UASB厭氧反應器的啟動與運行
UASB反應器的初次啟動
初次啟動是對一個新建的UASB系統(tǒng)以未馴化的非顆粒污泥接種,使反應器達到設計負荷和機物去除效率的過程,通過這一過程伴隨著顆?;耐瓿伞捬跷⑸?,別是甲烷菌增值很慢,厭氧反應器的啟動需要較長的時間,這被認為是高速厭氧反應器的一個不足之處。但一旦啟動完成,在停止運行后的再次啟動可以迅速完成。關于厭氧污泥的顆?;蚒ASB的初次啟動很多深入的研究,表1是Hulshoff Pol和Lettinga對次啟動的若干要特點總結。
表1 UASB反應器初次啟動的若干認識
種泥 | 1. 可供細菌附著的載體物質(zhì)微粒對刺激和發(fā)動細胞的聚集是益的 2. 種泥的產(chǎn)甲烷活性對啟動的影響不大,盡管質(zhì)量濃度大于60gTss/L的稠消化污泥的產(chǎn)甲烷活性小于較稀的消化污泥,前者卻利于UASB的初次啟動 3. 添加部分顆粒污泥或破碎的顆粒污泥,也可提高顆粒化過程 |
啟動過程的 操作模式 | 在啟動中必須相當充分地洗出接種污泥中較輕的污泥,保存較重的污泥,以推動顆粒污泥在其中的形成,要特點如下 1. 洗出污泥不再返回反應器 2. 當進液COD質(zhì)量濃度大于5000mg/L時采用出水循環(huán)或稀釋進液 3. 逐步增加機負荷,機負荷的增加應當在降解COD能被去除80%后再進行 4. 保持乙酸質(zhì)量濃度始終低于1000mg/L 5. 啟動時稠型污泥的接種量為大約10~15kgVSS/m3;質(zhì)量濃度小于40 kgVSS/m3的稀消化污泥接種量可以小一些 |
廢水征 | 1. 廢水濃度 低濃度利于顆粒化的快速形成,但濃度也應當足夠維持良好的細菌生長條件,小的COD質(zhì)量濃度應為1000 mg/L 2. 污染物性質(zhì) 過量的懸浮物阻礙顆?;男纬?/span> 3. 廢水成分 溶解性碳水化合物為主要底物的廢水比VFA為主的廢水顆?;^程快,當廢水含蛋白質(zhì)時,應使蛋白質(zhì)盡可能降解 4. 高的離子濃度(例如Ca2+、Mg2+)能引起化學沉淀(CaCO3、MgNH4PO4),由此導致形成灰分含量高的顆粒污泥 |
環(huán)境因素 | 1. 在中溫范圍,佳溫度為38~40℃;高溫范圍為50~60℃ 2. 反應器內(nèi)的pH值應始終保持在6.2以上 3. N、P、S等營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素(例如Fe、Ni、Co)應當滿足微生物的需要 4. 毒性化合物應當?shù)陀谝种茲舛然驊o予污泥足夠的馴化時間 |
UASB反應器啟動后的運行
UASB反應器的運行是在高負荷下的生物化學過程,這一過程由厭氧微生物的生命過程完成。因此反應器的運行從根本上講必須滿足微生物對環(huán)境條件的需求,這些環(huán)境條件應盡量接近微生物的佳生長條件,同時也應力求避免大的波動。具體的環(huán)境條件和關廢水征的影響因素可參考前面所述。
在實際運行中,進出液的COD濃度、進液流量,進水與出水的pH值、反應器內(nèi)的pH值,產(chǎn)氣量及其組成,出水VFA濃度及其組成,反應器內(nèi)的溫度都是被監(jiān)測的指。