牡蛎壳粉末投加UASB反应器的启动特性_熊小京

牡蛎壳粉末投加UASB反应器的启动特性*熊小京，叶均磊（厦门大学环境科学研究中心，福建厦门361005）摘要：研究牡蛎壳粉末的溶解特性及其投加条件下的UASB反应器的启动特性。以未投加反应系列为对照，系统考察了牡蛎壳粉末投加对颗粒化厌氧污泥的有机物降解性能影响。结果表明：牡蛎壳粉末在溶液中的溶解速率随初始pH升高而降低；添加牡蛎壳粉末，可加快厌氧颗粒污泥的形成，使污泥床生长迅速,可通过补充碱度维持反应器内pH的相对稳定，COD去除率约提高15%，污泥的产甲烷活性得到增加，反应器启动时间可缩短10%。关键词：牡蛎壳粉末；UASB反应器；厌氧颗粒污泥中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：1005－8206（2009）05－0021－04StartingCharacteristicofUASBReactorbyAddingOysterShellPowderXiongXiaojing,YeJunlei（EnvironmentalScienceResearchCenter,XiamenUniversity,XiamenFujian361005）Abstract：ResearchondissolutionpropertyofoystershellpowderandstartingcharacteristicofUASBreactoronconditionthatoystershellpowderaddedwerecarriedout.Bycontrastwiththeseriesofreactorswithoutoystershellpowderadded,effectofoystershellpowderaddedonorganicsdegradationpropertyofanaerobicgranularsludgewassurveyedsystematically.TheresultsshowedthatdissolutionrateofoystershellpowderreducedwithpHincreasing,oystershellpowdercouldaccelerateanaerobicgranularsludgeproductionandsludgebedgrowthrapidly,sufficientalkalinitywassupplied,whichmaintainedpHrelativelystable.Withaddingoystershellpowdertothereactor,CODremovalrateincreasedabout15%,activityofmethaneproducedbysludgecouldbeenhanced,andstartingperiodwasshortened10%.Keywords：oystershellpowder；UASBreactor；anaerobicgranularsludge*基金项目：深圳市科技计划项目深港创新应用研发专题资助项目（08LH-04）；福建省科技计划项目（2009Y0048）收稿日期：2009-04-13大量的废弃牡蛎壳在长时间堆放于沿岸垃圾场过程中容易孳生蚊蝇和产生恶臭，对海岸环境构成了潜在的污染。然而，牡蛎壳中含有90%以上的天然碳酸钙与丰富的微量元素及多种氨基酸［1］，当这些碳酸钙溶解于水时，既可为厌氧生物的降解过程提供碱度，保持处理系统的稳定，又能为厌氧细菌的生长补充营养［2-3］。由于厌氧条件下甲烷菌增殖较缓慢，造成反应器中污泥的增殖速度相对缓慢，这就导致了UASB反应器的启动过程需要6～8个月的周期［4］。曾金樱等在厌氧反应器中投加麸皮纤维作为培养颗粒污泥的载体，加速了厌氧污泥的颗粒化进程，而且培养出的颗粒污泥活性高且沉降性能良好，同时厌氧反应器的启动时间也有所缩短［5］。此外，对于酸化程度较高且酸化速度较快的废水，当进入反应器后迅速转化为有机酸［1］，严重影响反应器内部的碳酸盐缓冲体系，使pH迅速降低，从而使甲烷菌的降解能力受到抑制。涂保华等建议反应器内的碱度须大于1000mg/L，以维持pH水平［6］。一般采取投加碳酸盐和碳酸氢盐的方式维持反应器内部的碳酸盐缓冲体系，以保持适合产甲烷菌生长的环境条件。本研究以解决UASB反应器内因废水酸化而引起的体系pH下降为目的，采用牡蛎壳粉末作为载体和碱度物质，系统考察牡蛎壳粉末添加对UASB启动阶段中厌氧生物降解性能的影响，同时考察牡蛎壳粉末在弱酸性和中性条件下的溶解特性，为确立UASB启动中适宜的牡蛎壳粉末投加条件提供重要依据。1材料与方法1.1牡蛎壳粉末溶解特性试验牡蛎壳粉末制备：采用厦门同安某海产养殖厂废弃的牡蛎壳，清洗除去其表面的泥土与色斑后烘干，再用中药粉碎机粉碎，制成