ABR反应器启动及影响因素

ABR反应器反应器影响因素影响因素及启动启动1.污泥厌氧消化的原理污泥厌氧消化的原理污泥厌氧消化，即污泥中的有机物在无氧的条件下被厌氧菌群最终分解成甲烷和CO2的过程，是一个极其复杂的过程，一般分为三个阶段，第一阶段在水解和发酵细菌的作用下，使碳水化合物、蛋白质和脂肪水解与发酵，转化为单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及CO2及氢等；第二阶段在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化成氢、CO2和乙酸等；第三阶段，通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用下，一组把氢和CO2转化为甲烷，另一组对乙酸脱羧产生甲烷。2.厌氧消化影响因素厌氧消化影响因素废水的厌氧处理启动受到许多因素影响，可把这些因素分为设计操作因素与环境因素两大类。环境因素包括温度、pH值、碱度、营养、氧化还原电位以及包括毒性、可降解性等在内的废水特征等。设计操作因素包括反应器类型、操作单元的选择及排列方式、预处理的方式、接种污泥的数量和活性、微量元素的补充、容积负荷、水力停留时间等等。（1）温度）温度有机物的厌氧分解分为产酸和产甲烷两个阶段，而温度又是厌氧反应的重要影响因素之一。在一定的范围内，温度的提高不仅能加快厌氧硝化菌对有机污染物分解速率，而且还可能降低厌氧污泥混合液的粘度，而与粘度相关的污泥沉降性能又直接影响了反应器的出水水质。在中等负荷条件下，反应器温度由35℃降至25℃对COD去除率无明显影响，当温度进一步降至15℃时，反应器的效率明显下降。温度适宜时，细菌发育正常，有机物分解完全，产气量高，固体颗粒在较高的温度下有更好的沉降性能。因此反应器在启动时，应尽可能在气温较高的条件下进行，等反应器成功启动后一般可以在相对低温下持续正常运行。（2）酸碱度）酸碱度pH值是常规厌氧过程中的重要参数。水解与发酵菌及产氢产乙酸菌对pH的适应范围大致为5～6.5，而甲烷菌对pH的适应范围在6.6～7.5，一般控制在7.0左右。在硝化系统中，若水解发酵阶段与产酸阶段的反应速率超过产甲酸阶段，则pH值降低，抑制了甲烷菌的生长。因此，选择适当的碱性药剂或对投加的碱液进行预处理很重要。但若pH值过高，可提高进水负荷使得系统内挥发酸积累，从而导致pH值下降。总的来说，ABR内水解菌与产酸菌对pH值有较大范围的适应性.（3）营养物质营养物质和微量元素补充和微量元素补充参与生物处理的微生物不仅要从废水中吸收营养物质，而且要用这些营养物质合成细胞物质。一般通过C：N：P来观察，COD:N:P=（200～300）:5:1，当营养不足时，需要补充一些氮肥和磷肥等。适量的Ni2+、Co2+、Ca2+、Zn2+等微量元素对厌氧微生物的生长有促进作用,其中Ni2+对厌氧污泥活性提高的作用最大,同时在厌氧污泥培养粒化过程中添加适量的微量元素能大大缩短粒化过程所需的时间,使粒化过程得以顺利完成。（4）氧化还原电位氧化还原电位厌氧环境是产甲烷菌进行正常活动的基本条件。氧的溶入无疑是引起发酵系统的氧化还原电位升高的最主要和最直接原因。在厌氧处理系统中主要依靠如下措施：1、首先保持严格的封闭系统，杜绝空气的进入。2、通过生化反应迅速消耗废水进入时带入的溶解氧，让氧化还原电位尽快的降低到到所需的要求。但是，除了氧以外，其他一些氧化剂或氧化物质的存在(如某些工业废水中含有的Fe3+、Cr2O27-、SO42-以及酸性废液中的H+等)，同样能使体系中的氧化还原电位升高，当其浓度达到一定程度时，同样会危害厌氧消化过程的进行。（5）有毒物质）有毒物质有毒物质的存在对甲烷菌的产甲烷过程有影响，这些毒性物质有毒物质包括重金属离子、铵离子、表面活性剂以及硫酸根离子、亚硝酸根离子和硝酸根离子等。比如：SO42-的毒害作用：SO42-+8H+S2-+4H2OH2S的腐蚀作用氨的毒害作用：NH3+H2ONH4++OH-NH4HCO3，pH（6）容积负荷）容积负荷容积负荷不但是厌氧反应器的一个重要的设计参数，同时也是一个重要的控制参数，容积负荷反映了微生物之间的供需关系。容积负荷是影响污泥增长、污泥活性和有机物降解的重要因素，提高负荷可以加快污泥增长和有机物的降解。低的容积负荷所引起的低产气率和低水流上升速率能确保生长缓慢的微生物不会处于过负荷状态,才能促进絮状、粒状污泥的生长。初始负荷过高将会使厌氧生物处理的中间产物VFA积累,引起反应器的酸化而使反应器的启动失败。(7)水力停留时间水力停留时间水力停留时间对厌氧工艺的影响是通过上升流速来表现的。一方面，高的液体流速增加污水系统内进水区的扰动，因此增加了生物污泥与进水有机物之间的接触，对于去除率的提高起到正效应。另一方面，为了保持系统中足够的污泥，上升流速不能超过一定的限值，反应器的高度也就会受到限制。特别是对于低浓度污水，水力停留时间是比容积负荷更为主要的工艺控制条件。（8）挥发