厭氧反應(yīng)器快速啟動技術(shù)研究

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1、厭氧反應(yīng)器快速啟動技術(shù)研究摘要：介紹了目前快速啟動厭氧反應(yīng)器的方法及效果，為廢水處理的工程實踐提供借鑒。在過去的20多年，利用UASB去除工業(yè)廢水技術(shù)的可行性和有效性已經(jīng)得到充分的證實，現(xiàn)在全世界大約有900多座UASB單元在運行。但是，在國內(nèi)大量應(yīng)用高效厭氧反應(yīng)器的工程實踐中，仍然常常遇到許多問題，如：顆粒污泥的形成與活性保持即快速啟動問題，顆粒污泥的形成機制以及優(yōu)化啟動措施一直是各國學(xué)者注目的課題。關(guān)于選擇壓作用,胞外多聚物(ECP)的粘合作用,外加微細粒子形成亞核作用以及某些無機離子在促進顆?；淖饔镁延袌蟮?。這些研究工作從不同的角度強調(diào)了生物催化反應(yīng)體系中微生物種屬、代謝產(chǎn)物或外加

2、物質(zhì)的效應(yīng)。關(guān)鍵詞：厭氧反應(yīng)器一、外加物質(zhì)效應(yīng)1投加無機絮凝劑或高聚物為了保證反應(yīng)器內(nèi)的最佳生長條件,必要時可改變廢水的成分,其方法是向進水中投加養(yǎng)分、維生素和促進劑等。Macarie和Guyot研究發(fā)現(xiàn),在處理生物難降解有機污染物亞甲基安息香酸廢水時,向廢水中投加FeSO4和生物易降解培養(yǎng)基后,可以有效地降低原系統(tǒng)的氧化還原能力,達到一個合適的亞甲基源水平,縮短ＵＡＳＢ的啟動時間。Imai研究了向接種污泥中添加吸水性聚合物(),采用常溫間歇式進料,在一月內(nèi)獲得了顆粒污泥.膨潤土的特征成分是蒙脫石。聚丙烯酰胺的酰胺基與蒙脫石生成氫鍵,起吸附和架橋作用,從而使膨潤土、污泥和細菌聚集成直徑5～1

3、0mm的絮凝團，成為顆粒污泥生長核心，絮凝團絲狀菌網(wǎng)絡(luò)內(nèi)菌體繼續(xù)生長,使其成為密實的,近似為球形的顆粒污泥。2　投加細微顆粒物L(fēng)ettinga等人研究表明粘土和其他無機顆粒似乎對顆粒污泥的形成有害。他們的實踐表明:在無分散無機物質(zhì)中能形成很好的顆粒污泥，顆粒揮發(fā)性固體含量很高。另一種觀點認為：有助于懸浮污泥形成顆粒的因素之一是存在微生物能附著生長的晶核或生物載體。細胞附著在這些顆粒上是顆粒化的第一步。第二步是在惰性載體上形成致密和厚實的生物膜。所以，添加惰性載體的UASB反應(yīng)器中污泥顆?；^程可解釋為生物膜形成現(xiàn)象。周律在反應(yīng)器中投加了少量陶粒、顆粒活性炭等,啟動時間明顯縮短,這部分細顆粒物

4、的體積約占反應(yīng)器有效容積的2%～3%。用石化廠含有機氯化物的廢水進行對比實驗表明,在其它條件相同時,投加粒徑小于0.4ｍｍ的顆粒活性炭后,啟動時間幾乎縮短了一半。啟動階段投加的細顆粒物似乎僅起著初期顆粒污泥晶核的作用,這是利用顆粒物的表面性質(zhì),在短期內(nèi)加快那些易于形成顆粒污泥的細菌在細顆粒物表面的富集。另外,初期投加細顆粒物后,系統(tǒng)的穩(wěn)定性和最大有機負荷都有明顯的提高。實驗中還發(fā)現(xiàn),以前啟動ＵＡＳＢ反應(yīng)器時要求嚴(yán)格的水力負荷和有機負荷控制,在投加細顆粒物后這些控制措施顯得并不重要了。HuishoffPol說明了惰性載體顆粒在顆粒化過程中的重要性。當(dāng)從接種生活污水污泥中去除惰性顆粒(尺寸為40

5、-100μm)，在不去除惰性顆粒的分散污泥顆粒化所需的時間內(nèi)沒有觀察到顆?；?。同一學(xué)者觀察到添加水-無煙煤顆粒(尺寸為0.25-0.42mm)顯著減少中溫條件下顆?；钑r間。Yoda等報道當(dāng)添加100μm粉末沸石作為載體比無沸石時顆粒污泥形成得快。Fukuzaki等發(fā)現(xiàn)添加聚亞安酯泡沫提高了甲烷菌群的停留。所以處理富含丙酸污水UASB反應(yīng)器在短的啟動時間獲得高的甲烷發(fā)酵效率。但是，在高溫顆?；性诮臃N消化污泥中添加或不添加砂(50-10μm)沒有差別，盡管形成的顆粒包括砂顆粒這能歸因于一些惰性顆粒相對于微生物比重較大，如砂粒。更多的微生物可能在反應(yīng)器上部積累，而砂粒趨向于在反應(yīng)器底部積累。

6、所以有利于微生物附著生長的顆粒與微生物之間的接觸機會顯著減少，導(dǎo)致顆?；^程不顯著.Verrier等證明在厭氧消化池中添加細菌生長的載體能提高甲烷產(chǎn)量。Munoz等也表明載體如海泡石和輝綠巖在中試規(guī)模厭氧消化池中提高甲烷產(chǎn)量。Ross報道粉末活性炭的存在提高了處理玉米加工廢水污泥的可沉降性。Morgan等和Yu等觀察到活性炭能強化顆?；^程，顆?；钚蕴康奶砑犹岣吡松镂綇亩碳ゎw粒污泥的形成和其吸附污染物以固定狀態(tài)降解的能力。Yu等研究了在UASB反應(yīng)器啟動期間粉末活性炭(PAC)和顆粒活性炭(GAC)對于污泥顆?；淖饔?。結(jié)果表明PAC或GAC的添加能明顯強化污泥顆?；^程并加速工藝啟動

7、。污泥顆?；x為當(dāng)10%顆粒大于2.0mm，在不添加惰性物質(zhì)時約需95天，添加PAC和GAC反應(yīng)器中分別減少25和35天。此外，通過試驗PAC或GAC的添加使得微生物濃度更高，更早觀察到肉眼可見顆粒，提高單位容積COD去除能力。而且，添加GAC對于UASB反應(yīng)器啟動的有益作用略高于PAC。通過添加PAC或GAC強化的顆粒化過程歸因于絲狀菌在活性炭表面更好的附著。但是，此研究未詳細研究PAC或GAC的性質(zhì)。P