UASB+AF反應(yīng)器的快速啟動(dòng)

1、    UASB+AF反應(yīng)器的快速啟動(dòng)            作者：韓洪軍1 劉立凡1 時(shí)間：2007-11-24 16:21:00                     摘要：采用UASB+AF反應(yīng)器處理高濃度滌綸聚脂生產(chǎn)廢水，實(shí)現(xiàn)了生

2、產(chǎn)性試驗(yàn)處理系統(tǒng)的快速啟動(dòng)。實(shí)踐證明，啟動(dòng)初期投加陽離子聚丙烯酰胺和顆粒活性炭可加快顆粒污泥的生成，具有啟動(dòng)速度快，耐沖擊性負(fù)荷強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：滌綸聚脂生產(chǎn)廢水 UASB+AF反應(yīng)器 顆粒污泥 快速啟動(dòng)  上流式厭氧復(fù)合床反應(yīng)器(UASB+AF)是近年來開發(fā)的一種新型反應(yīng)器1，兼有上流式厭氧污泥床(UASB)和厭氧濾池(AF)的優(yōu)點(diǎn)。該反應(yīng)器高效穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵在于培養(yǎng)生成顆粒污泥2和高活性的生物膜，而顆粒污泥的培養(yǎng)快慢與廢水的特性、運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境因素等密切相關(guān)。本試驗(yàn)從一個(gè)新的角度進(jìn)行嘗試，向接種污泥中投入顆?；钚蕴亢完栯x子聚丙烯酰胺，以加快污泥的顆?；瑥亩s短啟動(dòng)的時(shí)間。1

3、設(shè)備與材料1.1 設(shè)備生產(chǎn)性試驗(yàn)在黑龍江省龍滌集團(tuán)廢水處理站進(jìn)行，主體設(shè)備為2座完全相同的UASB+AF鋼筋混凝土池，單池平面尺寸為3.9 m×3.9m，高8.2m，上部為四棱柱形，底部為錐體，總有效容積84m3。中部設(shè)有1.6m高的纖維組合填料，體積24m3，占整個(gè)池容積的30%，池底部均勻分布4個(gè)布水系統(tǒng)，池上部設(shè)有4組三相分離器，廢水經(jīng)過三相分離器進(jìn)行泥水分離后，進(jìn)入好氧系統(tǒng)處理，產(chǎn)生的沼氣由集氣管經(jīng)水封箱后回收。為運(yùn)行管理方便，在距池底不同高度處設(shè)3個(gè)取樣口，以便隨時(shí)觀測(cè)反應(yīng)器的運(yùn)行情況，此外為保證厭氧微生物的生長(zhǎng)處于最佳溫度范圍內(nèi)，設(shè)置了蒸汽加熱系統(tǒng)，蒸汽的開啟由閥門自動(dòng)控

4、制，使池內(nèi)溫度保持在3234。1.2 廢水試驗(yàn)廢水來自滌綸聚脂生產(chǎn)線，主要含有有機(jī)酸、乙二醇和精對(duì)苯二甲酸，pH值為45，COD平均為16900mg/L，BOD為11000 mg/L，屬高濃度有機(jī)廢水，其BOD/COD為0.65，可生化性較好。1.3 接種污泥接種污泥為天津紀(jì)莊子污水廠消化池污泥，含水率為80%，VSS/SS為0.400.45，黑色。鏡檢發(fā)現(xiàn)污泥中含桿菌、球菌和絲狀菌，數(shù)量不多，活性較差，接種后反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度為14.5kgSS/m3。1.4 顆?；钚蕴繂?dòng)時(shí)，向反應(yīng)器內(nèi)投入顆?；钚蕴孔鳛槎栊暂d體，粒徑為0.40.5mm，炭量為5960mg/L。1.5 陽離子聚丙烯酰胺啟動(dòng)初期

5、，投加陽離子聚丙烯酰胺以加速顆粒污泥的形成。將陽離子聚丙烯酰胺水解成質(zhì)量濃度為2%的溶液，采用計(jì)量泵直接投入水泵吸水口處與廢水混合，投加量為23 mg/L。1.6 啟動(dòng)過程首先將原水稀釋，使其COD濃度為5000mg/L左右，將接種污泥和顆?；钚蕴客度敕磻?yīng)器，間歇進(jìn)水，每天3次，每次2h，流量為4.2m3/h，同時(shí)調(diào)整pH值，并投加尿素和磷酸氫二銨等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。啟動(dòng)初期出現(xiàn)了污泥過度流失現(xiàn)象。為改善污泥沉降性能，向反應(yīng)器內(nèi)投加陽離子聚丙烯酰胺，以促進(jìn)污泥的絮凝，同時(shí)采用部分出水回流的方式，將隨出水流出的懸浮污泥和顆?；钚蕴炕亓魅敕磻?yīng)器，以保證反應(yīng)器內(nèi)足夠的污泥濃度。2 結(jié)果與分析2.1 運(yùn)行結(jié)果

6、啟動(dòng)運(yùn)行至第8天，反應(yīng)器內(nèi)有少量顆粒污泥出現(xiàn)，此時(shí)容積負(fù)荷為1.2kgCOD/(m3·d)；運(yùn)行到第33天時(shí)取污泥觀察，發(fā)現(xiàn)了直徑1.0mm左右的顆粒污泥，此時(shí)容積負(fù)荷為2.8kgCOD/(m3·d)，污泥負(fù)荷為0.29kgCOD/(kgSS·d)。在維持COD去除率不低于70%的前提下，繼續(xù)提高容積負(fù)荷，以加快顆粒污泥的成熟，到第70天顆粒污泥已充滿污泥床。根據(jù)運(yùn)行情況，可把顆粒污泥形成過程劃分為啟動(dòng)期、提高負(fù)荷期、顆粒污泥成熟期和穩(wěn)定運(yùn)行期，各時(shí)期運(yùn)行參數(shù)見表1。表1 顆粒污泥的形成過程項(xiàng)目啟動(dòng)期(120d)提高負(fù)荷期(2136d)顆粒污泥成熟期(3760d)

7、穩(wěn)定運(yùn)行期(61100d )進(jìn)水COD(mg/L)50008800920011500出水COD(mg/L)2700210018502050COD去除率(%)4668083容積負(fù)荷(kgCOD/m3·d)1.23.17.911.7HRT(h)80423125污泥特征桿菌、球菌絲狀菌、小顆粒污泥污泥呈黑色、有大量絲狀菌和顆粒污泥顆粒污泥充滿污泥床2.2 顆粒污泥的形成機(jī)理顆粒活性炭有巨大的比表面積和富集作用，可將有機(jī)物和微生物濃縮在其周圍，延長(zhǎng)了微生物與有機(jī)物的接觸時(shí)間，為微生物的代謝活動(dòng)創(chuàng)造了良好的條件。啟動(dòng)初期，反應(yīng)器內(nèi)為絮狀污泥和顆?；钚蕴?，鏡檢觀察到活性炭表面附著一些桿菌和絲狀菌

8、，密度較小的污泥已流失。第32天反應(yīng)器底部有顆粒狀污泥出現(xiàn)，但數(shù)量不多，COD去除率有所提高。取顆粒污泥打碎篩濾，發(fā)現(xiàn)所截留的活性炭數(shù)量較多，說明啟動(dòng)初期形成的顆粒污泥多數(shù)是以顆粒 活性炭為生長(zhǎng)核心而構(gòu)成的。第55天反應(yīng)器底部已充滿顆粒污泥，污泥層和懸浮層有明顯的分界面，取樣觀察，最大的顆粒污泥粒徑在3mm左右，黑色，沒有見到單獨(dú)存在的顆粒活性炭。陽離子聚丙烯酰胺是應(yīng)用十分廣泛的水處理絮凝劑。在反應(yīng)器啟動(dòng)初期，接種污泥中細(xì)小的污泥和游離的細(xì)菌懸浮在反應(yīng)器內(nèi)，通過陽離子聚丙烯酰胺的吸附架橋作用，生成由厭氧污泥、顆粒活性炭和陽離子聚丙烯酰胺組成的松散絮凝體，成為顆粒污泥的一級(jí)生長(zhǎng)核心。細(xì)菌很容易在

9、其表面附著，隨著細(xì)菌的增殖，絮凝體逐漸密實(shí)，密度增大，成為沉降性能好、活性高的顆粒污泥。反應(yīng)器內(nèi)的軟性組合填料是具有較大比表面積的惰性材料，能吸附大量的游離細(xì)菌和小的污泥絮體，并很快繁殖長(zhǎng)成生物膜，經(jīng)測(cè)算填料層上生物膜量為8.2kgVSS/m3，脫落的 生物膜返回污泥床后，其碎片成為顆粒污泥的次級(jí)生長(zhǎng)核心，加速了顆粒污泥的形成。3 結(jié)論 采用UASB+AF反應(yīng)器處理滌綸聚脂生產(chǎn)廢水，當(dāng)進(jìn)水COD濃度為900010000mg/L時(shí)，生產(chǎn)性快速啟動(dòng)運(yùn)行60d，COD去除率可達(dá)80%，容積負(fù)荷為79kgCOD/(m3·d)。軟性組合填料對(duì)于微生物有良好的附著性能，可以形成高活性的生物膜。脫落的膜碎片提供了顆粒污泥的次級(jí)生長(zhǎng)核心，加速了顆粒污泥的成長(zhǎng)。UASB+AF反應(yīng)器啟動(dòng)初期投加陽離子聚丙烯酰胺和顆粒活性炭以加速顆粒污泥的生成是可行