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厌氧颗粒污泥培养的6个要点

2018年12月06日 16:53:10

在厌氧反应器的运行中,大家经常听到的反馈就是厌氧反应器跑泥或者不长泥,有些时候厌氧颗粒污泥流失过多,甚至需要重新采购颗粒污泥。今天,大家就来聊一聊厌氧反应器运行中最重要的部分,厌氧颗粒污泥的培养。

 

 

厌氧颗粒污泥本质上是多种微生物的聚集体,主要由各类产酸细菌和产甲烷细菌组成,产酸细菌在颗粒外部,产甲烷细菌在颗粒污泥内部。颗粒污泥中参与分解复杂有机物、生成甲烷的厌氧细菌可分为如下三类:

 

第一类:水解发酵菌,对有机物进行最初的分解,生成有机酸和酒精。

第二类:产乙酸菌,对有机酸和酒精进一步分解利用。

第三类:产甲烷菌,将乙酸以及其它一些简单化合物转化成为甲烷。

 

1. 厌氧颗粒污泥的特点

 

  • 颜色呈灰黑色或褐黑色,包裹灰白色生物膜

  • 相对密度在1.01~1.05左右

  • 颗粒污泥沉降速率为50~150m/h

 

2. 厌氧颗粒污泥的生长

 

厌氧颗粒污泥的维持和生长需要特定的条件。主要的指标有稀释率和微生物的生长速率。稀释率为进水流量(m3/h)除以反应器的容积(m3),即水力停留时间的倒数。

 

微生物的生长速率为反应器中单位量的微生物(kg)可以合成微生物的速度(kg/h)。在颗粒污泥生长的过程中,微生物洗出的速度需要小于微生物的最大生长速度,一旦稀释率大于微生物最大生长速度,悬浮生长的微生物将会洗出。

 

3. 厌氧颗粒污泥的培养条件

 

厌氧颗粒污泥的培养,需要具备以下条件:

 

  • 高稀释率

  • 至少70mg/l的Ca

  • 营养物质的需求

  • 合适的微生物种群比例

  • 破碎的小污泥颗粒或无机固体成为内核

  • 产甲烷菌附于内核上生长

  • 酸化细菌帮助维持颗粒结构

  • 完全酸化的废水很难培养出颗粒污泥

 

4. 影响污泥颗粒化的因素

 

  • 水力停留时间,是指调节酸化池的停留时间,一般情况下,水力停留时间越长,预酸化度越高,不同废水如采用相同的水力停留时间,废水的预酸化度不同。

  • 预酸化度一般应控制预酸化度在30-50%之间,如预酸化度过高,则不利于污泥颗粒化,会导致絮状污泥增多,随着水力负荷过大或产气量增高,容易引起颗粒污泥流失。

    悬浮固体,悬浮物会造成污泥产甲烷活性的降低,阻碍有机物的降解,引起污泥流失。

  • 水力负荷,水力上升速度与产气搅动可洗出细颗粒污泥和絮状污泥。

  • 无机盐浓度,无机盐浓度过高,污泥会钙化,导致活性降低。

 

5. 影响颗粒污泥直径大小的因素

  

  • 底物在传质过程中所能进入颗粒内部的深度

  • 有机负荷的高低

  • 如果低负荷忽然增加负荷将使颗粒污泥破碎

  • 用较大的上升气流与产气量可选择性的洗出较小的颗粒污泥

 

6. 厌氧菌种的需求

 

  • 碳源

  • 营养

  • 合适的温度

  • PH中性

  • 负荷过低开始自溶

  • 负荷过高易酸化

 

(1) 碳源

 

碳源,就是可生物降解的COD。 当碳源充足时,厌氧颗粒污泥消耗碳源,当碳源不充足时,自身消耗,并释放不可生物降解COD。因此,停止进水时,当反应器基本不产气以后,应停止反应器进料泵。

 

(2) 营养物质

 

若营养源缺乏,微生物繁殖受限制,短时间营养源缺乏,表现为污泥生长停止,长期营养源缺乏,将导致污泥量减少。一般情况下,直接对自然有机物加工的生产废水不需额外添加营养物质;以精制产品如糖为原料,或化工过程废水需额外添加营养源。

 

对于未酸化的废水:COD:N:P:S=250:5:1:0.3

对于酸化的废水: COD:N:P:S=1000:5:1:0.3

 

(3)合适的温度

 

厌氧反应器在常温下均能顺利启动,并形成颗粒污泥。一般情况下,厌氧颗粒污泥的适宜温度应保持在30-38℃,如果温度上升至40℃,则厌氧颗粒污泥的活性会急剧下降。

 

 

(4) pH值

 

厌氧菌种的生存环境在中性左右,甲烷菌最适宜的pH范围在6.5-7.5。一般情况下要根据厌氧出水pH值进行调整,只要保证厌氧出水在6.8-7.2之间即可。

 

(5)COD负荷

 

COD负荷过低,会导致厌氧菌种因食物不足而开始进行自身消耗,导致颗粒污泥停止生长;而COD负荷过高,会导致厌氧颗粒污泥中毒,发生酸化。
 

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