料主要是青储料（玉米秸秆）。先把取回的牛粪按一定比例和水充分搅匀，然后用2×2mm的钢制网筛出大块颗粒和杂质。ASBR反应器的接种污泥取自哈尔滨市幸福乡经年池塘，经过60天的驯化。筛后的料液监测的指标有pH，COD，SCOD，TS，VS。
3.3 试验仪器
试验所用的仪器设备见表3-1。
表3-1仪器设备
Tab.3-1 Experimental apparatus
仪器 生产厂家
气相色谱仪 美国安捷伦
HH—6型化学耗氧量测定仪 江苏江分电分析仪器有限公司
WFJ722可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司
HI 9224 便携式酸度计 意大利哈纳仪器有限公司
TCL—16G型高速离心机 上海它亭科学仪器厂
101-1型电热鼓风干燥箱： 天津市泰斯特仪器有限公司
RJM-28-10型茂福炉 沈阳市节能电炉厂
电子精密天平 上海奥豪斯公司
干燥皿 天津市泰斯特仪器有限公司
3.4 各指标的测定方法
本实验数据的测试按国家环保局编写的《水和废水监测分析方法》（第四版）中规定的标准方法进行分析测试，具体的分析项目和方法如表2-3所示。对无标准方法的项目选用比较成熟的测试方法。
3.5 实验数据处理方法
本实验每组实验实测数据采用拉依达法进行取舍，用3倍标准偏差（3σ）作为确定数据取舍的标准。当某一测量数据（xi）与其测量结果的算术平均值（  ）之差大于3倍标准偏差时，则该测量数据应舍弃。取3σ的理由是：根据随机变量的正态分布规律，在多次试验中，测量值落在 x-3σ与x +3σ之间的概率为99.73％，出现在此范围之外的概率仅为
表3-2各指标的测定方法
Tab.3-2 Test methods of items
分析项目 分析方法
产气量 排饱和食盐水法
气体成分分析 气相色谱法
TS，VS 烘干法
COD，SCOD 密封催化消解法
pH HI 9224 便携式酸度计
TN 过硫酸钾氧化,紫外分光光度法
NO3-N 苯二磺酸光度法
NO2-N N-（1-萘基）－乙二胺光度法
NH3-N 纳氏试剂光度法
0.27%，也就是在近400次试验中才能遇到一次，这种事件为小概率事件，出现的可能性很小，几乎是不可能。因而在实际试验中，一旦实验数据超出三倍标准差，就将其舍弃。
 
4 35℃时ASBR处理高浓度有机废水的研究
厌氧发酵是一个由多种微生物参与并协同作用的复杂的生物过程，所以在几十年的厌氧发酵实践和设计中，始终围绕着保持微生物数量、增强微生物活性、改善微生物的生长繁殖的环境条件，在加强微生物与基质的传质效果等方面对厌氧发酵过程进行改进和完善，使厌氧发酵的效率大大提高。控制ASBR反应器温度为35±1℃，实验通过改变ASBR工艺的运行参数，通过实验对比分析各个主要指标的变化情况，选出最优的ASBR工艺运行参数，使ASBR反应器的处理效率达到最优。
4.1 实验的目的和意义
影响ASBR反应器处理效率的因素很多，除了底物的性质外，主要包括反应器的结构、搅拌方式和强度、循环周期、有机负荷、处理温度等。
高径比（H/D）是一个反应器最主要的结构特征参数，它对污泥的沉降效果影响较大。ASBR反应器的高径之比（H/D）会影响反应器的运行，高径比值小的反应器积累的污泥量较大，而比值大的反应器由于沉淀速度不同形成的选择作用，有利保留沉降速度较快的颗粒污泥，去除沉降性能较差的污泥，因而得到的污泥有较好的沉降性能。同时高径比也会影响颗粒污泥的直径，高而细的反应器颗粒污泥形成过程较快，且颗粒粒径较大，有利于提高反应器的处理能力，最优高径比在5.6左右（S. Sung，Richard R. Dague，1995）。本试验选用高径比为5的ASBR反应器。
ASBR反应器在空间上是完全混合式反应器，搅拌的目的在于使不同料液相互充分接触，加速相间传质，提高反应效率缩短周期。 搅拌的方式有沼气搅拌，回流液搅拌和机械搅拌。实验中采用沼气回流间歇搅拌。间歇搅拌方式比连续搅拌方式更可取,国内外许多研究人员均通过试验证实了这一点。
ASBR工艺一个完整的运行周期按次序分为：进水、反应、沉淀和排水4个阶段,其中沉淀时间要根据污泥的沉淀特性确定,沉淀时间不能过长，否则会因气体的继续产出造成沉降颗粒重新悬浮，而排水过程一般不超过10min。沉淀和排水的时间是相对固定的，其余时间则可由进水时间和反应时间来分配。本实验周期为12h，进水时间为5分钟，出水时间为5分钟。由于牛粪混合液沉降性较差，所以沉淀时间为2小时，其余时间为反应时间。
有机负荷是影响ASBR工艺的一个重要参数，不同的有机负荷对产气量和处理效果影响很大。ASBR反应器对于高浓度或低浓度废水均能取得较好的处理效果。一个关键的问题是对负荷的调控。实验表明，负荷增大，会使工艺过程中起抑制作用的中间产物VFA处于较高的水平，这不利于VFA的及时消耗，当超过一定值时会使得甲烷化能力急剧下降，从而导致出水COD较高，出水水质变差，并且即使有充足的反应时间，也不能很好地改善水质。
综合考虑，控制ASBR反应器温度为35±1℃进行厌氧发酵。
4.2 试验设计
本试验采用H/D为5，总容积30L和有效容积26L的ASBR反应器进行试验。首先进行ASBR反应器的启动。成功启动后，对ASBR反应器测试了8种负荷，有机负荷从1～8gVS/(L•d)，有机负荷通过使用不同的水力停留时间来变化。在测试有机负荷1～7g VS/(L•d)时，给反应器足够的时间运行，直到产气量和出水水质稳定再进行下个有机负荷的测试。每天监测产气量、气体成份、出料pH值、COD、SCOD、TS、VS指标，据此判断反应运行情况。以此方式运行，进行不同进料浓度的实验，进料浓度为30gVS/L，46.06gVS/L，61.2gVS/L。每天监测各项指标，分析不同浓度对ASBR反应器处理效果的影响。然后根据实验得出的最佳有机负荷进行不同搅拌方式的实验，搅拌设计为间歇搅拌方式，以三种方式进行实验，分别是3min/h，1.5min/30min，1min/20min。每天监测各项指标，得出最佳搅拌方式。在处理实验数据过程中，除每日产气量外，其它数据采用平均值法，即使用三次实验数据的平均值。分析用的实验结果采用稳定期七天数据的平均值。
4.3 试验结果与分析
4.3.1 ASBR反应器处理牛粪启动的研究
筛过的牛粪料液由蠕动泵控制定量进入ASBR反应器，沼气搅拌由微电脑时间控制器控制按周期自动搅拌，经过反应和沉淀阶段，出料由蠕动泵泵出，ASBR完成一个工作周期的运行，并进入下一个工作周期。#p#分页标题#e#
ASBR反应器是在温度35±1℃和有机负荷为1gVS/(L•d)浓度的条件下启动的，实验用污泥已在厌氧反应器培养了2个月。ASBR反应器的启动是让厌氧微生物增殖，产生各种厌氧微生物种群和污泥形态，适应新的环境，建立新的生态系统，达到稳定的去除效果。ASBR启动实验研究的主要内容是在温度35±1℃条件下反应器的启动运行特性，确定启动的参数、条件及运行措施。
由于实验条件和时间的限制，所以在本实验中，未把颗粒污泥量作为启动成功地标志。ASBR反应器的启动成功的标志为在一周的时期内每天沼气产气率变化小于5%。
4.3.1.1 实验结果
如图4-1所示，ASBR 反应器启动阶段产气量逐日变化曲线。如图4-2所示为ASBR 反应器启动阶段pH逐日变化曲线。
图 4-1日产气量的变化
Fig.4-1 Variation of gas production per day
4.3.1.2 实验结果分析
1. 由图4-1可知，在 ASBR 反应器启动初期的 1～9 天，反应器产气量虽有小伏波动，但整体呈上升趋势，反应器产气量由启动第1天的 4.07L/d 上升到 9.42L/d。随着启动时间的增加，反应器中的微生物逐渐适应了新的环境，微生物的活性逐渐增加，从而使反应器的效能逐渐提高。产气量逐渐稳定在较小的范围内波动，在8.53L/d 和8.88L/d范围内波动。
2. 图4-2可知，pH值开始波动较大，但整体呈上升趋势。pH值的变化与产气量有一定的关系，但略迟滞于产气量的变化。当产气有恶化趋势时，随后的pH值才会降低。在整个启动阶段，反应器内pH值在6.9～7.2之间变化，处于产甲烷菌生长的最佳pH范围。因此，从pH值判断，启动过程中厌氧污泥消化状况良好。
在启动过程中同时对ASBR反应器内pH进行了监测。由于牛粪的厌氧发酵过程是一个多菌群相互交替作用的复杂过程，参与代谢的微生物菌群也相当复杂，有水解性细菌、还原乙酸细菌、产甲烷菌等等，产酸菌利用水解菌产生的可溶性底物产生挥发性脂肪酸（VFA），产甲烷菌利用VFA产生CH4，这种过程是一种动态平衡，产气量低、pH值明显降低、VFA的大量积累就标志着发酵系统失败（Angelidaki and Ahring,1994；Sterling et al，2001）。在厌氧发酵初期，由于碳水化合物和蛋白质在厌氧过程中能释放出很多的能量，有利于微生物更快的生长，所以其代谢产生的大量甲酸、乙酸和原子氢等中间产物，使系统中VFA浓度增高，刺激甲烷菌的不断繁殖生长。有机酸在一定范围内的增加不会对甲烷菌产生很大的影响，因为在厌氧发酵过程中，蛋白质和氨基酸分解的同时产生NH4-N、碳酸氢盐等增加碱度，能够缓解发酵过程产生的过量的酸，使pH值没有明显的降低，pH值的变化是VFA和碱度综合作用的结果。
通常情况下，厌氧处理时应控制pH值在6.5～7.8之间，这也是产甲烷菌保持最佳活性的pH范围。反应器内pH维持在这一范围是非常重要的，因为在厌氧反应时，产酸菌的产酸速率要快于产甲烷菌的产甲烷速率，如果进水中的碳水化合物较多则由于产酸菌的快速反应而使反应器内的挥发酸得以积累，从而不可避免的引起整个反应系统的酸化，导致pH值的下降。当降到6.2～6.5以下时，就会抑制产甲烷菌的生物活性。
4.3.2 有机负荷对处理效果的影响
4.3.2.1 日产气量的变化
从图4-3、图4-4可以看出，随着有机负荷的增加，日产气量逐渐上升，在有机负荷为7gVS/(L•d)时到达产气最高峰。有机负荷从1g 上升到2gVS/(L•d)时，日产气量从8.93L/d增到19.63L/d，增幅最大。随着有机负荷的每次上升，日产气量增幅较稳定，当有机负荷达到6gVS/(L•d)时，日产气量已经接近高峰值。有机负荷从6gVS/(L•d)增加到7gVS/(L•d)时，日产气量从54.46L/d 增到56.42L/d，日产气量仅增加不到2L/d，说明6gVS/(L•d)的有机负荷已经接近反应器的最大有机负荷，单位空间的产酸菌、产甲烷菌等菌群的密度已经到达饱和，不能继续增加了，所以产气量增幅很小。当有机负荷从7gVS/(L•d)增加到8gVS/(L•d)时，日产气量开始下降，而且达到稳定后也没有上升到有机负荷为7gVS/(L•d)是的水平。牛粪厌氧发酵是多种微生物协同代谢的过程，各种厌氧菌群的共同作用将有机质降解和转化，其中包含碳水化合物、蛋白质，脂肪等多种复杂有机质的分解代谢。在稳定运行的厌氧反应器内，产酸与分解酸产甲烷的速度处于一个相对平衡状态，如果发酵液中易分解的有机物浓度过高，则产酸菌繁殖旺盛产酸过快，而产甲烷菌繁殖缓慢会造成有机酸积累过多，使发酵液酸化，pH值降低，产甲烷的活动受到抑制。这样就打破了产酸与产甲烷的速度平衡，导致产气量的下降。由于大多数产甲烷菌生长的最适pH值在中性范围，而产酸菌生长最适pH值范围较大，所以在超过反应器的最佳有机负荷时，有机酸积累过多，pH值较低，产气量不会恢复到原来的水平，甚至导致发酵失败。
图4-3 ASBR反应器不同有机负荷下的日产气量
Fig.4-3 Gas groduction per day at different OLRs with ASBR
 
图4-4 ASBR反应器不同有机负的平均日产气量
Fig.4-4 Average gas groduction per day at different OLRs with ASBR
4.3.2.2 单位VS产气量的变化
从图 4-5可以看出，随着有机负荷的增加，单位VS产气量先小幅上升然后逐渐下降，  
图4-5 ASBR反应器不同有机负荷下的单位VS产气量
Fig.4-5 VS gas groduction at different OLRs with ASBR
虽然在有机负荷为5，6gVS/(L•d)时有小幅上升，但总体成下降趋势。有机负荷从1g上升到2gVS/(L•d)时，单位VS产气量从0.34L/g增加到0.38L/g，增幅最大。有机负荷为5，6gVS/(L•d)时，单位VS产气量小幅上升，分别为0.33和0.35L/g。随着有机负荷继续增加，单位VS产气量迅速下降到0.22L/g。单位VS产气量是衡量进料产气效果的重要指标，单位VS产气量越高说明产气效果越好，发酵越充分。但是评价最优有机负荷还需和其它的指标综合分析。
4.3.2.3 容积产气率的变化
容积产气率是标志厌氧发酵系统中反应器处理效果的重要参数，容积产气率越高说明反应器的处理效果好和转化的速率快，经济性好。生产实践中，在相同的发酵温度、试验底物与浓度时，说明一个反应器处理效果如何都以容积产气率作为评价标准。
从图 4-6可以看出，随着有机负荷的增加，容积产气率稳步上升，在有机负荷为6gVS/(L•d)以后开始平缓增加，在有机负荷为7gVS/(L•d)时达到顶峰，然后缓慢走低。容积产气率从有机负荷为1gVS/(L•d)时的0.34L/(L•d)一直增加到有机负荷为6gVS/(L•d)时的2.09L/(L•d), 有机负荷为7gVS/(L•d)时达到最高容积产气率2.17L/(L•d)。如果从产气量和经济性方面分析，最佳有机负荷应为6gVS/(L•d)，但是还要结合其它指标分析处理效果才能确定ASBR反应器的最佳有机负荷。
 
图4-6 ASBR反应器不同有机负荷下的容积产气率
Fig.4-6 Volume gas productivity at different OLRs with ASBR
4.3.2.4 气体成分的变化
沼气是一种可燃性气体混合物，它的主要成分是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2），还有少量的硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）、氢气（H2）、和氨气（NH3）。本试验所产生的沼气采用安捷伦的6890型气相色谱仪进行测量气体成分，利用已知纯CH4、纯CO2和未知样品进行对照分析，比较在相同条件下所获得的色谱图；CH4色谱图见图4-7，CO2色谱图见图4-8，沼气色谱图见图4-9（代表性），并用归一法进行定量分析；选用TCD检测器，HP-PLOTU型毛细管柱，色谱条件如下：
色谱柱：19095P－U04（length：30meters、ID：0.53mm、Film：20μm）；
柱温：程序升温法，70℃持续2min，以15℃/min的速度增长2min，时间共4min；
气化室温度：180℃，载气（H2）压力：4.91psi，流速：10ml/min；
Fig.4-7 Gas chromatogram
图4-9沼气色谱图
Fig.4-9 Gas chromatogram of the biogas
TCD检测器：250℃，载气（H2）流速：7ml/min。
下面所有试验所得沼气均按以上方法进行定量与定性分析。
从图4-10可以看出，不同有机负荷下的气体成分变化不大。CH4的含量从有机负荷 
图4-10 ASBR反应器不同有机负荷下的气体成分
Fig.4-10 Content of biogas at different OLRs with ASBR
1gVS/(L•d)时的70.82％缓慢增加到有机负荷5gVS/(L•d)时的75.7％，在有机负荷6gVS/(L•d) 时含量较高为82.10％，在有机负荷7 gVS/(L•d)时又下降到71.23％。CO2的含量成缓慢下降趋势，从有机负荷1gVS/(L•d)时28.28％下降到有机负荷6gVS/(L•d)时15.62％，在有机负荷7gVS/(L•d)时有增加到26.8%。水的含量较低在0.9%～2.27%之间变化。其它气体含量非常低，总量小于0.018%。
4.3.2.5 pH值的变化
由图4-11结果表明，随着有机负荷在适合的范围内增加pH值的总体趋势是平稳的，波动范围比较小。在有机负荷1～6gVS/(L•d)时pH值变化很小，pH值波动范围也基本相同。这说明在这几种有机负荷情况下，产酸与分解酸产生甲烷的速度处于一个相对平衡状态，反应器稳定运行，说明此时的有机负荷比较适合。在有机负荷为7gVS/(L•d)时，pH值波动范围突然增大，说明反应器内的产酸与分解酸产甲烷的平衡不稳定，此时有机负荷已经接近反应器稳定运行的极限。在有机负荷为9gVS/(L•d)时，pH值持续下降，说明反应器内产酸与分解酸产甲烷的平衡已经被破坏，有机酸大量积累，这时的有机负荷已经太大。#p#分页标题#e#
厌氧消化液的实际pH值主要由溶液中的酸性物质及碱性物质的相对含量决定，而其稳定性则取决于溶液的缓冲能力。在厌氧发酵过程中会产生各种酸性和碱性物质，它们对消化液的pH值往往起支配作用。消化液中产生的酸性物质主要为挥发性脂肪酸和溶解的碳酸。挥发性脂肪酸是碳水化合物和脂类物质经发酵细菌和产氢产乙酸细菌的作用而形成的不同层次的代谢产物。绝大多数为乙酸、丙酸、丁酸，它们的电离常数比较接近，产生的酸碱效
图4-11 ASBR反应器不同有机负荷下pH及波动范围的变化
Fig.4-11 Variation of pH and its fluctuant range at different OLRs with ASBR
应相差不大。消化液中形成碱性物质主要是氨氮，它是蛋白质、氨基酸等含氮物质在发酵细菌脱氮基作用下形成的。微生物对pH值有一个适应范围，并且对pH值的波动十分敏感。一般而言，微生物对pH值的变化的适应要比其对温度变化的适应慢得多。产酸菌自身对环境pH值的变化有一定的影响，而产酸菌对环境pH值的适应范围相对较宽，一些产酸菌可以在pH=5.5～8.5的范围内生长良好，有时甚至可以在pH值为5.0以下的环境中生长。产甲烷菌的最适pH值随甲烷菌种类的不同略有差异，适宜范围大致是6.6～7.5。pH值的变化将直接影响产甲烷菌的生存与活动。一般来说，反应器的pH值应维持在6.5～7.8范围内，最佳范围在6.8～7.2左右（任南琪，王爱杰，2004）。
4.3.2.6 COD,SCOD去除率的变化
由图4-12结果表明，随着有机负荷在适合的范围内增加SCOD去除率变化较大，COD去除率变化不太大，总体趋势随着有机负荷的增加而减小。COD去除率在有机负荷为1～2gVS/(L•d)时，COD去除率和SCOD去除率变化不大，分别为48.64～44.54%和41.53～36.52%。有机负荷为3gVS/(L•d)时SCOD去除率达到最高为74.14%，COD去除率也达到46.71%。随后COD去除率在有机负荷为4～7gVS/(L•d)时变化比较平稳，在33.46～36.67%范围波动。
图4-12 ASBR反应器不同有机负荷下的COD和SCOD去除率变化情况
Fig.4-12 Variation of removal rates of COD and SCOD at different OLRs with ASBR
SCOD去除率在有机负荷为4gVS/(L•d)时表现较差，才55.73%。COD去除率和SCOD去除率随着有机负荷增加有所回升，在有机负荷为6gVS/(L•d)时SCOD去除率达到70.43%。继续增加有机负荷，SCOD去除率下降至65.95%。
COD去除率代表发酵系统中有机物的去除率，凡是能够被强氧化剂氧化的物质都能表现出COD，因此测得的实际COD既包括了有机物，也包括了无机物，并且有机物中又可分为易被生物降解的和难被生物降解的。通常的厌氧发酵主要是使易被生物降解的有机物得到分解和转化。牛粪厌氧发酵是多种微生物协同代谢的过程，各种厌氧菌群的共同作用有助于有机质的降解和转化（Burke,2001）。在各厌氧菌群的代谢过程中，产生的大量甲酸、乙酸和原子氢等中间产物，使VFA的浓度增高。这在一定程度上会影响COD去除率，使COD去除率在反应过程中不总是随着反应的进行逐渐降低。蛋白质水解酸化后COD并不降低反而增加。并且在常温下，产酸菌（其中包括丁酸梭菌和其它梭菌、乳酸杆菌和革兰氏阳性小杆菌等等）的代谢速度比甲烷菌的代谢速度快得多，有可能在发酵周期结束时，仍剩余一部分有机酸未被转化而影响COD去除率（王绍文等，2003）。
反应器在较高有机负荷下出水COD去除率仍然表现较好。如果从出水质量考虑有机负荷为3gVS/(L•d)最好，如果结合产气量则有机负荷为6gVS/(L•d)综合表现最好。
4.3.2.7 TS,VS去除率
据报道，畜禽粪便厌氧发酵过程中，只有总固体的20～40%能够被降解转化为沼气（Hobon et al,1981）。本实验测试了在有机负荷为6，7gVS/(L•d)稳定运行时的TS,VS去除率。有机负荷为6gVS/(L•d)时TS,VS去除率分别达到了31.16%和34.46%，有机负荷为7gVS/(L•d)时TS,VS去除率分别达到了27.36%和30.65%。
4.3.2.8 小结
在本次试验的条件下对以上这些指标的分析可以看出，如果侧重处理效果来评价有机负荷，那么很显然有机负荷为3gVS/(L•d)最优，因为此时的SCOD去除率最高为74.14%而且COD去除率也比较高，达到了46.71%，单位VS产气量也比较高达到了0.36 L/g。如果侧重经济性兼顾处理效果，则有机负荷为6gVS/(L•d)最优，因为此时容积产气率达到了2.09L/(L•d)接近最大值，而且SCOD去除率最高为70.43%，COD去除率较高达到了33.74%，单位VS产气量也比较高达到了0.35L/g。
在本次试验中，因为实验周期较长，新鲜牛粪是分批取的，由于在109－118天中饲料由青储（秸秆）改为苜蓿，产气量大幅增加，在机负荷为7gVS/(L•d)一度达到75.41L/d，换回原来的饲料后，产气又恢复稳定。这可能是苜蓿中蛋白质含量高于青储（秸秆），导致产气量的巨大差异。这也为今后沼气工业化生产有机负荷的设计随季节变化的不同要求提供参考。
4.3.3 进料浓度对处理效果的影响
进料浓度对ASBR反应器的处理效果有着显著的影响，不仅表现在有机物的去除，更表现在产气量的高低。实验测试了三种不同的进料浓度，分别是30gVS/L，46gVS/L，61.2gVS/L,料液均是兑水稀释用2×2 mm钢网筛过的。以下是对实验数据的分析。
4.3.3.1 日产气量的变化
从图4-13，图4-14可以看出随着进料浓度的增加日产气量显著增加，从30gVS/L时的45.57L/d，增加到 61.2gVS/L时的54.46L/d。这是由于不同浓度的进料会形成不同的水力停留时间，这使料液在反应器内停留的时间也不一样，一般来说发酵时间越长，发酵越彻底，产气量越高。但是过高浓度会导致料液混合不充分，搅拌困难，搅拌时泡沫增多，而这些又会影响发酵和产气效果。
 
图4-13不同进料浓度时日产气量的变化
Fig.4-13 Variation of gas production per day at different feeding conentration
 
图4-14不同进料浓度稳定时平均日产气量的变化
Fig.4-14 Variation of average gas production per day at different feeding conentration
4.3.3.2 气体成分的变化
从图4-15可以看出进料浓度为30gVS/L和46gVS/L时,沼气中的成分相差很小，甲烷含量分别为81.73%和82.10%，而在61.2gVS/L时甲烷含量下降为79.63%。水的含量变化不大，其余体积基本被二氧化碳所占据，其它气体含量甚微。
图4-15不同进料浓度稳定时气体成分的变化
Fig.4-15 Variation of content of biogas at different feeding conentration
4.3.3.3 单位VS产气量的变化
从图4-16可以看出单位VS产气量成逐渐上升的趋势，从进料浓度为46gVS/L到61.2gVS/L的增幅比较小，在61.2gVS/L达到了0.35L/g。这说明此时发酵效果较好。
4.3.3.4 去除率的变化
从图4-17可以看出COD去除率和SCOD去除率没有太大的变化，只是在进料浓度为61.2 gVS/L时略有降低，COD去除率从35.29%下降到31.25%，SCOD去除率从70.58%下降到63.26%。TS去除率和VS去除率却随着进料浓度的增大呈上升的趋势，TS去除率从5.54%上升到31.16%，VS去除率从11.07%上升到34.46%。
图4-16不同进料浓度单位VS产气量的变化
Fig.4-16 Variation of VS gas production at different feeding conentration
图4-17不同进料浓度去除率的变化
Fig.4-17 Variation of removal rates at different feeding conentration
4.3.3.5 pH的变化
从图4-18可以看出pH值在进料浓度30gVS/L和46gVS/L时变化较小，pH值在进料浓度61.2gVS/L时升高到7.32。pH波动范围在进料浓度30gVS/L波动最大，在46gVS/L波动最小。这是可能由于进料浓度低时，进料量比较大，对ASBR反应器内的微生物环境以及pH冲击较大，造成pH波动范围较大。在进料浓度高时，由于搅拌效果的变差导致产酸的局部积累，使pH波动范围变大。
 图4-18不同进料浓度气体pH及波动范围的变化
Fig.4-18 Variation of pH and its fluctuant range at different feeding conentration
4.3.3.6 产气速度的变化
从图4-19可以看出进料的不同浓度产气速度趋势都是逐渐减小的。在反应初始，COD 得以很快地降解，主要是由于 ASBR 反应器是一种理想的时间序列推流式反应器装置，在这种理想的推流式反应器中不存在反混现象，因而在反应器起始的时候由于 COD 浓度大，所以反应速率也大，单位容积转化率高。浓度在进料浓度30gVS/L变化曲线较圆滑，没有较大波动。在进料浓度46gVS/L和61.2gVS/L时，变化曲线波动较大，产气速度不稳定。在前七个小时，进料浓度高的产气量高于浓度低的产气量，在随后的时间里变化规律不明显。这是因为在反应的最初阶段，原料中丰富的有机物为适应环境快的及代谢能力强的产酸细菌提供了生长繁殖的良机，将有机物迅速转化为脂肪酸；而适应环境慢及代谢能力弱的甲烷细菌无法将这些脂肪酸吸收利用，致使脂肪酸积累起来，导致溶液的pH值降低。其后，随着甲烷细菌对环境的逐渐适应，利用脂肪酸的速率逐渐增大。更重要的是由于之后分解的含氮有机物的开始分解(氨化作用)，溶液中氨氮含量迅速增加；基于以上两方面的原因,溶液的pH值下降趋势受到抑制,并转而出现上升趋势。此后，溶液中有机物量逐渐减少，而甲烷细菌利用脂肪酸的能力并未因之减弱。其结果使pH值慢慢上升，在越过7.0以后，最后达到较高值。#p#分页标题#e#
图4-19 不同进料浓度时产气速率的变化
Fig.4-19 Variation of gas production rate at different feeding conentration
4.3.3.7 小结
从以上这些指标的分析中可以看出，无论是从产气量，还是从对牛粪混合料液的综合处理效果上，进料浓度为46gVS/L和61.2gVS/L时明显优于低浓度组。进料浓度为46gVS/L和61.2gVS/L时，甲烷的产量基本相同，去除率上各有优点，稀释牛粪需要一定量的用水，现在水资源不足，在国内大多数规模化奶牛养殖场为了节约成本对牛舍的冲洗量又很小，所以在同等条件下选择相对较高的混合料液浓度比较符合实际。而且进料浓度低时进料量比较大，对反应器的冲击也比较大，虽然甲烷含量较高，但产气量相对较少。因为在本实验条件下，由于蠕动泵在高浓度时进料困难，而且用2×2 mm钢网筛出更高浓度的料液很困难，所以本实验没有测试更高进料浓度的最大值。
4.3.4 搅拌对处理效果的影响
本实验以三种方式在35℃有机负荷为6gVS/(L•d)时进行实验，分别测试3min/h，1.5min/30min，1min/20min搅拌效果的差异。实验数据如表4－1。实验结果表明，三种搅拌方式对产气量差异不显著，而3min/h的搅拌方式VS去除率略低。由于气泵的频繁开启会影响使用寿命，所以采用1.5min/30min的搅拌方式。
表4-1 在不同搅拌频率下的实验结果
Tab.4-1 Experimental results of the different churning up frequencies
搅拌时间 产气量L/d TS去除率% VS去除率% COD 去除率% SCOD去除率%
1min/20min 54.29 31.1 33.56 32.91 71.31
1.5min/30min 53.91 30.87 33.27 31.83 70.11
3min/h 53.75 29.54 30.34 32.67 70.5

5 不同温度时ASBR处理高浓度有机废水的实验研究
5.1 实验的目的和意义
温度是影响微生物生命活动过程的重要因素之一，与所有的化学反应和生物化学反应一样，厌氧生物降解过程也受到温度和温度波动的影响。温度主要通过对厌氧微生物体内某些酶活性的影响而影响微生物的生长速率和微生物对基质的代谢速率，因而会影响到废水厌氧生物处理工艺中污泥的产生量和有机物的去除率；温度还影响有机物在生化反应中的流向和某些中间产物的的形成，因而与沼气产量和成分有关；此外温度还可能影响污泥的成分与性状；在废水厌氧生物处理设备运行中，要维持一定的反应温度又与能耗和处理成本有关。一般化学反应的速度常随温度的升高而加快，每当温度升高10℃，化学反应的速度可增加2～3倍，沼气发酵过程是由微生物进行的生化反应过程，在一定温度范围内也基本符合这个规律。
最适温度，就是指在此温度附近参与厌氧消化的微生物有最高的产气速率或者是最佳的有机物消耗率。这是由于厌氧微生物的产气速率与生化速率大致成正相关性，因而也可以说最适温度就是生化速率最高时的温度。对厌氧微生物的进一步研究表明：厌氧生物的温度适应范围仍然是较窄的。厌氧微生物可分为嗜冷微生物、嗜温微生物和嗜热微生物，分别对应的生长适宜温度为5～20℃、20～42℃、42～75℃（马溪平等，2005）。沼气发酵可分为3个温度范围：50～65℃称高温发酵；20～45℃称中温发酵；20℃以下称低温发酵。此外，随自然温度变化的发酵方式称为常温发酵。
对于一个反应器来说，其操作温度以稳定为宜，波动范围一般一天中不宜超过±2℃。水温对微生物的影响很大，对微生物和群体的组成、微生物细胞的增殖，内源代谢过程，对污泥的沉降性能等都有影响。在同一温度类型条件下，温度发生波动会给发酵带来一定影响。在恒温发酵时，于1h内温度上下波动不宜超过±(2～3℃)。短时间内温度升降5℃，沼气产量明显下降，波动的幅度过大时，甚至停止产气。然而，温度波动不会使厌氧消化系统受到不可逆转的破坏，即温度瞬时波动对发酵的不利影响只是暂时性的，温度一经恢复正常，发酵的效率也随之恢复。
5.2 试验设计
本实验测试了在有机负荷为6gVS/(L•d)的 四个温度下ASBR反应器的产气量和处理效果，温度分别是35℃，30℃，25℃，21℃。为了减少降温对反应器的影响，降温方法采用每天降温1～2℃。在处理实验数据过程中，除每日产气量外，其它数据采用平均值法，即使用三次实验数据的平均值。分析用的实验结果采用稳定期七天数据的平均值。

5.3 试验结果与分析
5.3.1 日产气量的变化
实验结果如图5-1所示，本次实验阶段日产气量的总体趋势是随着温度的下降，日产气量逐渐下降。由于每次降温幅度较小，所以当温度稳定时ASBR反应器的日产气量很快稳定下来，这也说明当每日温度变化很小时，ASBR反应器内的菌群还是可以很快适应环境的，在一两天之内就可稳定产气。
ASBR反应器不同温度稳定时的平均日产气量如图5-2所示。35℃，30℃，25℃，21℃所对应的平均日产气量分别是53.28L/d，47.59L/d，36.80L/d，26.69L/d。从实验结果可以看出在这四个温度中，30℃时与35℃时的平均日产气量相差较小为5.69L/d，而30℃时比25℃时的平均日产气量多10.79L/d，25℃时比21℃时多10.11L/d。从这四个温度下平均日产气量的差距对比可以看出，本实验条件下，在低于35℃时最佳净产能温度为30℃。
图5-1 ASBR反应器不同温度的日产气量
Fig.5-1 Gas production per day at different temperature with ASBR
图5-2 ASBR反应器不同温度的平均日产气量
Fig.5-2 Average gas production per day at different temperature with ASBR
5.3.2 单位VS产气量的变化
单位VS产气量是衡量进料产期效果的重要指标，从图 5-3可以看出，平均单位VS产气量在每个温度稳定时的总体趋势是随着温度的下降，平均单位VS产气量逐渐下降。35℃，30℃，25℃，21℃所对应的平均单位VS产气量分别是0.34L/gVS，0.31L/gVS，0.24L/gVS，0.17L/gVS，四个温度的平均单位VS产气量差值依次为0.03L/gVS，0.07L/gVS，0.07L/gVS。
图5-3 ASBR反应器不同温度的单位VS产气量
Fig.5-3 VS gas production at different temperature with ASBR
从实验结果中可以看出，35℃时与30℃时的平均单位VS产气量差值最小，也就是说30℃时与35℃时的料液的处理效果相差最小。25℃时与30℃时，21℃与25℃的平均单位VS产气量差值均为0.07L/gVS。
5.3.3 容积产气率的变化
容积产气率是标志厌氧发酵系统中反应器处理效果的重要参数，容积产气率越高说明反应器的处理效果好和转化的速率快，经济性好。生产实践中，在相同的发酵温度、试验底物与浓度时，说明一个反应器处理效果如何都以容积产气率作为评价标准。
从图 5-4可以看出，ASBR反应器不同温度稳定时的平均容积产气率随着温度的下降也迅速下降。35℃，30℃，25℃，21℃所对应不同温度稳定时的平均容积产气率分别是2.05，1.83，1.41，1.03。35℃时下降到30℃时所对应的平均容积产气率下降趋势要比从30℃时下降到21℃时的下降趋势要平缓一些。
图5-4 ASBR反应器不同温度的容积产气率
Fig.5-4 Volume gas productivity at different temperature with ASBR
5.3.4  气体成分的变化
从图5-5可以看出，ASBR反应器不同温度稳定时的平均气体成分, CH4含量随温度的降低而降低，在21℃时又略有上升，但是变化不大。35℃时CH4含量最高为79.63%， 25℃、30℃、21℃时CH4含量分别为73.54%、70.32%和75.00%。
图5-5 ASBR反应器不同温度的气体成分
Fig.5-5 Content of biogas at different temperature with ASBR
5.3.5  pH值的变化
从图5-6可以看出，ASBR反应器在不同温度时，pH值随着温度的下降而下降，波动范围除在25℃波动范围较大外，其它温度还是随温度降低而减小。这说明对于ASBR反应器在35℃时正常运行的有机负荷，在低温时就有些大了，特别是ASBR反应器在20℃运行时，此
图5-6 ASBR反应器不同温度pH及波动范围的变化
Fig.5-6 Variation of pH and its fluctuant range at different temperature with ASBR
时的pH值已经降到了7.02，接近7.0的警戒线。低温时pH值的降低，说明了有机酸已经积累，一方面由于系统负荷过大，另一面由于低温时产甲烷菌对pH值的适应能力较差。
5.3.6 COD，SCOD去除率和TS，VS去除率的变化
如图5-7所示，ASBR反应器在35℃，30℃，25℃，21℃变化时，COD、SCOD去除率和TS、VS去除率总体趋势是先缓慢降低，在25℃时除SCOD外各项去除率均最低，然后在21℃时略有上升。ASBR反应器在30℃时去除率和35℃时相差不多，COD、SCOD去除率和TS，VS去除率分别为35.08%，69.41%和17.05%，20.7%。ASBR反应器在21℃时去除率和25℃时除SCOD去除率外其它相差不多，分别为32.52%，42.6%，11.48%，16.34%。从以上实验结果可以看出，降温后各指标的去除效果在30℃时还是比较好的，在21℃时综合去除率要比25℃时的好一些。
图5-7 ASBR反应器不同温度时去除率的变化
Fig.5-7 Variation of removal rates at different temperature with ASBR
5.4 小结
在本实验条件下探讨了ASBR反应器在35℃，30℃，25℃，21℃变化时处理牛粪的不同效果和产沼气情况，从处理效果看，30℃时各指标的去除率接近35℃时的，21℃时各指标的去除率除SCOD外均略优于25℃时的。所以，各个温度的适用性应根据具体情况来选择，如果想降低能量消耗的同时保证处理效果，30℃时ASBR反应器的运行效果最好；如果是以降低能量消耗为主，处理效果为辅的话，21℃时ASBR反应器的运行效果要比25℃时的要好。#p#分页标题#e#

6 室温时ASBR处理高浓度有机废水的探索研究
6.1 实验的目的和意义
由于厌氧发酵大多以中温发酵为主，所以中温厌氧发酵技术在我国南方地区得到较广泛的应用。北方黑龙江省年平均气温1.3℃，年温差高达38～48℃。而且冬季漫长严寒，最冷月份气温可达-15～-30℃，全年地下两米的地温不超过10℃（鄂佐星等，2001），极大的限制了中温厌氧发酵技术的应用。常规的厌氧发酵模式在黑龙江省就会出现发酵周期长，产气率低，原料降解慢，甚至结冻等问题，沼气池利用率只有50%，原料分解不到30%（刘树民等，2002），同时也产生粪便积压，处理不完的现象。如果没有加热保温措施，沼气池就难以实现全年连续运转。因此，根据我省的气候特点和畜牧业发展模式，研究适合北方的厌氧发酵技术，走生态农业的处理模式，具有重大的现实意义和战略意义。在黑龙江省，要想使规模化养殖场的粪便和污水得到及时处理，就必须首先提高发酵率及解决发酵池越冬问题。目前，用加热的办法来维持中温发酵，虽然产气率高，处理量大，但能耗高，相对收益小，大大提高运行成本。由于优选低温菌种要求的试验条件非常高，现有的试验条件很难达到，而用水解酶作为添加剂来提高产气速度，成本也很高。但是，如果不采取一些有效的措施，直接进行常温厌氧发酵的周期往往特别长，且低温厌氧菌的活性较中温厌氧菌的活性大大降低，这样有机物的处理效率就会大大降低，不利于实现工业化生产。所以如何在降低发酵温度的条件下，达到较好的产气量和有机物去除率，使发酵过程的能量消耗量降低是黑龙江省沼气发
展的有效途径。常温厌氧发酵的产气量往往随气温变化而变化，很不稳定，但是在大多数的发展中国家仍有成千上万的户用沼气池没有加热措施，都是常温厌氧发酵(Zeeman et a1，1988)，并且有关畜禽粪便常温厌氧发酵的研究，国内外现有资料所能提供的基础参数甚少（许家忠，2004；王丽丽，2005）。所以本实验探讨20℃时ASBR反应器在不同有机负荷下处理效果，优选出最佳的有机负荷，使ASBR反应器在降低处理能耗的同时获得较理想的处理效果。
6.2 试验设计
本试验采用H/D为5，总容积30L和有效容积26L的ASBR反应器进行试验，四个阶段时间分配为进料5分钟，出料5分钟，沉淀2小时，反应9小时五十分钟。由于料液在低温时的流动性变差，适宜35℃时的搅拌方式不一定适宜21℃，所以首先在有机负荷为6gVS/(L•d)测试了不同搅拌方式对厌氧发酵的影响，搅拌频率分别是3min/h，1.5min/30min，1min/20min。然后以得出的最佳搅拌方式运行，在发酵温度为21℃时对ASBR反应器测试了3种负荷，有机负荷从4～6gVS/(L•d)，通过使用不同的水力停留时间来变化。每天监测产气量、气体成份、出料pH值、COD、SCOD、TS、VS指标，据此判断反应运行情况，分析不同有机负荷对ASBR反应器处理效果的影响。在处理实验数据过程中，除每日产气量外，其它数据采用平均值法，即使用三次实验数据的平均值。分析用的实验结果采用稳定期七天数据的平均值。
6.3 试验结果与分析
6.3.1 搅拌对处理效果的影响
本实验以三种方式在21℃有机负荷为6gVS/(L•d)时进行实验，分别是测试3min/h，1.5min/30min，1min/20min搅拌效果的差异。实验数据如表6－1。实验结果表明，搅拌方式3min/h对产气量的增加有一定的帮助，但是TS、VS去除率偏低。由于气泵的频繁开启会影响使用寿命，所以采用1.5min/30min的搅拌方式。
表6-1在不同搅拌频率下的实验结果
Tab.6-1 Experimental results of the different churning up frequencies
搅拌时间 产气量L/d TS去除率% VS去除率% COD 去除率% SCOD去除率%
1min/20min 26.56 11.48 16.34. 32.87 59.52
1.5min/30min 26.66 12.99 17.72 31.52 61.75
3min/h 29.4 10.84 12.46 32.67 60.57
6.3.2 有机负荷对处理效果的影响
6.3.2.1 日产气量的变化
从图 6-1、图 6-2可以看出，21℃时ASBR反应器在有机负荷为5gVS/(L•d)时日产气量最高。当有机负荷从6g下降到5gVS/(L•d)时，日产气量从26.5L/d增加到28.12L/d，这说明在21℃时对于ASBR反应器来说6gVS/(L•d)的有机负荷过大，5gVS/(L•d)的有机负荷比6gVS/(L•d)更合适。当有机负荷从5g下降到4gVS/(L•d)时，这时产气量大幅下降，日产气量从28.12L/d下降到19.45L/d，这说明此时的有机负荷已经小于反应器的最大有机负荷，反应器内的细菌营养物质不足，不能达到像有机负荷为5gVS/(L•d)时的产气量。
图6-1 ASBR反应器不同有机负荷下的日产气量
Fig.6-1 Gas groduction per day at different OLRs with ASBR
图6-2 ASBR反应器不同有机负荷的平均日产气量
Fig.6-2 Average gas groduction per day at different OLRs with ASBR
6.3.2.2 单位VS产气量的变化
从图 6-3可以看出，21℃时ASBR反应器在有机负荷为5gVS/(L•d)时单位VS产气量最高。当有机负荷从6g下降到5gVS/(L•d)时，单位VS产气量从0.17L/d增加到0.18L/d，这说明在21℃时对于ASBR反应器来说6gVS/(L•d)的有机负荷过大，5gVS/(L•d)的有机负荷比6gVS/(L•d)更合适。当有机负荷从5g下降到4gVS/(L•d)时，这时单位VS产气量大幅下降，单位VS产气量从0.18gVS/(L•d)下降到0.12gVS/(L•d)，这说明此时的有机负荷已经小于反应器的最大有机负荷，反应器内的细菌营养物质不足，引起中间产物的变化，使甲烷菌代谢能力减弱，导致单位VS产气量的下降。
 
图6-3 ASBR反应器不同有机负荷下的单位VS产气量
Fig.6-3 VS gas groduction at different OLRs with ASBR
6.3.2.3 容积产气率的变化
容积产气率是标志厌氧发酵系统中反应器处理效果的重要参数，容积产气率越高说明反应器的处理效果好和转化的速率快，经济性好。
从图6-4可以看出，21℃时ASBR反应器在有机负荷为5gVS/(L•d)时容积产气率最高。当有机负荷从6g下降到5gVS/(L•d)时，容积产气率从1.02L/(L•d)增加到1.08L/(L•d)。当有机负荷从5g下降到4gVS/(L•d)时，这时容积产气率大幅下降，容积产气率从1.08L/(L•d)下降到0.77L/(L•d)。如果从产气量和经济性方面分析，最佳有机负荷应为5gVS/(L•d)，但是还要结合其它指标分析处理效果才能确定ASBR反应器的最佳有机负荷。
图6-4 ASBR反应器不同有机负荷下的容积产气率
Fig.6-4 Volume gas productivity at different OLRs with ASBR
6.3.2.4 气体成分的变化
从图6-5可以看出，有机负荷为5gVS/(L•d)时CH4的含量最高，有机负荷为6 gVS/(L•d) 
图6-5 ASBR反应器不同有机负荷下的气体成分
Fig.6-5 Content of biogas at different OLRs with ASBR
和4gVS/(L•d)时气体成分相差不大。CH4的含量从有机负荷6gVS/(L•d)时的70.82％缓慢增加到有机负荷5gVS/(L•d)时的75.7％，在有机负荷5gVS/(L•d)时含量较高为82.10％，在有机负荷4gVS/(L•d)时又下降到71.23％。CO2的含量成缓慢下降趋势，从有机负荷6gVS/(L•d)时28.28％下降到有机负荷5gVS/(L•d)时15.62％，在有机负荷4gVS/(L•d)时又增加到26.8%。水的含量较低在0.9%～2.27%之间变化。其它气体含量非常低，总量小于0.018%。
6.3.2.5 pH值的变化
由图6-6结果表明，在有机负荷5gVS/(L•d)时pH值很稳定，在有机负荷为6gVS/(L•d)时pH值波动最大。这说明在有机负荷为5gVS/(L•d)时，产酸与分解酸产甲烷的速度处于一个相对平衡状态，反应器稳定运行，此时的有机负荷比较适合。在有机负荷为6gVS/(L•d)时，pH值波动范围较大，说明反应器内的产酸与分解酸产甲烷的平衡被破坏，导致厌氧微生物代谢过程中所产生的CO2、挥发性脂肪酸、氨及硫酸盐等对环境中的酸碱平衡起到了不同程度的作用。
图6-6 ASBR反应器不同有机负荷下pH及波动范围的变化
Fig.6-6 Variation of pH and its fluctuant range at different OLRs with ASBR
6.3.2.6 COD,SCOD,TS,VS去除率的变化
由图6-7结果表明，随着有机负荷减小，TS和VS去除率缓慢增大，COD去除率逐渐降低，SCOD去除率先降低后持平。TS和VS去除率在有机负荷6gVS/(L•d)时分别为12.99%和16.20%，在有机负荷4gVS/(L•d)时增加到17.57%和21.02%。COD去除率由有机负荷6gVS/(L•d)时的34.66%下降到有机负荷4gVS/(L•d)时的21.13%，SCOD去除率在有机负荷6gVS/(L•d)时为53.47%，而在其它两个负荷下变化很小，分别为39.60%和38.58%。
图6-7 ASBR反应器不同有机负荷下的去除率变化情况
Fig.6-7 Variation of removal rates at different OLRs with ASBR
6.3.2.7 小结
本次实验为室温时ASBR的应用做了基础性的实验研究，通过对实验结果的分析可以看出，21℃时ASBR反应器在有机负荷为5gVS/(L•d)时日产气量最高而且处理效果较好。在有机负荷为5gVS/(L•d)时，日产气量、单位VS产气量、容积产气率最大分别为28.12L/d、0.18gVS/L、1.08L/(L•d)，pH稳定在7.02左右基本不变，CH4的含量最高。而当有机负荷为4gVS/(L•d)时，日产气量下降到19.45L/d，比有机负荷为5gVS/(L•d)时的日产气量下降了30.83%，单位VS产气也量下降了0.06gVS/(L•d)。#p#分页标题#e#

7 35℃时ASBR-SBR系统处理高浓度有机废水的实验研究
7.1 实验的目的和意义
一般高浓度有机废水经过厌氧处理后，尽管具有较好的去除效果，但达不到二级处理出水标准。即使某些高效反应器在正常运行条件下能够把BOD，COD，SS降到标准值之下，仍无法直接排入接纳水体。因为城市污水经厌氧后，NH4-N硫化物较高，色度、气味较重，所以需要后续处理，一般可接氧化塘、氧化沟(渠)、活性污泥法等工艺。
厌氧消化并不能去除污水中高浓度的氨氮，氨氮的去除需要通过好氧处理。SBR反应器的一个独特的优点是可在同一反应器内实现有机物的氧化、脱氮、除磷等多种功能。SBR处理城市污水的效果是比较好的，COD, BOD的去除率均可达到90%以上。基于此，将ASBR与SBR工艺串联，ASBR作为预处理反应器主要去除有机物，SBR用于生物除磷脱氮，并进一步去除有机物，可高效经济地处理各种废水。利用彼此的优点、克服彼此的缺点，达到高效、经济的高效去除有机物和氨氮的双重目的，降低出水有机物浓度的目的是可行。ASBR-SBR串联系统可以在当前条件下实现较高的自动化水平，有利于系统的稳定运行，进一步提高处理效果和效率，经济有效地达到同步处理污水和污泥、同步除磷脱氮的目标。
本课题的主要研究目的是应用ASBR-SBR新技术进行处理高浓度有机废水试验研究，利用ASBR反应器的低能耗、高效率的优点，兼顾SBR脱氮除磷功能，在厌氧中温、好氧常温条件下对高浓度有机废水进行的处理，开发一种经济、有效的高浓度有机废水处理新工艺。
7.2 实验设计
本试验采用的ASBR反应器H/D为5，总容积30L和有效容积26L，反应周期为12h，四个阶段时间分配为进料5分钟，出料5分钟，沉淀2小时，反应9小时五十分钟。ASBR反应器温度控制在35±1℃，有机负荷为6gVS/(L•d)运行，有机负荷的选择是根据先前的研究结果所选取的。SBR反应器的总容积5L和有效容积3L，温度控制在20±1℃，周期12小时，每天进出料两次，SBR反应器曝气装置为养鱼加氧气泵改制，SBR反应器曝气采用间歇曝气方式，曝气时间由数字时间控制器控制。曝气时间见表5-1。每天监测ASBR反应器和SBR反应器出料COD，SCOD，TS，VS，TN，NH3-N，NO2-N，NO3-N，pH。在处理实验数据过程中，除每日产气量外，其它数据采用平均值法，即使用三次实验数据的平均值。分析用的实验结果采用稳定期七天数据的平均值。
碳元素是抑制反硝化反应的主要原因。尽管SBR中含有足够多的有机物，但大多是相对较难消化的，容易消化的有机物在ASBR中已被基本消化，使得SBR中无足够的碳元素供反硝化菌利用。因此要想通过反硝化反应完全脱氮则需要添加碳元素。由于牛粪混合液中含有大量的SCOD, 而且SCOD大多是容易生物降解的，因此，选择进料混合液作添加碳源。牛粪混合液静置24小时后，取表层液体测其COD，SCOD。将取到的表层液体稀释至与SBR进水SCOD相同，然后按SBR进水体积的15%加入SBR进水中（李秀金，董仁杰，2002）。
表7-1SBR的进料时间分配
Tab.7-1 Operational time sequence of the SBR
↓进料               ↓进料                ↓进料                     出料↑
闭气 曝气 闭气 曝气 闭气 曝气 闭气
1.5小时 2小时 1.5小时 2小时 1.5小时 2小时 1.5小时
7.3 实验结果与分析
实验数据如表7-2所示。从实验结果可以看出，ASBR-SBR工艺获得了较高的污染物去除率。COD去除率在两个阶段的表现都很好，达到了58.72%。SCOD在ASBR阶段表现很好，在SBR阶段却有所上升。TS，VS去除率在两个阶段都有明显的增加，但是在SBR阶段去除率没有预期的好。TN 去除率在好氧阶段去除率达到预期的效果，只有63.94%。NH3-N的去除率较高，达到了94.37%。SBR出料中NO2-N ，NO3-N含量比较理想，以分段进料和适当添加适量的碳元素对降低SBR出料中NO2-N ，NO3-N含量起到了明显的效果。
表7-2 ASBR-SBR系统的实验结果
Tab.7-2 Experimental results of the ASBR-SBR

检测项目 ASBR SBR三次分段进料
 进料
（g/L） 出料
（g/L） 出料
（g/L） 去除率
(%)
COD 97.16 49.7 40.11 58.72
SCOD 22.03 5.24 5.9 73.22
TS 75.47 57.52 51.21 32.15
VS 61.21 40.12 35.67 41.73
TN 5.63 5.63 2.03 63.94
NH3-N 2.13 2.36 0.12 94.37
NO2-N 0 0 38 
NO3-N 0 0 45 
pH 6.8 7.33 8.6 
因为碳元素的不足是抑制SBR中反硝化反应的主要原因,通过反硝化反应完全脱氮，需要添加碳元素。在SBR的进料中添加体积为进料15%的牛粪混合液的表层液体，分3次进料，可实现几乎完全的氨氮完全硝化和反硝化转换，并可获得较高的COD、TN去除率。
 
8结论
本论文进行了四方面的研究，分别是：（1）35℃时ASBR处理高浓度有机废水的实验研究；（2）不同温度时ASBR处理高浓度有机废水的实验研究；（3）室温时ASBR处理高浓度有机废水的探索；（4）35℃ASBR-SBR系统处理高浓度有机废水的实验研究。分析各因素在实验过程中对各指标的影响，总结出以下结论：
1. 在35℃时对ASBR反应器进行不同有机负荷的测试，实验结果表明有机负荷为6gVS/(L•d)时，综合效果最好。此时，容积产气率为2.09 L/(L•d)，单位VS产气量为0.35 L/gVS，COD去除率和SCOD去除率33.74%和70.43%，TS去除率和VS去除率分别为31.16%和34.46%，CH4的含量82.10%。
2. 在35℃时对ASBR反应器测试了三种不同的进料浓度，实验结果表明在进料浓度46gVS/L和61.2gVS/L时，甲烷产量几乎相同，前者COD去除率和SCOD去除率稍高于后者，TS去除率和VS去除率后者较高，而且高浓度进料所需配水较少，所以综合效果进料浓度为61.2gVS/L最好。
3．在35℃有机负荷为6gVS/(L•d)时对ASBR反应器测试了三种不同的搅拌方式，实验结果表明以3min/h的搅拌方式运行时VS去除率略低，三种搅拌方式对其它指标的去除效果影响不大，考虑到频繁启动气泵会影响使用寿命，所以采用1.5min/30min的搅拌方式。
4．在本实验条件下探讨了ASBR反应器在35℃，30℃，25℃，21℃变化时处理牛粪的不同效果和产沼气情况，从处理效果看，30℃时各指标的去除率接近35℃时的，21℃时各指标的去除率除SCOD外均略优于25℃时的。所以，各个温度的适用性应根据具体情况来选择，如果想降低能量消耗的同时保证处理效果，30℃时ASBR反应器的运行效果最好；如果是以降低能量消耗为主，处理效果为辅的话，21℃时ASBR反应器的运行效果要比25℃时的要好。
5. 在21℃时对ASBR反应器测试了3种有机负荷，从4～6gVS/(L•d)，实验结果表明在有机负荷为5gVS/(L•d)时日产气量最高而且处理效果较好。在有机负荷为5gVS/(L•d)时，日产气量、单位VS产气量、容积产气率最大分别为28.12L/d、0.18L/gVS、1.08L/(L•d)，pH稳定在7.02左右基本不变，CH4的含量最高。
6. 在21℃有机负荷为6gVS/L/d时对ASBR反应器测试了三种不同的搅拌方式，实验结果表明以搅拌方式3min/h运行对产气量的增加有一定的帮助，但是TS、VS去除率偏低。考虑处理效果及频繁启动气泵会影响使用寿命，所以采用1.5min/30min的搅拌方式。
7. ASBR有机负荷为6gVS/(L•d)，SBR采用分段进料，对ASBR-SBR工艺处理高浓度牛粪废水进行了实验研究。实验结果表明，ASBR可以很好的去除有机物，SBR生物脱氮效果明显，两种工艺结合可以很好的互相弥补各自工艺的缺点，ASBR-SBR工艺获得了较高的污染物去除率，COD去除率和SCOD去除率分别为58.72%和73.22％，NH3-N的去除率较高，达到了94.37%。SBR出料中NO2-N，NO3-N含量比较理想。
 
致  谢
本试验研究从论文的选题、设计、试验实施到论文的撰写和修改都是在导师×××教授悉心指导下才得以顺利完成的，导师严谨的治学态度、新颖的学术观点、孜孜不倦的敬业精神和实事求是的工作作风使我终生受益，对我的谆谆教导将对我人格塑造产生深远的影响，将激励我在今后的学术道路上不断进取。在此向导师表示由衷的敬意和深深的感谢。
工程学院的×××教授为我提供了实验场所和实验仪器，对我无私的帮助使得我的实验能够顺利完成，在此向李文哲老师表示由衷的感谢。
感谢工程学院×××、×××、×××、×××、×××、×××等老师在试验方面给予无私的帮助和指导，在此向各位老师表示衷心的感谢。
同时还要对在百忙之中抽出时间评阅论文的专家、学者表示诚挚的谢意。
三年的学习生活，使我与能源实验室的同学们结下了深厚的友谊，这是一个欢乐、温馨、团结、奋进的集体，这是一片蕴含勃勃生机、具有强大生命力的沃土。与同学们经常的讨论与交流使我受益匪浅，在实验中同学们给予我许多好的意见和无私的帮助，在生活上也给了我许多关爱，使我在此度过了一段愉快、充实和难忘的时光，在此向实验室、×××、×××、×××、×××、×××、×××等同学表示衷心的感谢。#p#分页标题#e#
感谢×××、×××、×××在实验中对我无私的帮助和支持，感谢×××为实验付出的艰辛劳动。
特别感谢×××在实验过程中帮我分忧解难，给予我理解和支持。
谨以此文献给我的父母，感谢他们给我以无私的关怀，为我的成长付出的巨大艰辛，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。
最后，向所有关心、支持和帮助过我的领导、老师、同学和朋友们表示诚挚的谢意。
 
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附　　录
附录A：缩略语中英文注释
缩略词 英文全称 汉语全称
ASBR Anaerobic sequencing batch reactor 厌氧序批式反应器
SBR Sequencing batch reactor 序批式反应器
COD Chemical oxygen demand 化学需氧量
SCOD Soluble chemical oxygen demand 可溶化学需氧量
VFA Volatile faty acid 挥发性脂肪酸
TS Total solid 总固体含量
VS Volatile solid 挥发性固体含量
TN Total nitrogen 总氮
TOC Total organic carbon 总有机碳
UASB Upflow anaerobic sludge bed 上流式污泥床
 
攻读硕士学位期间发表的学术论文

×××，×××，×××.2006.35℃时不同有机负荷对ASBR处理高浓度有机废水效果的研究. 东北农业大学学报（自然科学版）. 23(2):90～92
×××, ×××, ×××.2007.生物质气体燃料概况与展望. 农机化研究.（已录用）