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,而對于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,在顆粒污泥培養(yǎng)初期,控制出水堿度在1000mg/L(以CaCO3計)以上能成功培養(yǎng)出顆粒污泥。在顆粒污泥成熟后,對進水的堿度要求并不高[2].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等對提高污泥活性,促進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間;在投加活性炭后顆粒污泥的粒徑大,并使反應器運行更加穩(wěn)定[3]. (考試大環(huán)境影響評價師)
2.6 SO42-
關于SO42-對顆粒污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面之間的相互作用,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,從而形成顆粒污泥的必要條件,而有硫酸鹽存在時,由于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,從而不利于形成顆粒污泥[5].但有些國內外外學者發(fā)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,可能成為顆粒污泥生長的二次核[4][5].
2.7 接種污泥及接種量
一般來說,對接種污泥無特殊要求,但接種污泥的不同對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,對加快顆粒污泥的形成是十分有利的。
對接種污泥的量,有學者研究認為,厭氧污泥接種量為11.5kgVSS/m3(按反應區(qū)容積計算)左右時,對于迅速培養(yǎng)出厭氧顆粒污泥是合適的[8].這與國外學者推薦的濃度范圍10-20kgVSS/m3是相吻合的[6].
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于污泥顆?;_@是因為低濃度進水可以有效避免抑制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[7].
2.9 水力負荷
水力負荷太低,會導致大量分散污泥過度生長,從而影響污泥的沉降性能,甚至會導致污泥膨脹[8];但水力負荷過大,會對顆粒污泥造成剪切并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)使絮體污泥能夠相互粘結,向集團化生長,有利于形成顆粒污泥的初生體。當出現一定量的污泥后,提高水力負荷至0.25 m3/m2·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器底部,形成顆粒污泥層。為了盡快實現污泥顆粒化,把水力負荷提高到0.6m3/m2·h時,可以沖走大部分的絮體污泥。但是,提高水力負荷不能過快,否則大量絮體污泥的過早淘汰會導致污泥負荷過高,影響反應器的穩(wěn)定運行。
3. 結語
隨著污泥顆粒化的不斷深入研究,人們了解并掌握了很多顆粒污泥形成的條件,同時,也發(fā)現了很多亟待解決的問題:厭氧顆粒污泥形成的機理,低溫培養(yǎng)顆粒污泥的技術,引起顆粒污泥的形狀的差異的原因等等,有關厭氧顆粒污泥有待進一步的探索和研究。
參考文獻
[1] 陸正禹,王勇軍,任立人,UASB處理鏈霉素廢水顆粒污泥培養(yǎng)技術探索 中國沼氣 1997,15(3):11-15
[2] 周律,張孟青,UASB反應器快速啟動的試驗研究 環(huán)境科學 1996,17(2):54-56
[3] Sam-Soon,P. A. L. N., etal. 上流式厭氧污泥床反應器中的球團形成 見:第五屆國際厭氧消化會議集,廣州 1988:40-44
[4] G.Lettinga等, 液體上升流速和水力停留時間對UASB反應器處理高含量硫酸鹽廢水顆粒污泥形成的影響 趙玉風譯自Bioresource Technology,1993,43 國外厭氧消化,1993, 2:42-49
[5] 康風先, 硫酸鹽還原甲烷化兩相厭氧法過程和機理的研究 無錫輕工學院博士學位論文, 1994
[6] 劉志杰, 陸正禹等, 處理啤酒廢水的生產性UASB反應器常溫下培養(yǎng)顆粒污泥的過程及工藝條件 中國沼氣 1994,12(4)
[7] Lettinga G, Homa S W etal. Wat.Sci.Tech. 1983; 15(8/9):177-196
[8] G.Lettinga. Proc. Of the sem iner/workship on Anaerobic Treatment of sewage, 1985;369-380
[9] Hulshoff Pol L W,Heijinedamp K, Lettinga G. Granular Anaerobic Sludge. The Netherlands. 1988:153-161(考試大環(huán)境影響評價師)
一般認為,進水水質中堿度通常應在1000mg/L(以CaCO3計)左右,而對于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,在顆粒污泥培養(yǎng)初期,控制出水堿度在1000mg/L(以CaCO3計)以上能成功培養(yǎng)出顆粒污泥。在顆粒污泥成熟后,對進水的堿度要求并不高[2].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等對提高污泥活性,促進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間;在投加活性炭后顆粒污泥的粒徑大,并使反應器運行更加穩(wěn)定[3]. (考試大環(huán)境影響評價師)
2.6 SO42-
關于SO42-對顆粒污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面之間的相互作用,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,從而形成顆粒污泥的必要條件,而有硫酸鹽存在時,由于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,從而不利于形成顆粒污泥[5].但有些國內外外學者發(fā)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,可能成為顆粒污泥生長的二次核[4][5].
2.7 接種污泥及接種量
一般來說,對接種污泥無特殊要求,但接種污泥的不同對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,對加快顆粒污泥的形成是十分有利的。
對接種污泥的量,有學者研究認為,厭氧污泥接種量為11.5kgVSS/m3(按反應區(qū)容積計算)左右時,對于迅速培養(yǎng)出厭氧顆粒污泥是合適的[8].這與國外學者推薦的濃度范圍10-20kgVSS/m3是相吻合的[6].
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于污泥顆?;_@是因為低濃度進水可以有效避免抑制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[7].
2.9 水力負荷
水力負荷太低,會導致大量分散污泥過度生長,從而影響污泥的沉降性能,甚至會導致污泥膨脹[8];但水力負荷過大,會對顆粒污泥造成剪切并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)使絮體污泥能夠相互粘結,向集團化生長,有利于形成顆粒污泥的初生體。當出現一定量的污泥后,提高水力負荷至0.25 m3/m2·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器底部,形成顆粒污泥層。為了盡快實現污泥顆粒化,把水力負荷提高到0.6m3/m2·h時,可以沖走大部分的絮體污泥。但是,提高水力負荷不能過快,否則大量絮體污泥的過早淘汰會導致污泥負荷過高,影響反應器的穩(wěn)定運行。
3. 結語
隨著污泥顆粒化的不斷深入研究,人們了解并掌握了很多顆粒污泥形成的條件,同時,也發(fā)現了很多亟待解決的問題:厭氧顆粒污泥形成的機理,低溫培養(yǎng)顆粒污泥的技術,引起顆粒污泥的形狀的差異的原因等等,有關厭氧顆粒污泥有待進一步的探索和研究。
參考文獻
[1] 陸正禹,王勇軍,任立人,UASB處理鏈霉素廢水顆粒污泥培養(yǎng)技術探索 中國沼氣 1997,15(3):11-15
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[3] Sam-Soon,P. A. L. N., etal. 上流式厭氧污泥床反應器中的球團形成 見:第五屆國際厭氧消化會議集,廣州 1988:40-44
[4] G.Lettinga等, 液體上升流速和水力停留時間對UASB反應器處理高含量硫酸鹽廢水顆粒污泥形成的影響 趙玉風譯自Bioresource Technology,1993,43 國外厭氧消化,1993, 2:42-49
[5] 康風先, 硫酸鹽還原甲烷化兩相厭氧法過程和機理的研究 無錫輕工學院博士學位論文, 1994
[6] 劉志杰, 陸正禹等, 處理啤酒廢水的生產性UASB反應器常溫下培養(yǎng)顆粒污泥的過程及工藝條件 中國沼氣 1994,12(4)
[7] Lettinga G, Homa S W etal. Wat.Sci.Tech. 1983; 15(8/9):177-196
[8] G.Lettinga. Proc. Of the sem iner/workship on Anaerobic Treatment of sewage, 1985;369-380
[9] Hulshoff Pol L W,Heijinedamp K, Lettinga G. Granular Anaerobic Sludge. The Netherlands. 1988:153-161(考試大環(huán)境影響評價師)