UASB反应器系统中颗粒污泥的研究进展_黄钧

四川环境1992年第1卷第3期一21一usAB反应器系统中颗粒污泥的研究进展黄钧令陈忠余(中国科学院成都生物研究所)摘要:本丈综述了上流式厌氧污泥来(usA)B反应器系统中旗拉污泥的形态特征.化争妞成,徽生物学组成以及硕拉结构,新拉污泥的形成机理,硕拉污泥的培养条件以及污泥硕牡化的影响因素等方面的夭新研究进展。关键词:上流式厌氧污泥床(uSA)B反应器颗粒污泥产甲烷菌厌氧污泥顺粒化.AdvaneeofhteResearehonGarnularsludgeinhteUP一FlowAnaer曲icSlud梦BlanketSystemHaungJunChenZhongyu(`侧解.血创..盛oj月自劫四,南祝阮.自泞如翻四A加臼.ct:Thjs体peret朽ewshterecentadvanceofhter已犯arhcesonsomeasPecstofanaerobiCgranularsludge协uP一nowanaeoribcsludgeb肠旧ketsysetm,v七.,thelaetU碑sofietmorpho1Ogy,chemlcalcom侧湘liotn,mjcriobol娜因omp岛1咖nandgranulestrueture,meChanismofgrandaiotn,condiitons加rgranulaiotnandhtefactosraff州比加8granu纽如n.Key丫Vords:UP一flowanaeroblcsludgeb】anketreaeotr,granularsludge,mehtanosen,anaerobiCslud朗garnulaiotn.1引言本世纪70年代以来,以eLtitnga为代表研制的第二代厌氧消化器一上流式厌氧污泥床(UAsB)反应器,由于它具有不需填料,也不需污泥迥流装置,处理能力大,效率高,运行稳定等优点,现已在许多国家的工业有机废水处理中得到应用,并收到了良好的效果。70年代初,在荷兰的CsM公司处理甜菜制糖工业废水容积为6m,的试验性UABS装置中,发现轻质、绒毛状松散的絮状接种污泥转化为密实、沉降性能好的颗粒污泥。这一现象引起了研究者的注意,从此,开始了培养颗粒污泥方面的早期工作。目前,研究表明,uAsB反应器的稳定性和高效能取决于反应器中形成沉降性能好、产甲烷活性高的颗粒污泥。oP川andetal;(1982)强调了UASB反应器中污泥颗粒化的重要性,指出培养颗粒污泥的意义在于防止反应器内污泥随出水流失,并保持反应器内有最大量的活性高、沉降好的厌氧污泥,从而使反应器能在较高有机负荷和水力负荷条件下有效地去除废水中的有机物。但颗粒污泥的培养较为困难,由此造成了UASB反应器启动过程复杂,耗时较长等缺点。因此,研究由多种细菌组成的颗粒污泥聚合体的组成、结构、形成条件、颗粒化的影响因素等,可为生产实践中颗粒污泥的培养提供理论指导,加速uAsB反应器的启动,并有助于提高反应器的运行效能。2颗粒污泥的形态通过裸眼及光镜观察,颗粒污泥的形态很不规则,有球状、杆状、钉状、血小板形以及其它不规则的形状,但大多接近球形。颗粒污泥多数呈黑色,也有的呈灰褐色、灰白色、淡黄色等。球形颗粒的直径多数为0.1一3.omm,最大的可达3.0一5.Omm,随水质和运行条件的不同而异。颗粒污泥的比重为1.0一1.059c/耐,接近于分散细菌的密度。由于细菌粘附成团使它能在水中有良好的沉降性。.作者系中国科学院成娜生物研究衡,。叙研究生、导哪—陈忠众先生。DOI:10.14034/j.cnki.schj.1992.03.006一22一3颗粒污泥的化学组成颗粒污泥的化学组成与细菌相似,见表l(Doilfgn,1985)。表1颗粒污泥的化学组成于一,质糖外份一份五组灰白谧蛋麒总有机碳凯氏氮干重(%)10~2335~606~71~241~4710~15颗粒污泥比较稳定,以下处理均不能导致颗粒污泥的分解:Hcl(pHI),NaoH(PH14),5%EDTA,高压消毒、纤维素酶作用等。但这些处理都使颗粒变得稀薄。颗粒污泥中矿物质的含量因来源不同而有较大的差异。同一反应器不同部位取样测得的灰份含量为10~20%;同一反应器不同时间取样测得的灰份为8.8一29.5%;不同反应器取样测得的灰份为n一5%。灰份的数量与颗粒污泥的密度有良好的相关性(r~0.943),但与颗粒污泥的强度相关性不显著(r~0.676),Dubour口eretax(1985)报道,颗粒污泥矿物中钙、碳酸钙、铁、磷、硫、镁、钾和钠等元素或物质含量较多。由x一射线分析表明,这些无机矿物主要是碳酸钙、磷酸钙、硫化铁、硅酸盐等。颗粒中还有较高含量的镍、钻,很可能以硫化物的形式存在。无机矿物在颖粒内的沉积并没有独特的方式,它们在颗粒中的空间分布是不均匀的,可能