厌氧污泥无载体颗粒化技术_陈坚

第6卷第4期无锡轻工业学院学院JOURNALOFTHEWUXIINSTITUTEOFLIGHTINDUSTRYVol.61987No.4厌氧污泥无载体颗粒化技术陈坚伦世仪(发酵工程系)一、月明荡上流式厌氧污泥床反应器(U对lo却Aan。。脚。sludgelBakn时天ea“。,),简称UASB反应器,是国际上70年代以来诞生的一批废水高速厌氧处理装置中最典型的一种[’]。但是,多年来对UASB装置运行性能的研究和实践发现其能否成功地运行和具有高效率,关键取决于能否在其内部培养得到活性高且沉降性能优良的颗粒污泥闭。颗粒污泥UASB反应器处理有机废水的能力已为传统厌氧处理工艺的20一30倍3j[。为此,国内外一些学者都已开始了颗粒污泥的研究41[,但都还停留在颗粒形成的宏观工艺过程和颗粒化过程的初级阶段川61[。本文在较详细地研究了污泥颗粒化的环境曰索、营养条件和培养技术的基础上,对颗粒污泥的微生物组成、内部结构和颗粒污泥的实用性也进行了初步的探讨,其中包括对不同的废水颗粒污泥的接种、增殖和处理问题;对各种环境条件的变化,颗粒污泥UASB反应器的适应性等。、二、实验材料和方法图1给出了实验室规模的UASB处理工艺。全部系统装在温度35士1℃的恒温水箱中。实验所用的人工合成废水成分见表1,所用的丙、丁废醒取自无锡溶剂总厂,其成分见表2。实验中测定的项目包括:偏动泵二图1实验室采用的UASB反应器装置示意图表1人工合成废水主要成分表2丙丁废醛主要成分成分浓度(mgl/)成分`…NH4):50NH4CIKHZPO4NaHCO3IOOQ一50001001001001001650CODNP挥发酸悬浮固体糖浓度(mg1/)21143。4519145945142092448糖膏萄母葡酵(本文1987年6月10日收到。无一锡较工业学院学报第已卷蹂骡舔默靡戛馨;黑黯鳄卿卿赫觑定,3)COD采胖微量嘛烘箱法〔1’一4)气体产量由气体计量器测定,气体成分采用气相色谱法分析黑器聋翼翼黯翼袅鬓透邺观察一三满果与讨论·:念簇翼簇黯嘿撬皂黔叱格。一般对取、接种污泥进行驯化之公犯汗一爪犷一ǐ?伸训治曰叮。索,乌只à怂件但斌娜娜口c。图召一廿ASB反应器中颗拉化过程{拭赞嫉滋粼祺沉荔第4期厌氧污泥无载体颗粒化技术常重要的意义。表3颗粒化过程中三个不同运行期的特点起动运行期颗粒出现期颗粒成熟期散楚5低分清菌好有稍不球COD负荷(kgCOD/。”。day)污泥.形态悬浮层与污泥层界面悬浮层污泥浓度污泥上浮问题污泥沉降性能优势菌变化情况5一7。5絮状和小颗粒不清楚较高有不大好球菌、杆菌各半14颗粒较清楚较低无好杆菌4)表面负荷和产气量是在絮状污泥和颗粒污泥之间进行连续淘汰、选择的决定要素,应尽可能加以提高。同时实验发现在培养过程中洗出的沉降性很差的絮状污泥不应回流入反应器中。5)培养颗粒污泥,对进水的营养物、碳氮磷比例、无毒物与抑制物等要求与一般厌氧污泥的驯化相似。为保证一定的表面负荷而又使污泥不被洗出,进水有机物浓度以COD为100。一500omg1/为宜。试验中环境温度为35℃,进水pH控制在7.0左右,试验发现机械搅拌不是必需的,尤其是在颗粒化开始后。本试验采用葡萄糖配制的合成废水为基质,以一般沼气发酵池污泥为接种污泥,采用上述培养技术,在UASB反应器中,经过65天时间的培养得到了颗粒污泥(见图3)。实验发现若在接种污泥中加入少量的颗粒污泥,则可缩短培养时间(48天完成)。这种由合成废水培养得到的颗粒污泥在反应器中能很快(10天)适应丙丁废醒(见图4),并且在丙、丁废醒中也能迅速地增殖。豁废毓废永义百匀gQ篇“ǎ次à蒸人吟一二二匕上三二…ǎ次é侄升水口0口图3装有颗拉污泥的小型UASB反应器王。丁旦叹少一丫习(夕之少图4从合成废水到丙丁废酵UASB反应器运行情况2.颗粒污泥性质的研究1)用合成废水培养得到的颗粒污泥外表呈灰褐色(用溶剂厂废水增殖培养得到的颗粒呈黑色),直径多数在0.5~2.omm(见图5),外表常有一层粘膜(见图6),比重为1.056,污泥无一鸽轻工业学院学一报第后卷淤{脸袱魏燕蒸鬓{{)矍脚图6咒颗.拉污泥外表面“层2)(见图7图5颗粒污泥的火小尺寸对票项粒污碑进行扫拼电障镜检发现,柳郭”仓)-颗粒为多孔结构,表面微生物有杆菌、球菌等、图8)。颗粒内截面幕微摄影表明内部菌体分布是随机的资见图。o)一元素分析结果图7颗耘污泥外观妇才苗电镜照片图8颗拉表面微生物扫描电镜照片图习钾释污泥内截面咖却微生听分布_照片粼森赢笃篇霉票氮需装霏霖霎赢森盒获颗粒内菌体的透一射一裂婴曝粉朴表万元颗粒内部元素分布%)一…〕…不1九邓器一卿黑咖咖咖招SIPSK乳eF肋第选期庆氧污泥无载体颗拉化技术)3关于污泥颗粒化机理尽管颗粒污泥的形成可能有多种机制和多种细菌的作用,