厌氧颗粒污泥形成探讨

影响厌氧污泥颗粒化的因素, _1 q6 k& F N

厌氧污泥颗粒化是一个非常复杂的过程，受到诸多因素的影响，可以归纳为：环境因素、废水特征、接种污泥和操作因素。+ n* m9 d: ~6 T/ x2 u- S+ s8 Q

1 环境因素

1.1温度

废水的厌氧处理主要依靠水中微生物的生命活动来达到处理的目的 ,不同的微生物生长需要不同的温度范围 ,根据反应器内微生物的这一特性 ,通常将反应器划分为低温 (16～25℃)UASB反应器、中温 (30～40℃)UASB反应器、及高温(50～60℃)UASB反应器。

一般说来，稳定每增加10℃，厌氧反应速度约增加一倍。低温下，颗粒污泥的形成需要很长的时间，而中、高温则较短。中温条件下UASB的应用最为广泛，而高温条件主要是用在废水本身温度较高的场合，而且由于温度较高，NH3及其它一些化学物质的毒性随之增加，这给高温下厌氧颗粒污泥的形成带来了一定的障碍。

1.2 pH值及pH缓冲能力

pH值是厌氧处理的又一个重要因素。厌氧过程中 ,水解菌与产酸菌对 pH有较大的适应范围 ,而甲烷菌则对pH值比较敏感 ,适宜它的生长范围是6.5～7.8。若反应器内废水pH值超过这个范围 ,会引起由于甲烷菌受到抑制而出现的酸积累等问题 ,因而甲烷菌的这一特性也就决定了反应器内反应区所应控制的pH值范围。

反应器内乙酸的形成是对pH值影响最大的一个因素。不同特性的废水进入反应器后对pH值的影响也不同 ,例如含碳水化合物的废水会引起pH值的降低 ,而含大量蛋白质和氨基酸的废水则会造成pH值上升。因而 ,进液时废水可有不同的pH值 ,关键是保证进液后pH值的稳定 ,使废水有一定的缓冲能力 ,防止酸积累对甲烷菌产生毒性影响。在操作过程中出水回流不仅在反应器启动阶段提供反应器一定的水力负荷 ,且由于出水碱度高于进水碱度 ,可增加废水的缓冲能力 ,减少化学物质的添加[41 ];不过 ,更多地是采用向废水中添加化学药品如Na2CO3、NaOH、Ca(OH)2、NaHCO3 等碱性物质 ,以在废水中形成碳酸氢盐缓冲系统 ,保证系统pH值的稳定。但是在投加化学药品时 ,要充分考虑到盐类的毒性作用 ,投加浓度不能高于其毒性浓度。! V/ a8 {1 U, c) K0 I; \

1.3营养物和微量元素[1]! R+ X3 C; {% e, Z% y8 u3 M

微生物的生长需要一定量的营养物和微量元素 ,添加营养物的数量及微量元素的种类要依据组成细胞的化学成分而定。UASB反应器中 ,细菌种类可能有产酸菌、酸分解菌、产甲烷菌等几种。不论在哪几种微生物 ,C、N、P都是微生物生长所不可缺少的。一般说来 ,对于未酸化的废水 ,C∶N∶P =1 30∶5∶1 ;而对于基本上完全酸化的废水C∶N∶P =1000∶5∶1～330∶5∶1。对于部分酸化的废水 ,可视具体情况根据上述数据参考而定。

除此以外 ,微量元素对微生物良好生长也有重要的作用。以甲烷菌为例来说,甲烷菌需要相对高浓度的Fe、Co、Ni等 ,而在某些废水中不含有或含有的浓度非常低。在此情况下 ,只有向废水中补充这些微量元素。已在进水合成基质成分的试验中 ,添加过Fecl2 4H2O ,CuCl2 等物质[42]。不过 ,具体要添加哪种微量金属溶液 ,还要依据进液废水的情况而定。6 k" J, S+ C1 J! w0 H, U0 n

2 废水特征. @1 j$ B1 R( U8 [9 z

废水特征及操作设计条件均是UASB反应器启动的影响因素。

2.1进水COD浓度

经过人们大量的研究认为 ,在初次启动UASB反应器时,进水COD浓度宜在500mg/L左右

[43]。若COD浓度较高 ,可采用出水回流进行稀释的方法。出水中 ,不能含有高的不可降解的COD ,以防反应器过负荷。随着颗粒污泥的逐渐形成 ,逐步提高负荷 ,最终实现原水进液。4 Y' d8 O2 F# `( }8 Y- }* g

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