污泥颗粒化机理教学素材的组织_石宪奎

06/2010污泥颗粒化机理教学素材的组织◇石宪奎(黑龙江科技学院资源与环境工程系)本文论述了厌氧污泥颗粒化的意义,总结了污泥颗粒化的主要理论并介绍了现场理论应用途径。有助于学生理解厌氧颗粒形成的重要理论和实际意义,为建立有关厌氧的系统化知识奠定基础,保证了课堂内容的完整性和实用性。厌氧处理颗粒化机理一、前言UASB厌氧反应器作为一种高效厌氧生物反应器,在世界范围内被大量应用并且运转非常成功。其最大特点就是能够形成沉降性能良好,产甲烷活性高的颗粒污泥,从而确保厌氧生化过程稳定高效地运行。迄今为止,许多研究者对厌氧颗粒污泥的形成进行了大量研究,从不同角度提出了不少机制、学说。本文结合教学内容需要对厌氧颗粒污泥性质、结构及其形成机理的研究作了选择介绍,为学生的学习提供参考。二、污泥颗粒化的意义提高反应器中生物浓度来提高处理能力是新型反应器的重要特点之一。微生物自固化-污泥颗粒化是提高微生物浓度和反应效率的重要方式之一。在反应器中,絮状污泥沉降性较差,产气量和上升流速较快时,絮状污泥很容易被洗出,而颗粒污泥的沉降性极好,它能在很高的产气量和高的上升流速下保留在反应器内。因此,污泥的颗粒化可以使反应器允许很高的容积负荷和水力负荷。另外,污泥颗粒化还具有以下优点:(1)细菌形成颗粒状的聚集体是一个微生态系统,其中不同种群生物组成了共生或互生体系,有利于形成细菌生长的生化条件并利于有机物的降解;(2)颗粒使发酵菌的中间产物的扩散距离大大缩短,这对复杂有机物的降解很重要;(3)在废水性质突然变化时如PH、毒性物质的浓度等,颗粒污泥能维持一个相对稳定的微环境,使代谢过程继续进行。据此,污泥颗粒化具有很重要的意义。三、污泥颗粒化的理论自1976年荷兰Breda的CSM糖厂在6m3中试装置中发现颗粒污泥至今,世界各地有许多研究者致力于颗粒化过程的研究。但对触发颗粒化的决定性机制尚未达成一致。到目前为止,大多数的研究是根据观察颗粒污泥培养过程中所出现的现象提出的假设,以下是具有代表性的几种假说:1.选择压理论这种理论认为UASB反应器颗粒化过程的本质是反应器中存在污泥颗粒的连续选择过程。选择压可认为是水力负荷率和气体负荷率(取决于污泥负荷率)之和。在具有不同沉淀特性的污泥组分的选择过程中,这两个因素都重要。在高选择压条件下,轻的和分散的污泥被洗出而较重的组分保持在反应器中。从而细小分散