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  • 如何產生厭氧顆粒汙泥

    發布時間:2015-09-07 20:25:00 點擊:

    厭氧顆粒汙泥分為澱粉、澱粉糖、檸檬酸、酒精、造紙等行業高濃度汙水處理係統中的高負荷厭氧反應器(EGSB、IC)生產出的新鮮顆粒汙泥。   
       厭氧反應器的容積負荷、上升流速和去除率均分別高於20kgCOD/m3.d、5m/h和 90%。   
       厭氧顆粒汙泥體型規則呈球形,VSS/TSS≥0.7,沉降速度50-150m/h,粒徑0.5-2mm,顆粒度大於90%,最大比產甲烷速率≥400mlCH4/gVSS.d。作為接種汙泥可用於澱粉、澱粉糖、檸檬酸、酒精、啤酒、造紙、蛋白、食品、味精等行業的汙水處理係統中高負荷厭氧反應器(IC、EGSB、UASB等)的啟動運行。  
     2.4 堿度 
      一般認為,進水水質中堿度通常應在1000mg/L(以CaCO3計)左右,而對於以碳水化合物為主的廢水,進水堿度:COD >1:3是必要的。有學者研究表明,在顆粒汙泥培養初期,控製出水堿度在1000mg/L(以CaCO3計)以上能成功培養出顆粒汙泥。在顆粒汙泥成熟後,對進水的堿度要求並不高.這對降低處理成本具有積極意義。 
    2.5 微量元素及惰性顆粒 
      微量元素對微生物良好的生長也有重要作用。其中Fe,Co,Ni,Zn等對提高汙泥活性,促進顆粒汙泥形成是有益的。 
      此外,惰性顆粒作為菌體附著的核,對顆粒化起著積極的作用。另外,有研究表明,投加活性炭可大大縮短汙泥顆粒化的時間;在投加活性炭後顆粒汙泥的粒徑大,並使反應器運行更加穩定。
    2.6 SO42- 
      關於SO42-對顆粒汙泥的形成目前尚在討論中。據Sam-Soon的胞外多聚物假說,局部氫的高分壓是誘導微生物產生胞外多聚物從而與細菌表麵之間的相互作用,通過帶電基團的靜電吸引及物理接觸等架橋作用,構成一種包含多種組分的生物絮體,從而形成顆粒汙泥的必要條件,而有硫酸鹽存在時,由於硫酸鹽還原菌對氫的快速利用,使反應器無法建立高的氫分壓,從而不利於形成顆粒汙泥。但有些國內外外學者發現處理含高硫酸鹽廢水時,會有非常薄的絲狀體產生,它可作為產甲烷絲菌附著的原始核,從此開始顆粒的形成;硫酸鹽還原產生的硫化物與一些金屬離子結合形成不溶性顆粒,可能成為顆粒汙泥生長的二次核。  
      2.7 接種汙泥及接種量 
      一般來說,對接種汙泥無特殊要求,但接種汙泥的不同對形成顆粒汙泥的快慢有直接影響。因此,保證汙泥的沉降性能好、厭氧微生物種類豐富、活性高,對加快顆粒汙泥的形成是十分有利的。 
      對接種汙泥的量,有學者研究認為,厭氧汙泥接種量為11.5kgVSS/m3(按反應區容積計算)左右時,對於迅速培養出厭氧顆粒汙泥是合適的。這與國外學者推薦的濃度範圍10-20kgVSS/m3是相吻合的。
      2.8 啟動方式 
      采用低濃度進水,結合逐步提高水力負荷的啟動方式有利於汙泥顆粒化。這是因為低濃度進水可以有效避免抑製性生化物質的過度積累,同時較高的水力負荷可加強水力篩分作用。
      2.9 水力負荷 
      水力負荷太低,會導致大量分散汙泥過度生長,從而影響汙泥的沉降性能,甚至會導致汙泥膨脹;但水力負荷過大,會對顆粒汙泥造成剪切並會剝落未聚集細胞體的胞外多糖粘滯層而阻礙粘附聚集。因此,在啟動初期,應采用較小的水力負荷(0.05-0.1m3/m2 ·h)使絮體汙泥能夠相互粘結,向集團化生長,有利於形成顆粒汙泥的初生體。當出現一定量的汙泥後,提高水力負荷至0.25 m3/m2·h以上,可以衝走部分絮體汙泥,使密度較大的顆粒汙泥沉降到反應器底部,形成顆粒汙泥層。為了盡快實現汙泥顆粒化,把水力負荷提高到0.6m3/m2·h時,可以衝走大部分的絮體汙泥。但是,提高水力負荷不能過快,否則大量絮體汙泥的過早淘汰會導致汙泥負荷過高,影響反應器的穩定運行。2. 影響因素 
      2.1 基質 
      培養顆粒汙泥首先對基質有一定的要求,一般的,在培養顆粒汙泥的基質中COD:N:P=110~200:5:1.而有機廢液的基質可分為偏碳水化合物類和偏蛋白質類。為了能順利培養出顆粒汙泥,對於偏碳水化合物類的汙水需要添加N和P.而對於偏蛋白質類的汙水需要添加碳源(如葡萄糖等)。有學者研究表明,不添加碳源,顆粒汙泥的形成較為困難[1].可見,適當比例的碳源對促成顆粒汙泥形成是必要的。 
      2.2 溫度 
      廢水中的厭氧處理主要依靠微生物的生命活動來達到處理的目的,不同微生物的生長需要不同的溫度範圍。溫度稍有幾度的差別,就可在兩類主要種群之間造成不平衡。因此,溫度對顆粒汙泥的培養很重要。顆粒汙泥在低溫(15~25℃)、中溫(30~40℃)和高溫(50~60℃)都有過成功的經驗。一般的,高溫較中溫的培養時間短,但由於高溫下NH3與某些化合物混合毒性會增加,因而導致其應用上受一定的限製;中溫一般控製在35℃左右,在其它條件適當的情況下,經1~3個月可成功的培養出顆粒汙泥;低溫下培養顆粒汙泥的研究較少,但有文獻報道在使用顆粒汙泥低溫馴化後處理底濃度製藥廢水的實驗中,COD的去處率達90%,取得了較好的效果.因而低溫培養顆粒汙泥將是今後的研究的重點之一。 
      2.3 pH值 
      厭氧處理過程中,水解產酸菌對pH值有較大的適應範圍,而產甲烷菌則對pH值的變化敏感,其最適pH值範圍是6.8-7.2.如果反應器內的pH值超過這個範圍。則會導致產甲烷菌受到抑製,並出現酸積累,進而使整個反應器酸化。因此,反應器內pH值範圍應控製在產甲烷菌最適的範圍內。由於不同性質的廢水有不同的pH值,為了保證反應器內pH值的穩定,防止酸積累而產生的對產甲烷菌的抑製,可采用向廢水中添加化學藥品如NaHCO3、Na2CO3、Ca(OH)2等物質。