試驗過程與結果分析
SO42-1 酸化段反應器有機物去除情況
酸化段試驗結果見圖2，圖3。
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酸化段反應器中主要發生有機物水解、酸化反應，同時絕大部分SO42-在SO42-還原菌作用下，被轉化為硫化物。在最初的16d，進水TOC控制在10000mg/L，負荷在8kg[CODcr]/(m3•d)左右，但去除率直線下降，降低進水TOC至6000mg/L，去除率逐步上升至16%。從第40d到79d，逐步提高負荷至12kg[CODcr]/(m3•d)，去除率已達到30%以上。從第80d連續提高進水濃度，至第88d進水TOC達到15000mg/L，反應器容積負荷接近30kg[CODcr]/(m3•d)，去除率仍能維持在35%的較高水平，但隨著容積負荷進一步提高到38kg[CODcr]/(m3•d)，去除率明顯下降，已達到反應器極限負荷。從產氣量變化曲線也可以看出，在最初48d，產氣量一直很低，但從第49d起產氣量直線上升，并且與去除率曲線具有良好的相關注。根據氣相色譜檢測結果，酸化段產氣經脫硫后，CH4和CO2各占50%，證明在酸化段反應器中，也發生了產甲烷反應。
2 酸化段硫酸鹽去除特征
酸化段硫酸鹽去除情況見圖4。
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由圖4可知，酸化段的SO42-去除率最終穩定在70%左右，運轉后期在進水SO42-濃度達到1800mg/L情況下，出水中總硫化物濃度也僅有60mg/L。由于反應器的大量產氣，SO42-還原產物多由氣提作用而從系統中排出，故本試驗中并未發現硫化物的抑制作用。將SO42-還原反應與有機物降解過程結合分析，我們發現酸化段反應器并未實現嚴格意義上的相分離，產甲烷過程相當活躍。據此我們推斷在一定的SO42-濃度范圍內，在有機底物足夠充足的條件下，甲烷菌完全可以通過自身適應過程，順利實現產甲烷反應。
3 甲烷段反應器運行情況分析
進、出水TOC及去除率隨時間變化曲線見圖5。
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在最初的12d，進水的TOC在6000mg/L左右，但去除率直線下降至10%，降低進水濃度至3500mg/L左右，穩定運行58d，去除率在50%左右波動。從第70d起，逐步提高進水濃度，使負荷上升至10kg[CODcr]/(m3•d)，去除率沒有明顯變化，繼續提高負荷到15kg[CODcr]/(m3•d)，去除率直線下降，已達到反應器極限負荷。根據氣相色譜檢測結果，甲烷段產氣中甲烷組分占73%，二氧化碳占15%，對反應器進出水SO42-濃度分析結果表明產甲烷反應器中SO42-的去除率接近50%。經兩相厭氧處理，SO42-累計去除率已達到85%以上。試驗中甲烷段對有機物去除率最終穩定在45%～60%，這與糖蜜廢水本身含有大量難降解的焦糖組分的性質有關，為進一步探討系統的處理潛力，我們通過搖床試驗來確定該種廢水在厭氧條件下的生物可降解性。
4 糖蜜酒精糟液的厭氧可生化性試驗
搖床試驗中采用三角瓶作為反應器，試驗溫度由恒溫水浴搖床保持在35℃，水樣為原水稀釋液，體積為500mL，TOC為12000mg/L，接種污泥為甲烷段UASB反應器中顆粒污泥，接種量50mL，結果如圖6所示。
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由圖6中可以看出，有機物的去除主要發生在最初的10d，大約40%的TOC被去除，隨后去除率變化趨緩，至第76d去除率也只能達到70%，與UASB反應器試驗結果基本一致，說明糖蜜酒精糟液中含有約30％的難降解物質在厭氧條件下無法降解，只能通過后續處理去除。
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