厭氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)技術(shù)及?；顑?chǔ)存方法研究.pdf

1、在廢水生物處理的實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)用于高效厭氧反應(yīng)器的顆粒污泥培養(yǎng)速度較慢，從而導(dǎo)致升流式厭氧污泥床(UASB)、內(nèi)循環(huán)(IC)等厭氧反應(yīng)器從啟動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)行需要較長(zhǎng)地時(shí)間，短者兩三個(gè)月，長(zhǎng)者甚至半年。本實(shí)驗(yàn)正是基于這個(gè)實(shí)際應(yīng)用中遇到的難題，從三個(gè)方面展開實(shí)驗(yàn)研究工作。 首先從反應(yīng)器的運(yùn)行控制條件入手，研究污泥負(fù)荷這一運(yùn)行參數(shù)在加快厭氧顆粒污泥培養(yǎng)過程中起到的作用，并總結(jié)出適合于顆粒污泥快速培養(yǎng)的參數(shù)范圍。另外，對(duì)比研究了有機(jī)高聚物、

2、惰性載體顆粒物、無機(jī)金屬鹽三大類顆粒化促進(jìn)劑的各自典型代表物：聚丙烯酰胺(PAM)和殼聚糖(CHI)、顆粒活性炭(GAC)、氯化鈣的促顆粒化效果，并查明它們對(duì)厭氧污泥的產(chǎn)甲烷毒性影響及污泥的活性恢復(fù)情況，并在此研究結(jié)果的基礎(chǔ)上提出一種利用絮狀厭氧活性污泥在反應(yīng)器以外快速制備厭氧顆粒污泥的新工藝方法。最后，出于利用保活儲(chǔ)存后的顆粒污泥啟動(dòng)反應(yīng)器的考慮，研究了影響厭氧顆粒污泥活性的三個(gè)因素：含水率、溫度、溶解氧，并根據(jù)影響結(jié)果研究總結(jié)出厭氧

3、顆粒污泥?；顑?chǔ)存的條件和方法。從這三方面的實(shí)驗(yàn)研究中得出了下面的結(jié)論： (1)UASB中適宜的高污泥負(fù)荷有利于厭氧顆粒污泥的快速形成，當(dāng)污泥負(fù)荷達(dá)到0.29-0.51kg COD/kgVSS·d時(shí)顆粒污泥開始大量出現(xiàn)和形成，這一污泥負(fù)荷范圍最有利于顆粒污泥的快速形成。采用合適高污泥負(fù)荷的反應(yīng)器R2中培育出的1mm以上顆粒污泥占污泥總量的42.4％，而低污泥負(fù)荷條件的反應(yīng)器R1中這一比例僅為14％。兩反應(yīng)器培養(yǎng)出的顆粒污泥沉降性能

4、較好，0.5mm以上的顆粒沉降速率為20-147m/h。較高的污泥負(fù)荷培養(yǎng)出的顆粒污泥VSS/TSS值也較大。 (2)綜合分析受促進(jìn)劑影響的累計(jì)產(chǎn)甲烷量和顆粒粒徑分布情況，可得出四種促進(jìn)劑促顆粒化效果的比較結(jié)果：作用效果最好的是聚丙烯酰胺，殼聚糖和顆粒活性炭效果次之，CaCl2作用效果最弱。通過產(chǎn)甲烷毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可排序四種顆?；龠M(jìn)劑對(duì)厭氧污泥的產(chǎn)甲烷毒性：顆粒活性炭>殼聚糖>氯化鈣>聚丙烯酰胺。通過活性恢復(fù)實(shí)驗(yàn)表明，濃度22

5、mi幾的顆?；钚蕴慨a(chǎn)生的抑制，污泥活性下降不能恢復(fù)；其余受試樣的抑制為代謝毒素型抑制，活性可恢復(fù)。 (3)本文新提出的厭氧顆粒污泥制備工藝步驟為：預(yù)處理絮狀厭氧活性污泥、添加聚丙烯酰胺絮凝反應(yīng)、臥式螺旋離心機(jī)絮凝脫水、顆粒篩分、反應(yīng)器中熟化培養(yǎng)。制備工藝過程沒有對(duì)厭氧污泥的最大比產(chǎn)甲烷活性(SMA)造成較大損害，制備得到的厭氧顆粒污泥SMA較原料污泥提高了18％。絮凝反應(yīng)和離心脫水工藝使粒徑大于0.25mm的顆粒污泥達(dá)到污泥總量

6、的一半，顆粒篩分工藝使1mm以上的顆粒組分由38％躍升至80％，熟化培養(yǎng)工藝使厭氧顆粒污泥趨向成熟。計(jì)算最終產(chǎn)率為：原料污泥中總污泥量35.7％的絮狀污泥可轉(zhuǎn)變成最終的粒徑大于1mm厭氧顆粒污泥，總污泥量的17.8％可轉(zhuǎn)變成粒徑大于4mm的厭氧顆粒污泥。 (4)脫水顆粒污泥含水率高于80％時(shí)，污泥產(chǎn)甲烷活性受到的不利影響較小；短時(shí)間內(nèi)處于好氧培養(yǎng)環(huán)境不會(huì)對(duì)厭氧顆粒污泥活性產(chǎn)生較大損害；35℃以下時(shí)溫度越低產(chǎn)甲烷活性越低，影響顯

7、著，5℃可使厭氧顆粒污泥處于休眠狀態(tài)。綜合分析三個(gè)指標(biāo)(保存后污泥SMA、短期恢復(fù)培養(yǎng)后污泥SMA、顆粒完整度保持情況)，對(duì)不同保存方法的保存效果排序(由好到差)：低溫5℃脫水(含水90％)保存>低溫5℃未脫水保存>室溫脫水(含水90％)保存>室溫未脫水保存。低溫5℃脫水保存和低溫5℃未脫水保存效果比較理想，可以在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用于厭氧顆粒污泥的?；顑?chǔ)存。-16℃速凍保存不適合于厭氧顆粒污泥的保活儲(chǔ)存。氧氣的存在使顆粒污泥SMA值降低，所