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厭氧生物處理工藝的運行管理

Author: vch11602707
Published on: 2022-01-10 14:34
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作為厭氧生物處理工藝的最后一篇,主要從厭氧生物處理裝置的啟動、運行管理指標(biāo)和水質(zhì)管理指標(biāo)這三個方面來簡單介紹一下厭氧生物處理工藝的運行與管理。

裝置的啟動
關(guān)于厭氧生物處理裝置的啟動,這里主要分兩個部分進行介紹:
污泥厭氧消化池的投產(chǎn)啟動
  • 在消化池進行正式投產(chǎn)運行之前,需要進行清水試驗,用以檢查消化池本身是否存在漏水、漏氣的問題;

  • 隨后就可以向消化池中投放接種污泥,接種污泥通常來自于已經(jīng)成功運行的消化池中的污泥,投放之前要采用濾網(wǎng)(2*2或5*5mm)進行過濾。

  • 接種污泥投放之后,就可以少量的投加濃縮后的生污泥;

  • 對產(chǎn)氣量、沼氣的成分、pH、上清液的VFA(揮發(fā)性脂肪酸)等指標(biāo)進行檢測;

  • 消化池正常運行后,就可以逐步增加投泥量,經(jīng)過50~60天就可以達(dá)到設(shè)計時的負(fù)荷。

UASB反應(yīng)器的投產(chǎn)啟動
這里有兩種啟動方式,一是直接啟動,就是使用足夠數(shù)量的顆粒污泥直接啟動UASB反應(yīng)器。
但是大多數(shù)時候,并沒有合適的或者足夠數(shù)量的顆粒污泥來啟動反應(yīng)器的,這時就就可以采用間接啟動,也就是采用絮狀污泥啟動。
間接啟動,首先就需要培養(yǎng)顆粒污泥,其中接種污泥主要是厭氧消化污泥等,接種污泥量在10~20kgVSS/m³,污泥負(fù)荷要控制在0.1~0.2kgCOD/(kgSS·d)之間,容積負(fù)荷要小于0.5kgCOD/(m³·d)。
水力負(fù)荷也要控制在一定范圍,使反應(yīng)器內(nèi)的水力上升流速大于1m³/(㎡·d),當(dāng)其大于0.25m³/(㎡·h)時,反應(yīng)器內(nèi)部就會產(chǎn)生水力分級作用,淘汰一部分惰性的污泥。
當(dāng)進水濃度過高的時候,還可以采用出水回流,對進水COD進行一定的稀釋,當(dāng)整個反應(yīng)器運行過程中的可溶性COD的去除率大于80%后(水質(zhì)監(jiān)測),就可以逐步提高負(fù)荷了。整個過程中還需要對出水的VFA進行監(jiān)測,需要將VFA控制在1000mg/L以下。
UASB反應(yīng)器中的顆粒污泥
UASB反應(yīng)器的一個重要特征就是能夠形成沉降性能良好、活性高的顆粒污泥。顆粒污泥的形成與成熟,是保證UASB反應(yīng)器高效穩(wěn)定運行的前提,因此顆粒污泥的培養(yǎng)是UASB反應(yīng)器運行成功的關(guān)鍵。
顆粒污泥的培養(yǎng)條件
  • 使用污泥啟動,培養(yǎng)出顆粒污泥,通常需要1~3個月的時間一般分為啟動期、顆粒污泥形成期和顆粒污泥成熟期;

  • 對于接種污泥,通常采用厭氧污泥消化池中的厭氧污泥;

  • 培養(yǎng)過程中要求水溫,pH等環(huán)境條件要穩(wěn)定;

  • 反應(yīng)器中的污泥負(fù)荷需要控制在0.05~0.1kgCOD/(kgSS·d),容積負(fù)荷則要小于0.5kgCOD/(m³·d);

  • VFA濃度需要保持在一個較低的濃度;

  • 為了淘汰部分絮狀污泥,表面水力負(fù)荷要大于0.3m³/(㎡·d);

  • 進水中可以適當(dāng)?shù)奶峁o機顆粒(鈣、鐵等),必要時適當(dāng)補充微量金屬元素(鎳、鈷、鉬等),促進產(chǎn)甲烷菌的生長;

顆粒污泥的外觀

圖片

  • 顆粒污泥的形狀多種多樣,呈現(xiàn)出球形、卵形、絲狀等;

  • 平均粒徑1mm,粒徑通常在0.1~2mm之間,最大的也能達(dá)到3~5mm;

  • 顏色多為黑色、灰色和灰白色,也會出現(xiàn)黃色或鐵紅色。

顆粒污泥的組成
顆粒污泥一般由微生物、無機物以及一些胞外的多聚物組成,VSS/SS一般為0.7~0.9。顆粒污泥的主體還是微生物,其中包括水解發(fā)酵菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、產(chǎn)甲烷菌或硫酸鹽還原菌等,總的細(xì)菌總數(shù)大概在(1-4)*10^12個/gVSS。
其中產(chǎn)甲烷菌作為微生物的主體,主要包括索氏產(chǎn)甲烷絲菌、馬氏或巴氏甲烷八疊球菌等;
顆粒污泥中C、H、N元素的比例,通常來說,C能夠占到40~50%、H約為7%,N約為10%。污泥中還含有很多無機的灰分物質(zhì),這部分物質(zhì)的含量則受到接種污泥和進水水質(zhì)的影響,一般占比在8~55%之間,其中FeS、Ca2+等物質(zhì)對顆粒污泥的穩(wěn)定性也起著重要的作用,在顆粒污泥形成初期可以加快顆粒的形成。
運行管理指標(biāo)
當(dāng)厭氧反應(yīng)器完成啟動運行后,接下來就要進入日常的運行管理階段了。
在日常運行中,就需要經(jīng)常對反應(yīng)器的運行狀況進行評價,這里就涉及到一些日常需要進行測試的運行參數(shù),以此作為評價運行狀況的指標(biāo),主要指標(biāo)如下:

圖片

這里的處理效果指的就是反應(yīng)器的進出水水質(zhì)指標(biāo),比如COD、BOD等。在厭氧反應(yīng)器的運行過程中,最主要的指標(biāo)就是COD,這里就涉及到COD去除率的計算。
反應(yīng)器的有機負(fù)荷則需要與設(shè)計負(fù)荷進行對比,不能超負(fù)荷運轉(zhuǎn);
剩余污泥產(chǎn)量則是需要在反應(yīng)器運行較長一段時間后進行計算。
水質(zhì)管理指標(biāo)
當(dāng)厭氧反應(yīng)器用于工業(yè)有機廢水的處理時,還需要對各項水質(zhì)指標(biāo)進行日常的監(jiān)測,從而對反應(yīng)器的運行狀況進行評價。
這里的主要監(jiān)測指標(biāo)有:進水量、進出水水質(zhì)(COD、BOD、SS、pH、VFA等)、污泥濃度、溫度、產(chǎn)氣量、氣體成分等。
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