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标题: UASB反应器处理垃圾渗滤液的快速启动方法 [打印本页]

作者: zhangw 时间: 2012-12-20 17:30
标题: UASB反应器处理垃圾渗滤液的快速启动方法

摘要：研究了UASB反应器处理生活垃圾渗滤液时快速启动的条件,结果表明:在夏季的室内水温(25～30℃)时,采用未经驯化的城市生活污水厂(传统活性污泥法)的剩余污泥接种,经逐步培养法,通过控制较低的液体上升流速(3.0 m/d),可以在50 d的时间里完成UASB反应器处理垃圾渗滤液的启动,使其有机负荷(以CODCr计)达到10kg/(m3·d),且CODCr的去除率高达70？上(较常规启动少用1～4个月的时间),进而在90 d里完成污泥的颗粒化。

1 实验方法

1．1 实验装置
  　　实验用UASB反应器采用内径为200 mm有机玻璃圆柱，高2.1m，总容积55L，有效容积50L，在高度方向上每隔300mm开一取样孔。
  1．2 实验步骤及条件
  　　①投加接种污泥，接种污泥投加量为UASB反应器有效容积的25％左右：接种污泥来自上海市某生活污水处理厂二沉池的剩余污泥，ρ（MLVSS）＝5350mg/L。沉降性能良好。
  　　②第一周将UASB反应器的有机负荷（以CODcr计）控制在0.5kg/（m3.d），以后每隔7d增加一次有机负荷，即有机负荷为1，2，4，7，10kg/（m3.d）。
  　　③通过调节回流水量而控制整个启动期间液体上升流速（也即表面水力负荷）在3.0m周左右。
  　　④考虑到高污泥停留时间是厌氧反应器高效运行的保证，本启动期间并未进行排泥，从而保持高污泥浓度和高污泥停留时间。
  　　⑤由于厌氧细菌在30－40℃活性较高，而实际工程加温费用较为昂贵，故水温选夏季室内水温25－30℃进行启动实验。
  　　⑥垃圾渗滤液来自上海市老港城市生活垃圾填埋场调节池渗滤液原水，本实验在启动阶段对此原水进行了稀释，使产（CODcr）－2500mg/L，p（NH3-N）≈200mg/L，ρ（TP）≈3.5mg/L，在工程中可以通过出水回流来稀释较高浓度的渗滤液。

2 结果与讨论

2.1 选择压与污泥颗粒化
　　已有的研究表明，当温度等外界条件一定时，对UASB反应区内的颗粒污泥的形成影响最大的是基质的种类、浓度以及液体上升流速（也即表面水力负荷）和表面产气负荷（合称选择压）。由Hickey，Letting G．，Driessen等人的研究表明基质的质量浓度（CODcr）在4000mg/L以下为宜。同时在Riitta等人的研究中认为液体上升流速在 2.5－3.0m/d（甚至0．72－0．96 m/d）之间时，最有利于UASB反应器内污泥的颗粒化。鉴于以上原因，本实验的液体上升流速控制在3.0±0.2m/d，较国内的报道（一般为10m/d以上）要低得多。图1反映了反应区内污泥平均粒径与选择压（以液体上升流速与表面产气负荷之和计）随时间的变化。由图1可见，在表面产气负荷快速增长期（第30天至第60天）污泥粒径增长迅速，平均增长了1.0mm，不仅充分说明了选择压对于污泥平均粒径有显著的影响，而且还从另一侧面证明了充气搅拌确实可以加快污泥颗粒化进程。

UASB反应器处理垃圾渗滤液的快速启动方法

2.2 有机负荷
　　有机负荷与CODcr去除率随时间的变化情况如图2所示。由图2可见，随着运行时间的增长CODcr去除率总体上是逐步增长的，且每次有机负荷突增后，CODcr去除率有所下降但又会马上回升；同时进水浓度对UASB反应器也有一定的影响，如在第44天时进水CODcr的质量浓度从原来的约2500mg/L升到约 3500mg/L时，CODcr去除率下降到54.9％，但第46大又达到了63.4％，说明UASB反应器抗冲击负荷能力比较强。对于UASB反应器处理垃圾渗滤液而言，只经过50d的启动，有机负荷（以CODcr计）就高达10kg/（m3.d），且CODcr去除率高达70％以上，这显然比常规所需的启动时间4－6个月[4]要短得多。究其原因，是因为在CODcr去除率较低（30％－60％）时，底部进水口的乙酸质量浓度较高（1000－1500mg/L），充分发挥7以巴氏甲烷八叠球菌为主体的球状颗粒污泥（又称A型颗粒污泥）在乙酸浓度较高时比增殖速度快的生理特性；而常规启动为了避免酸化，常在CODcr去除率达80％－90％后才提高有机负荷，其结果是从一开始即维持体系中较低水平的乙酸浓度，而无法培养起A型颗粒污泥[7]。

UASB反应器处理垃圾渗滤液的快速启动方法

2．3 出水挥发性脂肪酸VFA与叫值
　　出水挥发性脂肪酸VFA在厌氧反应器控制中被认为是最重要的参数，这是因为VFA的去除程度可直接反映甲烷菌的活性，在正常情况下，底物先由酸化菌转化为VFA，而VFA又易被甲烷菌转化为甲烷气体，因此甲烷菌活跃时，出水VFA浓度较低。一般认为出水VFA的质量浓度低于200mg/L时，说明反应器运行良好，反之当VFA的质量浓度高于800mg/L，就有“酸化”的危险[6]。而对于连续流厌氧工艺，一般认为当pH值在7.0－7.2时的有机负荷是比较理想的，而只要温度及进水水质不变，出水的pH值主要取决于有机负荷。有机负荷一定时，消化液的pH值很快就趋向某一固定值。已有经验证明：有机负荷低时，pH值较高；反之亦然。由此可知，VFA与pH值在某种程度上有较为直接的关系，这一点在本启动中也得到了很好的反映，详见图3。

UASB反应器处理垃圾渗滤液的快速启动方法

　　大多数研究者认为：pH值的测定较VFA测定方便得多，所以当条件有限时，可以利用VFA与pH值这种较为直接的关系，通过出水的pH值间接指示出水的VFA质量浓度。由图3可见，只要pH值在7.15以上（本启动进水PH值在7.0－7.1之间），就可以较好地将VFA的质量浓度控制在400mg/L以下。

2．4 碱度与氨氮（NH3－N）
  　　厌氧工艺出水的碱度通常是由其中的共轭酸碱对（主要有NH4+/NH3，H2CO3/HCO3-，HCO3-/CO32-，H2S/HS-，HS-/S2-，HAC/AC-等）决定的。因而厌氧体系的总碱度可粗略地由下式计算：
  　　总碱度=[HS-]+[HCO3-］+2[CO32-］+［NH3］+[Ac-]
  　　McCarty建议总碱度应维持在2000－5000mg/L的范围内，如果反应器总碱度小于1000mg/L就会导致pH值的下降，H2S的质量浓度不应高于150mg/L、NH3-N的质量浓度不应高于1000mg/L[8]。本启动实验期间，UASB反应器内总碱度平均值约为2100mg/L，而NH3－N的质量浓度在180－300mg/L变化，运行情况良好。

3 结论

　　①采用城市生活污水厂的剩余污泥接种，在夏季自然水温25－30℃左右时，经逐步培养法，可以在50d的时间里完成UASB反应器处理垃圾渗滤液的启动，使其有机负荷（以CODcr计）高达10kg/（m3.d），且CODcr去除率高达70％以上（较常规启动少用1－4个月的时间），进而在90d里完成污泥的颗粒化。
  　　②可以通过利用A型颗粒污泥在较高的乙酸质量浓度（1000－1500mg/L）下比增殖速度快的生理特性而达到缩短启动时间的目的。
  　　③UASB反应器处理垃圾渗滤液，较低的液体上升流速（本实验在3.0m/d左右）有利于加速污泥颗粒化进程。
  　　④为了保证厌氧微生物有较高的增殖速度，应保持较高的启动温度（25－35℃）为宜。
  　　⑤适当的碱度（约2100mg/L）有利于维持UASB反应器内pH值的稳定。

作者: scbaihong 时间: 2013-12-19 03:59
21世纪，什么最重要——我！

作者: dsvbb 时间: 2014-1-17 03:59
挺好啊

作者: zouzehai 时间: 2014-7-5 23:08
先看看怎么样！

作者: 陈银山 时间: 2014-11-25 05:42
严重支持！

作者: shilang 时间: 2015-1-9 23:06
有空一起交流一下

作者: 常青树 时间: 2015-6-26 01:27
说的真有道理啊！

作者: cyc1111 时间: 2015-9-12 23:36
谢谢分享

作者: hx0011yy 时间: 2015-11-5 12:27
今天没事来逛逛

作者: longpan 时间: 2016-4-2 07:00
说的不错

作者: 张颢镡 时间: 2016-6-3 04:11
我回不回呢考虑再三还是不回了吧 ^_^

作者: sky1000005 时间: 2016-6-17 12:01
好东西，正好有用，谢谢分享

作者: dong5300 时间: 2016-7-30 21:51
帮你顶，人还是厚道点好

作者: 浪人 时间: 2016-8-1 06:09
我也来顶一下..

作者: lb20309 时间: 2016-10-8 16:10
写得好啊估计有马甲

作者: 心海恋歌 时间: 2016-10-9 11:29
一下子没看懂

作者: saundy 时间: 2016-10-14 09:03
这年头，分不好赚啊

作者: shenhp 时间: 2016-10-15 11:18
好贴坏贴，一眼就看出去

作者: santaclaus 时间: 2016-10-19 18:57
鉴定完毕.!

作者: hongblue 时间: 2016-10-30 19:36
哈哈，看的人多，回的人少

作者: dong5300 时间: 2016-11-12 12:38
说的真有道理啊！

作者: 分析家 时间: 2016-11-16 12:25
哈哈,顶你了哦。

作者: 陈银山 时间: 2016-11-26 01:03
这个贴不错！！！！！

作者: 常青树 时间: 2016-11-28 09:24
呵呵,支持一下哈

作者: gyts62 时间: 2016-11-28 22:31
支持一下吧

作者: longpan 时间: 2016-12-6 11:03
论坛确实不错，感谢楼主

作者: 忧郁者 时间: 2016-12-7 19:09
希望大家帮我把这个帖发给你身边的人，谢谢！

作者: gaohan 时间: 2016-12-8 01:40
好帖子，要顶！

作者: 漂亮蓝影 时间: 2016-12-12 00:33
楼主，支持！

作者: 大湖之子 时间: 2016-12-13 01:04
既然来了，就留个脚印

作者: ymwatcher 时间: 2017-7-18 18:00
谢谢了，好资料，收藏了、。。。

作者: 子非寒 时间: 2019-2-28 15:20
术业有专攻

作者: shichuan 时间: 2019-7-9 19:58
好好学习学习，谢谢楼主

作者: yuqiang1975 时间: 2019-7-10 10:15
谢谢分享，很有用！

作者: shizhiyang99 时间: 2019-9-9 13:47
污水处理中，UASB处理是一个难掌握的阶段。

作者: windstamp 时间: 2019-10-11 10:05
好文章，受教了。

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