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山东鲁兴环保分享厌氧颗粒污泥综...

山东鲁兴环保分享厌氧颗粒污泥综述
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山东鲁兴环保分享厌氧颗粒污泥综述
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编辑时间 : 2020-05-26

  

  “渊源”

  1996年,沈阳华润雪花啤酒有限公司从荷兰引进帕克集成电路反应器,这是我国第一个采用高效厌氧反应器处理高浓度有机废水的同类反应器。自此,高效厌氧技术在中国逐渐发展起来。除了帕克独特的集成电路反应器外,国内厌氧技术的发展主要以EGSB厌氧反应器为代表,该反应器已逐渐取代UASB,成为高浓度有机废水的主流反应器。受厌氧技术的理解和调试经验的限制,在国内EGSB厌氧反应器中,颗粒污泥一般生长缓慢或逐渐减少。2000年后,中国开始模仿集成电路反应器,并成功地在柠檬酸废水工业,培养自己的颗粒污泥。2005年,山东某环保公司通过对柠檬酸废水厌氧反应器的不断改进和运行调试经验的积累,形成了一套成熟的集成电路反应器技术。山东三大柠檬酸厂(也是世界三大柠檬酸厂)的十多个集成电路反应器在两年内进行了改造。运营效果并不比国外技术差,投资成本仅为国外技术的三分之一。也正是从这一时期开始,山东省成为我国颗粒污泥的重要产地,颗粒污泥产量也成为柠檬酸厂环保车间的重要生产评价指标。如今,越来越多的集成电路反应器在中国使用,而山东仍然是一个颗粒污泥供应大的省份。

  2006年,我第一次接触到颗粒污泥和集成电路反应器。当时,颗粒污泥在中国还是一种稀缺资源。我还记得中国东北和新疆的油轮从我们的集成电路反应器中拉出颗粒污泥的时候。我不仅感叹像水一样重的东西可以卖到300元/吨,而且想不到现在价格已经涨到1000元/吨以上,出售颗粒污泥已经成为一些环保公司的主要业务。

  [你的外表]

  在何燕玲教授的著作《废水的厌氧生物处理技术》中,有一章专门介绍了颗粒污泥的理论。阐述了颗粒污泥的概念、特征、形成的影响因素和动态行为。更重要的是,从文献的角度介绍了行业对颗粒污泥的研究成果。厌氧颗粒污泥由于不同的废水可能产生不同的颗粒污泥,因此很难对颗粒污泥的质量有一个明确的定义和标准。调试人员主要根据实际经验和一些实验室试验来评价颗粒污泥的质量。

  1.出现

  颗粒污泥呈球形或椭圆形,颗粒大小均匀,颗粒大小2-3毫米,表面光滑,黑色,有光泽。用手握一把颗粒污泥时,它有一定的弹性,不易破碎。这是一种非常好的颗粒污泥。颗粒大小不均匀,颗粒太大,表面不够光滑,有脱屑或“长毛”现象,颗粒硬度小,从集成电路反应器排泥口取泥时打手时没有明显的颗粒感,属于一般颗粒污泥。

  颗粒污泥破碎较多,大部分颗粒碎片和絮状污泥属于极贫颗粒污泥。反应器中几乎没有有效粒子。接种后启动时,应注意控制水力负荷和污泥负荷,以保持反应器稳定运行。

  白色、暗白色或灰色表面的颗粒污泥可长期储存,其活性和再活化速度明显不如直接从反应器排出的颗粒污泥。在启动期间,剂量应该更大,启动时间会更长。

  另外,由于废水质量不同,颗粒污泥会有不同的形状。例如,用于处理高含硫废水的颗粒污泥将是黄色的并且具有黄色斑点,例如铁锈,这可能与颗粒污泥中硫酸盐还原菌的高百分比有关。在处理黄原胶废水的集成电路反应器中,培养出白色颗粒污泥。当污泥接种到造纸废水中时,会发生严重的脱皮现象。颗粒污泥从外向内逐层脱落,随废水流出反应器。新形成的颗粒污泥呈黑色,并保持良好的处理效率。


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  2.结算速度

  颗粒污泥的沉降效果可以用SVI和沉降速度来表示。由于颗粒污泥具有较高的SVI值,沉降速率更具代表性。良好的颗粒污泥具有良好的沉降速度。取一个1L量筒,向刻度线加入清水,加入少量颗粒污泥,计算从1L刻度线到底部的沉降时间,从而计算颗粒污泥的沉降速度。一般情况下,20-80m/h的速度可以满足要求。沉降速度与颗粒大小、比重等有关。中空大颗粒沉降速度较慢,属于老化颗粒污泥。接种后,它们最容易破裂。粒径小于1毫米的颗粒沉降速度也较慢,但活性较高。接种后,它们应该保持相对较低的上升速度。颗粒污泥沉降速度增加后,水力负荷和容积负荷将逐渐增加。

  对于含钙量高的废水,由于无机颗粒严重,颗粒比重大,沉降性能非常好。接种污泥时,应注意硬核大颗粒的数量。硬核大颗粒越多,污泥的无机化程度越高,活性越低。

  3.活动

  通常,颗粒污泥的产甲烷活性需要通过实验来确定。目前,在国内运行项目中,运行良好的集成电路反应器中,颗粒污泥的产甲烷活性可达1kgCOD/kgVSS.d,当运行在0.6-0.8 kgCOD/kgVSS.d时,颗粒污泥的增殖率非常好。为了从外包接种污泥的角度评价颗粒污泥的活性,污泥活性可以根据VSS/TSS来确定。比例越高,活性越强,比例越低,无机化程度越高,污泥活性越差。一般来说,接种颗粒污泥进行调试时,将启动控制在产甲烷活性的50%可以保证良好的启动效果和增殖速度。颗粒污泥形成的[条件]

  从实际工程经验来看,颗粒污泥的优缺点主要与上述三个方面有关。良好颗粒污泥的培养与水质、反应器和良好的控制条件密切相关。然而,相同类型的废水和相同的反应器直接受到控制条件的影响。在我调试的反应器中,同时建造的两个反应器产生颗粒大小相差超过2 mm的颗粒污泥,一个反应器是小米粒大小,另一个反应器可以产生大豆大小的颗粒污泥。因此,控制条件对颗粒污泥的形成至关重要,在中国有许多使用UASB培养颗粒污泥的案例。从控制的角度来看,重点需要主要放在以下几个方面。

  1.反应器的影响

  关于颗粒污泥的形成有许多推论,但莱廷格先生的句子应该更清楚地解释颗粒污泥形成的潜在原因:“生长缓慢的细菌和极耐饥饿的微生物(产甲烷、产乙酸的细菌等)。)产生微生物聚集体,它们甚至在相互追逐中实现聚集,从而受益于平衡生态系统的形成。”从这段话我们可以得出结论,颗粒污泥的形成一定是微生物互利共生的结果。每个污泥颗粒都是一个或多个微小的“生态群落”。uasb厌氧反应器不同类型的微生物通过“相互吸引”和“相互追求”形成聚集体-颗粒。这也解释了为什么在UASB发现了颗粒污泥,为什么集成电路反应器比UASB更容易培养颗粒污泥,因为在反应器结构下形成的生长条件促进了微生物之间相互聚集的内聚力,“允许沉淀性能差的污泥组分被选择性地洗去,和/或选择性地保留适当的核心用于造粒”(摘自莱廷格先生自传中对颗粒污泥的描述)。

  在内循环反应器中,由于内循环量大,上升流速很大,沉降性能差的污泥被大量冲掉,而沉降性能好的污泥被留下,时间越长越好。普通集成电路反应器的上升流速可达10m/h以上,沉降性能差的污泥难以留在反应器中,留下沉降性能好的颗粒。

  在反应器运行期间,保持足够的上升流速是形成颗粒污泥的必要条件。此外,水分布的形式和均匀性在颗粒污泥的形成中起着至关重要的作用。

  2.体积负荷

  容积负荷从另一个方面展示了颗粒污泥的生存空间。实践表明,颗粒污泥容积负荷可迅速增加10-15公斤化学需氧量/立方米。当反应器的容积负荷超过20千卡/立方米时,颗粒污泥体积的增加变得相对缓慢。颗粒污泥床已达到反应器高度的一半。此时,如果颗粒污泥被适当地排放,则更容易形成颗粒的快速增殖。3.污泥负荷

  国内很少有文献描述污泥负荷对颗粒污泥形成的影响。根据实际调试经验,在0.6-0.8kgCOD/kgVSS.d的污泥负荷条件下,形成高质量的颗粒污泥是一个非常关键的参数,甚至可以抵消许多不利因素,保证颗粒污泥的增殖和抗冲击能力。

  当污泥负荷接近1kg/kgVSs  . d时,颗粒污泥的硬度变差,颗粒污泥表面开始长出“白毛”并开始逐层脱落,反应器中絮状污泥的增殖速度加快,絮状污泥的比例增加。造成这种现象的主要原因是污泥负荷过高,影响了颗粒污泥产酸菌产甲烷菌的平衡。产酸细菌迅速增加,而产甲烷菌的增殖速度比产酸细菌慢得多,从而影响颗粒的结构并导致大量产酸细菌聚集。在有此问题的反应器中,不做任何调整,仅降低污泥负荷半个月后,反应器将出现明显的颗粒强化,一个月后颗粒污泥将成为主导形式。在柠檬酸废水和造纸废水的调试中也遇到了类似的问题。

  4.液压负载

  毫无疑问,水力负荷是颗粒形成的一个非常重要的外部因素。从反应器进水的角度来看,维持3-5m/h的上升流速是非常必要的,这也可以保证形成高达2m/h的颗粒污泥。水力负荷与颗粒的强度有一定的关系。在保证污泥负荷不是很高的前提下,高水力负荷条件下颗粒污泥的强度较高。

  5.进水浓度

  进水化学需氧量浓度会影响颗粒污泥的粒径。进水COD浓度越高,有机物的渗透性越强,产生的颗粒污泥越大。随着连续运行,大颗粒和中空颗粒的数量也会增加,这与大颗粒后水质波动引起的饥饿导致的内部细菌死亡有关。颗粒污泥能适应进水COD=800~10000mg/L的浓度,并保持较高的去除率。

  6.预酸化程度

  预酸化程度表明废水水解反应的进展。预酸化程度越高,产酸越深,废水降解越容易,产沼气越多。但是,预酸化程度越高,颗粒污泥产量越低,因为预酸化程度越高,产酸菌在反应器中的繁殖速度越慢,ic厌氧反应器产酸菌是颗粒污泥快速增长的一个非常关键的指标,其污泥生产系数远远高于产甲烷菌。受产酸细菌缓慢增殖的限制,与产甲烷菌结合形成的生态菌落的数量和速度也降低了。

  7、絮状泥浆含量

  絮凝剂污泥将占据颗粒污泥的生长空间。在一个好的反应器中,絮凝剂污泥很少,而大多数反应器很难做到这一点,这与操作人员对絮凝剂污泥外流的了解有关。当反应器中絮状污泥的流出量较大时,操作者通常会降低水力负荷以保持絮状污泥在适当的位置以操作容积负荷,而降低水力负荷不利于形成颗粒和冲洗掉絮状污泥。  

       8.操作的稳定性

  无论什么样的反应器,操作条件的稳定性是维持微生物增殖的必要条件。在足够长的时间内保持相同的操作条件对颗粒污泥的生长至关重要。在运行条件频繁变化的水厂中,颗粒污泥的总产量相对较低,而在稳定条件下运行的水厂中的颗粒污泥在经过一段适应期后会迅速形成颗粒。温度、有毒有害物质、硫酸盐、亚硫酸盐和酸碱度等控制条件是影响颗粒污泥存活和生长的基本条件。


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