UASB工藝處理城市污水中顆粒污泥沉降性能影響因素的研究.pdf

1、通過自固定化技術(shù)形成的高效優(yōu)質(zhì)的厭氧顆粒污泥(簡稱顆粒污泥)是上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器實現(xiàn)高效穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，在UASB反應(yīng)器中需要顆粒污泥具有良好的沉降性能以解決顆粒污泥的流失問題。研究顆粒污泥的沉降性能及其影響因素可為UASB工藝處理城市污水的工藝設(shè)計與正常運(yùn)行、控制、優(yōu)化提供理論依據(jù)。本文闡述了UASB工藝處理城市污水的工作原理、UASB反應(yīng)器中顆粒污泥的特性、UASB反應(yīng)器中污泥顆?；男纬蓹C(jī)理和影響因素等。探討了阻力

2、系數(shù)(ξ)、球形度(φs)、顆粒密度(ρs)與粒徑大小(d)對UASB工藝中顆粒污泥沉降速度的影響。研究了UASB反應(yīng)器中溫度、投加活性碳、投加Ca<'2+>、運(yùn)行負(fù)荷、進(jìn)水濃度、進(jìn)水堿度、投加絮凝劑、水力負(fù)荷等因素對顆粒污泥沉降性能和城市污水處理效率的影響。 研究結(jié)果表明： (1)UASB反應(yīng)器中可培養(yǎng)出沉降陛能良好的顆粒污泥。UASB反應(yīng)器啟動過程的實質(zhì)就是污泥顆粒化的實現(xiàn)，厭氧工藝一旦啟動完成，停止運(yùn)行后再次啟動可以迅速完

3、成。(2)UASB反應(yīng)器中顆粒污泥沉降速度反比于顆粒污泥與流體的相對運(yùn)動阻力系數(shù)ξ；對于球形顆粒(即φs=1)，越是球形度好的顆粒，其最終沉降速度越大；顆粒密度的增加和顆粒直徑的增大有助于最終沉降速度的增大，沉降性能越來越好。適當(dāng)增加UASB反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥中無機(jī)物如Ca<'2+>等的含量，提高顆粒污泥的密度，可改善顆粒污泥的沉降性能。將顆粒污泥直徑控制在一個合理的范圍內(nèi)，兼顧顆粒污泥的沉降性能與反應(yīng)器的性能，以提高城市污水處理效率。

4、(3)相同直徑的顆粒污泥在較高溫度下的沉降性能優(yōu)于較低溫度下的沉降性能。在UASB反應(yīng)器中35±1℃的中溫條件有利于厭氧菌的較快生長，使反應(yīng)器中顆粒污泥具有較好的沉降性能，保證UASB反應(yīng)器具有較高的處理效率，同時避免高溫條件下產(chǎn)生毒性物質(zhì)。(4)城市污水處理中，向UASB反應(yīng)器中投加載體活性炭在一定程度上加快顆?；倪M(jìn)程、縮短顆粒化的時間，有助于提高顆粒污泥沉降性能，使反應(yīng)器的運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)良好。(5) 經(jīng)一段時間的馴化，投加Ca

5、<'2+>的UASB反應(yīng)器中顆粒污泥的沉降性能得到了很好的改善。向UASB反應(yīng)器中投加80～150mg/L Ca<'2+>，可顯著改善顆粒污泥沉降性能，提高城市污水處理效率。(6) 采用逐步提高污泥負(fù)荷運(yùn)行方式的反應(yīng)器中污泥的沉降性能從馴化開始到結(jié)束發(fā)生了巨大的變化，培養(yǎng)出了球形或橢球形不很規(guī)則的沉降性能良好的顆粒污泥。當(dāng)COD去除率大于80％、出水pH為7.0～7.5、穩(wěn)定運(yùn)行4d～6d后，提高負(fù)荷，有利于反應(yīng)器中微生物的增殖，反應(yīng)器

6、中保持充分的微生物與廢水中的有機(jī)物反應(yīng)，可促進(jìn)顆粒污泥的培養(yǎng)，提高顆粒污泥沉降性能，加快反應(yīng)器的啟動，提高城市污水的處理速度和效率。 (7)進(jìn)水濃度高的反應(yīng)器中培養(yǎng)出的顆粒污泥直徑比進(jìn)水濃度低的反應(yīng)器中培養(yǎng)出的顆粒污泥直徑大，進(jìn)水濃度高的反應(yīng)器中顆粒污泥沉降性能優(yōu)于進(jìn)水濃度低的反應(yīng)器中顆粒污泥沉降性能。城市污水處理中，采用原水或高濃度水直接培養(yǎng)顆粒污泥，有利于顆粒污泥的沉降性能的提高，可較快啟動UASB反應(yīng)器，達(dá)到處理城市污水的目的。(

7、8)UASB工藝處理城市污水污泥顆?；^程中，進(jìn)水堿度可以適當(dāng)偏高，可控制在1500～2000mg/L之間，啟動初期進(jìn)水pH控制在7.5～8.0范圍內(nèi)以加速污泥的顆粒化，使反應(yīng)器快速啟動；而在顆?；^程基本結(jié)束時，進(jìn)水堿度應(yīng)適當(dāng)偏低以提高顆粒污泥的SMA。(9)投加微生物絮凝劑在一定程度上加快顆粒化的進(jìn)程、縮短顆?；臅r間，促進(jìn)低濃度污水UASB反應(yīng)器厭氧污泥顆?；陬w粒污泥形成速度、顆粒污泥平均直徑、沉降性能等方面均表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)

8、作用。向UASB反應(yīng)器中投加微生物絮凝劑等可代替和增強(qiáng)ECP的作用，促進(jìn)污泥的顆?；?，提高污泥沉降性能，改善城市污水處理效果。(10)流經(jīng)床層的水力傳動和絲狀菌以及ECP物質(zhì)在顆粒形成過程中起重要作用。城市污水處理中，UASB反應(yīng)器啟動時，水力負(fù)荷不要太大，顆粒污泥出現(xiàn)后，可逐漸加大水力負(fù)荷，減少水力停留時間，以促進(jìn)顆粒污泥的快速形成，縮短啟動時間。提高水力負(fù)荷不能過快，否則大量絮狀污泥過早淘汰會導(dǎo)致污泥負(fù)荷過高，影響反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行。