經(jīng)驗(yàn)！厭氧反應(yīng)器顆粒污泥的培養(yǎng)條件及注意事項(xiàng)

厭氧顆粒污泥分為淀粉、淀粉糖、檸檬酸、酒精、造紙等行業(yè)高濃度污水處理系統(tǒng)中的高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器(EGSB、IC)生產(chǎn)出的新鮮顆粒污泥。厭氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷、上升流速和去除率均分別高于20kgCOD/(m3˙d)，5m/h和90%。

厭氧顆粒污泥體型規(guī)則呈球形，VSS/TSS≥0.7，沉降速度50-150m/h，粒徑0.5-2mm，顆粒度大于90%，最大比產(chǎn)甲烷速率≥400mlCH4/(gVSS˙d)。作為接種污泥可用于淀粉、淀粉糖、檸檬酸、酒精、啤酒、造紙、蛋白、食品、味精等行業(yè)的污水處理系統(tǒng)中高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器(IC、EGSB、UASB等)的啟動(dòng)運(yùn)行。

(一)培養(yǎng)顆粒污泥需考慮的因素

1、基質(zhì)

培養(yǎng)顆粒污泥首先對(duì)基質(zhì)有一定的要求，一般的，在培養(yǎng)顆粒污泥的基質(zhì)中COD:N:P=110~200:5:1。而有機(jī)廢液的基質(zhì)可分為偏碳水化合物類和偏蛋白質(zhì)類。為了能順利培養(yǎng)出顆粒污泥，對(duì)于偏碳水化合物類的污水需要添加N和P。而對(duì)于偏蛋白質(zhì)類的污水需要添加碳源(如葡萄糖等)。

2、溫度

廢水中的厭氧處理主要依靠微生物的生命活動(dòng)來(lái)達(dá)到處理的目的，不同微生物的生長(zhǎng)需要不同的溫度范圍。溫度稍有差別，就可在兩類主要種群之間造成不平衡。因此，溫度對(duì)顆粒污泥的培養(yǎng)很重要。顆粒污泥在低溫(15~25℃)、中溫(30~40℃)和高溫(50~60℃)都有過(guò)成功的經(jīng)驗(yàn)。一般的，高溫較中溫的培養(yǎng)時(shí)間短，但由于高溫下NH3與某些化合物混合毒性會(huì)增加，因而導(dǎo)致其應(yīng)用上受一定的限制;中溫一般控制在35℃左右，在其它條件適當(dāng)?shù)那闆r下，經(jīng)1~3個(gè)月可成功的培養(yǎng)出顆粒污泥;低溫下培養(yǎng)顆粒污泥的研究較少，但有文獻(xiàn)報(bào)道在使用顆粒污泥低溫馴化后處理底濃度制藥廢水的實(shí)驗(yàn)中，COD的去處率達(dá)90%，取得了較好的效果。

3、pH值

反應(yīng)器內(nèi)pH值范圍應(yīng)控制在產(chǎn)甲烷菌最適的范圍內(nèi)(6.8-7.2)。由于不同性質(zhì)的廢水有不同的pH值，為了保證反應(yīng)器內(nèi)pH值的穩(wěn)定，防止酸積累而產(chǎn)生的對(duì)產(chǎn)甲烷菌的抑制，可采用向廢水中添加化學(xué)藥品如NaHCO3、Na2CO3、Ca(OH)2等物質(zhì)。

(二)影響顆粒污泥形成因素

1、堿度

一般認(rèn)為，進(jìn)水水質(zhì)中堿度通常應(yīng)在1000mg/L(以CaCO3計(jì))左右，而對(duì)于以碳水化合物為主的廢水，進(jìn)水堿度：COD >1:3是必要的。有學(xué)者研究表明，在顆粒污泥培養(yǎng)初期，控制出水堿度在1000mg/L(以CaCO3計(jì))以上能成功培養(yǎng)出顆粒污泥。在顆粒污泥成熟后，對(duì)進(jìn)水的堿度要求并不高。這對(duì)降低處理成本具有積極意義。

2、微量元素及惰性顆粒

微量元素對(duì)微生物良好的生長(zhǎng)也有重要作用。其中Fe，Co，Ni，Zn等對(duì)提高污泥活性，促進(jìn)顆粒污泥形成是有益的。

此外，惰性顆粒作為菌體附著的核，對(duì)顆?；鹬e極的作用。另外，有研究表明，投加活性炭可大大縮短污泥顆?；臅r(shí)間;在投加活性炭后顆粒污泥的粒徑大，并使反應(yīng)器運(yùn)行更加穩(wěn)定。

3、SO42-

關(guān)于SO42-對(duì)顆粒污泥的形成目前尚在討論中。據(jù)Sam-Soon的胞外多聚物假說(shuō)，局部氫的高分壓是誘導(dǎo)微生物產(chǎn)生胞外多聚物從而與細(xì)菌表面之間的相互作用，通過(guò)帶電基團(tuán)的靜電吸引及物理接觸等架橋作用，構(gòu)成一種包含多種組分的生物絮體，從而形成顆粒污泥的必要條件，而有硫酸鹽存在時(shí)，由于硫酸鹽還原菌對(duì)氫的快速利用，使反應(yīng)器無(wú)法建立高的氫分壓，從而不利于形成顆粒污泥。但有些國(guó)內(nèi)外外學(xué)者發(fā)現(xiàn)處理含高硫酸鹽廢水時(shí)，會(huì)有非常薄的絲狀體產(chǎn)生，它可作為產(chǎn)甲烷絲菌附著的原始核，從此開(kāi)始顆粒的形成;硫酸鹽還原產(chǎn)生的硫化物與一些金屬離子結(jié)合形成不溶性顆粒，可能成為顆粒污泥生長(zhǎng)的二次核。

4、接種污泥及接種量

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)接種污泥無(wú)特殊要求，但接種污泥的不同對(duì)形成顆粒污泥的快慢有直接影響。因此，保證污泥的沉降性能好、厭氧微生物種類豐富、活性高，對(duì)加快顆粒污泥的形成是十分有利的。

對(duì)接種污泥的量，有學(xué)者研究認(rèn)為，厭氧污泥接種量為11.5kgVSS/m3(按反應(yīng)區(qū)容積計(jì)算)左右時(shí)，對(duì)于迅速培養(yǎng)出厭氧顆粒污泥是合適的。

5、啟動(dòng)方式

采用低濃度進(jìn)水，結(jié)合逐步提高水力負(fù)荷的啟動(dòng)方式有利于污泥顆?；?。這是因?yàn)榈蜐舛冗M(jìn)水可以有效避免抑制性生化物質(zhì)的過(guò)度積累，同時(shí)較高的水力負(fù)荷可加強(qiáng)水力篩分作用。

6、水力負(fù)荷

這是最重要的一條，需要循序漸進(jìn)。水力負(fù)荷太低，會(huì)導(dǎo)致大量分散污泥過(guò)度生長(zhǎng)，從而影響污泥的沉降性能，甚至?xí)?dǎo)致污泥膨脹。但水力負(fù)荷過(guò)大，會(huì)對(duì)顆粒污泥造成剪切并會(huì)剝落未聚集細(xì)胞體的胞外多糖粘滯層而阻礙粘附聚集。因此，在啟動(dòng)初期，應(yīng)采用較小的水力負(fù)荷(0.05-0.1m3/㎡ ·h)使絮體污泥能夠相互粘結(jié)，向集團(tuán)化生長(zhǎng)，有利于形成顆粒污泥的初生體。當(dāng)出現(xiàn)一定量的污泥后，提高水力負(fù)荷至0.25 m3/㎡·h以上，可以沖走部分絮體污泥，使密度較大的顆粒污泥沉降到反應(yīng)器底部，形成顆粒污泥層。為了盡快實(shí)現(xiàn)污泥顆?；阉ω?fù)荷提高到0.6m3/㎡·h時(shí)，可以沖走大部分的絮體污泥。但是，提高水力負(fù)荷不能過(guò)快，否則大量絮體污泥的過(guò)早淘汰會(huì)導(dǎo)致污泥負(fù)荷過(guò)高，影響反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行。

編輯：王媛媛