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淀粉污水处理设备中UASB反应器的污泥颗粒化过程简介

作者:漓源环保来源:漓源环保 浏览次数: 日期:2019.11.14

        UASB是厌氧反应器中应用广泛的反应器,具有负荷高、能耗低、可产生生物能等特点,被用于、化工、柠檬酸污水和食品污水处理。淀粉污水具有有机物含量高、可生化性好的特征,尤其适合采用UASB反应器进行处理。

        广州某公司的淀粉污水采用UASB工艺进行处理,自2001年投入运行以来,处理效果良好;但反应器中的污泥一直为絮体形态,在旺季处理负荷较高时,造成污泥流失,出水SS增高。本研究通过对进水水质进行监测,探讨氮营养物在污泥颗粒化进程中的作用,主要体现在以下3个方面:1、通过测定反应器进出水水质、产气量、气体组分等评价UASB反应器的处理性能;2、分析污泥颗粒化的成因;3、采用激光粒度仪和荧光原位杂交 (FISH) 技术对污泥的颗粒化过程以及颗粒污泥的形态、微生物种群等进行研究。

        对广州某淀粉有限公司反应器中污泥絮体的FISH检测结果表明,絮体中的菌胶团主要为发酵细菌和产氢产乙酸菌, 絮体中分布的丝状菌主要为甲烷菌, 同时还有少量甲烷球菌和甲烷杆菌, 其中甲烷菌在污泥絮体中所占比例为46.3%,保证了系统较高的产甲烷能力,从而使厌氧过程顺利进行。 厌氧微生物遍布整个颗粒污泥内,且颗粒中没有观察到明显的无机核区。可见,颗粒污泥种群分布表现为层状结构 (layered structure),颗粒的表层主要为发酵产酸球菌,在颗粒内部,产酸菌与乙酸营养型甲烷菌、产酸菌与氢营养型甲烷菌形成的互营体系均匀分布在颗粒污泥内,有利于减小种间氢和乙酸的传质阻力,从而为甲烷菌利用基质提供了有利的条件,促进产甲烷活性。通过MSMX860探针标记发现,颗粒污泥中乙酸营养型甲烷菌主要以球菌形式存在,并且有少量的杆状甲烷菌,而被MB1174、MC1109和MG1200探针标记的氢营养型甲烷菌则以杆菌为主 。其中甲烷菌 (包括乙酸营养型和氢营养型甲烷菌) 的比例占到约32.84%,这比絮体污泥中甲烷菌的所占比例小很多,也是造成颗粒污泥表观活性变小的主要原因。

验通过对广州公司淀粉污水处理站的UASB反应器各项指标的连续监测,得如下结论:

        1、发现UASB反应器中污泥开始颗粒化, 而这一现象与进水中氨氮含量增加有很大的关系。150d后,反应器中污泥基本完成颗粒化,粒径大于0.5mm的颗粒占到54.66%,颗粒污泥有比较高的沉速和活性,颗粒污泥以乙酸、丙酸和丁酸为基质时的比产甲烷活性分别为0.69、0.47和0.39g· ( (g·d) -1) (以VSS计) 。

        2、反应器的处理效果表现如下:对COD去除率达到92.5%,比未颗粒化时提高了约8%,沼气中甲烷组分含量高达75.27%。反应器日平均产气量达到300m3,折算为去除每公斤COD平均产甲烷0.3m3。

        3、显微镜和FISH方法的观察结果表明,反应器中厌氧颗粒污泥呈黑色,形状大多数是相对规则的球形或椭球形,边缘清晰且光滑;厌氧微生物遍布整个颗粒污泥内,且颗粒中没有观察到明显的无机核区。颗粒污泥中种群分布表现为层状结构,发酵产酸细菌分布于颗粒外层,而甲烷菌分布于颗粒内层。

        USB反应器是淀粉污水处理中重要的一环,其污泥颗粒化效果直接影响后续的处理系统。定期对USB反应器内污泥进行检测,了解其生长情况,才能保证淀粉污水长期稳定达标。

 

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