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污水厌氧生物处理工艺简介:3点说明颗粒污泥,该如何培养?
厌氧生物处理是在无氧条件下,利用及兼性菌分解有机物的一种生物处理方法,其早仅用于城市污水厂污泥的稳定处理,后被应用于中高浓度有机废水处理中。在厌氧处理中,影响其处理的因素有温度、pH、负荷、碳氮比、有毒有害物质等。下面温度、pH、抑制剂、污泥培养做简要分享,供参考交流。
1、厌氧颗粒污泥介绍
厌氧颗粒污泥分为淀粉、淀粉糖、柠檬酸、酒精、造纸等行业高浓度污水处理系统中的高负荷厌氧反应器(EGSB、IC)生产出的新鲜颗粒污泥。厌氧反应器的容积负荷、上升流速和去除率均分别高于20kgCOD/(m3˙d),5m/h和90%。
厌氧颗粒污泥体型规则呈球形,VSS/TSS≥0.7,沉降速度50-150m/h,粒径0.5-2mm,颗粒度大于90%,比产甲烷速率≥400mlCH4/(gVSS˙d)。作为接种污泥可用于淀粉、淀粉糖、柠檬酸、酒精、啤酒、造纸、蛋白、食品、味精等行业的污水处理系统中高负荷厌氧反应器(IC、EGSB、UASB等)的启动运行。
2、培养颗粒污泥需考虑的因素
2-1 基质
培养颗粒污泥先对基质有一定的要求,一般的,在培养颗粒污泥的基质中COD:N:P=110~200:5:1。而有机废液的基质可分为偏碳水化合物类和偏蛋白质类。为了能顺利培养出颗粒污泥,对于偏碳水化合物类的污水需要添加N和P。而对于偏蛋白质类的污水需要添加碳源(如葡萄糖等)。
2-2 温度
废水中的厌氧处理主要依靠微生物的生命活动来达到处理的目的,不同微生物的生长需要不同的温度范围。温度稍有差别,可在两类主要种群之间造成不平衡。因此,温度对颗粒污泥的培养很重要。颗粒污泥在低温(15~25℃)、中温(30~40℃)和高温(50~60℃)都有过成功的经验。
一般的,高温较中温的培养时间短,但由于高温下NH3与某些化合物混合毒性会增加,因而导致其应用上受一定的限制;中温一般控制在35℃左右,在其它条件适当的情况下,经1~3个月可成功的培养出颗粒污泥;低温下培养颗粒污泥的研究较少,但有文献报道在使用颗粒污泥低温驯化后处理底浓度制药废水的实验中,COD的去处率达90%,取得了较好的效果。
2-3 pH值
反应器内pH值范围应控制在产甲烷菌适的范围内(6.8-7.2)。由于不同性质的废水有不同的pH值,为了保证反应器内pH值的稳定,防止酸积累而产生的对产甲烷菌的抑制,可采用向废水中添加化学药品如NaHCO3、Na2CO3、Ca(OH)2等物质。
实例交流
问题1:水处理工艺如下:格栅-调节池-初沉池-预酸化池-污泥选择器-IC反应器-好氧接触反应池-接触沉淀池-二级反应池-二沉池-中间池等,废水为制酒污水
本人发现在IC反应器监测到的氨氮不减反而有点点增加了,原因是什么呢?
在IC反应器中,控制反硝化的发生是为了避免形成反硝化菌对产甲烷菌的抑制作用,这个可以详细解释一下吗? 还有实际工程应用中,是如何控制IC反应器里的反硝化发生的?
回答:经过厌氧以后氨氮反而升高,是因为污水中的有机氮经过厌氧水解后被有机物分解为氨氮和其他物质,很多含蛋白质氨基酸成分比较高的污水经过厌氧水解后都会出现氨氮上升的现象。2、反硝化作用是将硝酸盐和亚硝酸盐转变成氮气和水,这个反应会是污水中pH升高,当超过8以后会对甲烷菌产生抑制作用,从而影响产沼气的量。
有机氮转化为氨氮,所以IC出水氨氮比进水高。
不用考虑,只要好氧池的水不要进IC,不会担心第2条的发生。
问题2:原水为制药废水,COD:2.5W左右,氨氮300-600mg/L,pH:3-4,接种污泥为啤酒厂的剩余污泥(絮状),采用IC反应器。请问:刚开始投泥污泥浓度、温度控制在多少合适?还有营养比例控制在多少合适?
回答:IC控制温度:35℃,浮动不超过2℃。主要的启动初期是控制进水负荷:pH6以上,出水VFA3mmol以下,防止酸败;絮状泥启动初期5g/L。制药废水还要检测一下,含盐量,保证含盐量稳定。
问题3:IC反应器接种污泥可以用絮状污泥么?如果能用絮状污泥,其启动时间大概多长?IC反应器的进水COD浓度可以达到多少?
回答:IC可以用絮状泥,周期比较长,效果差。 颗粒污泥的话,启动量也需要挺大,还有水质的问题。 进水COD几万的都有吧。
问题4:近IC罐间歇性加泥,IC罐停止进水了,罐内温度有所下降,现在想先把罐内温度恢复到正常状态,不知道提升温度的速度是多少?
回答:1-2℃,比较容易掌控,还对污泥有利,升温时不要在罐体直接加温,二是在调节池进行加温。
问题5:这段时间在做IC反应器焦化废水的中试。运行一个月的时候还有颗粒污泥产生,可是两个月后却发现没有了。每天我都会停止进水两个小时,然后在这期间打开循环泵进行内循环。
回答:颗粒污泥没有,有这些情况:前期进水流量过大,污泥随出水流失(即跑泥了),出水中有很多的颗粒污泥;一种是你的预处理没有做好,生物抑制性的物质太多,可以污泥解体,成絮状流失,布水不均,污泥跑偏。
第三代厌氧反应器
第三代反应器在将固体停留时间和水力停留时间相分离的前提下,使固、液两相充分接触,既能保持大量污泥又能使废水和活性污泥之间充分混合、接触,以达到真正的目的。包括:膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环厌氧反应器(IC)、式污泥床过滤器(UBF)等。
1、膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)
EGSB与UASB反应器的结构相似,不同的是EGSB反应器采用相当高的速度,因此,在EGSB反应器中颗粒污泥处于完全或部分“膨胀化”的状态,即污泥床的体积由于颗粒之间平均距离的增加而扩大。为了提高上升速度,EGSB反应器采用较大的高度与直径比和很大的回流比。
工艺优点
1.在高速上升速度和产气的搅拌作用下,废水与颗粒污泥接触更充分。
2.水力停留时间短,反应器有机负荷和处理效率高,高负荷有利于颗粒长大,高的剪切力有利于形成更光滑和更密实的生物膜。
3.高径比大,占地面积大大缩小。
4.均匀布水,污泥处于膨胀状态,不易产生沟流和死角。
5.三相分离器工作状态和条件稳定。
6.ICOD有机负荷率高,污泥截留能力强。
7.颗粒污泥活性高,沉降性能好,颗粒大,强度较好,处理低浓度有机废水优势明显。
8.适用于中低浓度有机废水的处理。
工艺缺点
1.气温和水温的大幅降低会影响EGSB的运行稳定性。
2.投资相对较大,对废水SS含量要求严格。
3.由于采用高的升流速度运行,运行条件和控制技术要求高。
2、内循环厌氧反应器(IC)
内循环厌氧反应器,是目前世界上效率的厌氧反应器。该反应器集UASB反应器和流化床反应器于一身,利用反应器内所产生沼气的提升力实现发酵料液的内循环。
工艺优点
1.通过内循环自动稀释进水,保证反应室进水浓度的稳定性。
3.运行稳定,抗冲击负荷效果好,容积负荷高,投资成本少。
2.仅需要较短的停留时间,适用于可生化性较好的废水处理。
4.上升流速大,SS不会在反应器内大量积累,可保持污泥较高活性。
工艺缺点
1.在污水可生化性不是太好的情况下,由于水力停留时间较短,去除率远没有UASB高,增加了好氧的负担。
2.由于气体内循环,特别是对进水水质不太稳定的厂,易导致出水水量不稳定,出水水质也相对不稳定,有时可能会出现短暂不出水现象,对后序处理工艺产生影响。
3、式污泥床反应器(UBF)
UBF反应器是有UASB和AF结构的复合式反应器。反应器的下面是高浓度颗粒污泥组成的污泥床,上部是填料及其附着的生物膜组成的滤料层。其突出优势是反应器上部空间所架设的填料,不但在其表面生长微生物,且在其空隙截留悬浮微生物,利用原有的无效容积增加了生物总量,防止生物量的突然洗出,且由于填料的存在,夹带污泥的气泡在上升过程中与之碰撞,加速了污泥与气泡的分离,从而降低了污泥的流失。
IC厌氧反应器有哪些优势
IC厌氧反应器主要应用于养殖、酒精、淀粉、食品等高浓度污水处理。与其他厌氧反应器相比,具有更高的处理效能,大大缩小了反应器的容积,降低了工程投资,节省了占地面积等特点。
①.具有很高的容积负荷
IC反应器由于存在着强大的内循环、传质效果好、生物量大。其容积负荷远比普通的UASB反应器高,一般可高出3倍左右。
②.节省基建投资和占地面积
IC反应器比普通UASB反应器高3倍左右的容积负荷,是普通UASB反应器占地面积的1/4-1/3左右,所以可降低反应器的基建投资。IC反应器不仅体积小,而且有很大的高径比,所以占地面积特别省,非常适用于用地紧张的厂矿企业新、扩建工程。
③.抗冲击负荷能力强
IC反应器实现了自身的内循环,循环量可达进水的10-20倍。因为循环水与进水在反应器底部充分混合,使反应器底部的有机物浓度降低,从而提高了反应器的耐冲击负荷能力;同时大水量也使底部污泥得以均散,保证了废水中的有机物与微生物的充分接触反应,提高了处理负荷。
④.出水稳定性好
因为IC反应器相当于上下两个UASB与EGSB反应器的串联运行,使出水水质好且稳定。
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