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簡要描述:厭氧消化系統(tǒng)的啟動主要是培養(yǎng)消化污泥,消化污泥培養(yǎng)正常的一個主要標志是產(chǎn)酸菌與甲烷菌數(shù)量上的動態(tài)平衡。產(chǎn)酸菌繁殖速度快,對環(huán)境條件要求較低,極易大量培養(yǎng)繁殖,而甲烷菌很脆弱,對環(huán)境條件要求高,初期培養(yǎng)較困難,因此,試運行中生物培養(yǎng)的主要目標是甲烷菌的培養(yǎng)。實驗室污水處理設(shè)備
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一般來說,甲烷菌培養(yǎng)良好時,產(chǎn)酸菌必然良好,但產(chǎn)酸菌的過度繁殖,不利于甲烷菌的培養(yǎng),有時甚至不可能培養(yǎng)起來。
向消化池內(nèi)投入消化種污泥,種污泥可以取自其他處理廠,如無條件,可從廢坑塘種取部分腐爛的污物或污泥投入消化池作為種污泥。向消化池內(nèi)逐步投入生污泥,使消化污泥自行逐漸形成。此法培養(yǎng)時間較長,一般需2-3個月才能將消化污泥培養(yǎng)正常。
在培養(yǎng)消化污泥時,必須控制有機物的投配負荷,投配負荷太高,會導(dǎo)致?lián)]發(fā)性脂肪酸的大量積累,使酸衰退階段時間太長,從而大大延長培養(yǎng)時間。一般有兩種控制方法:一是降低投泥的濃度;二是用初沉出水或二沉出水注滿消化池,稀釋投入的污泥。
與連續(xù)流活性污泥法相比,SBR法的優(yōu)點有哪些?
(1)SBR是在一個反應(yīng)池內(nèi)完成所有的生物處理過程,在不同的時間里可實現(xiàn)有機物的氧化、硝化、脫氮、磷的吸收、磷的釋放等過程。一般情況下可以不設(shè)調(diào)節(jié)池。而傳統(tǒng)活性污泥法中即使小規(guī)模的污水處理也離不開調(diào)節(jié)池,同時還需要設(shè)置沉淀池,若要脫氮除磷還需要設(shè)幾個獨立的反應(yīng)池,同時由于污泥與污水的回流、循環(huán)需要,還需要增加水泵等裝置。
(2)活性污泥法處理污水反應(yīng)時間約為數(shù)小時,是比較緩慢的反應(yīng)。為了保證處理出水的BOI),值達標,反應(yīng)池必須要達到很高的反應(yīng)效率。而在應(yīng)用*混合型的活性污泥法時,由于反應(yīng)池內(nèi)的BOD5值通常保持在極低的水平,幾乎沒有濃度梯度,因此反應(yīng)速度較小需要大體積的曝氣池。而在推流式曝氣池中,進出水的濃度梯度較大,雖然可以增加全池的平均處理速度,但由于池內(nèi)曝氣強度是均勻*的,因此無法做到能耗的優(yōu)化。SBR反應(yīng)池中濃度是隨時間而變化的,接近于理想化的推流式反應(yīng)池,因此為了獲得同樣的處理效率,SBR法與傳統(tǒng)活性污泥法相比,反應(yīng)池容積小、能耗低。
(3)在負荷經(jīng)常變化的情況下,傳統(tǒng)活性污泥法因為尺寸一定,除了減少運行系列之外別無他法。SBR法卻能輕易的改變反應(yīng)時間、沉淀時間以及一個處理周期的時間,相當于改變裝置處理規(guī)模,因此能很好地適應(yīng)進水負荷的變化。另外,當處理出水的水質(zhì)標準要求提高時,想改變傳統(tǒng)活性污泥法的運行方式是不容易的。但在采用SBR法時,只要反應(yīng)時間有一定富裕(池容足夠大),就可以很方便地將新的反應(yīng)過程綜合進來實現(xiàn)新的功能,比如脫氮、除磷等。
(4)由于SBR法運行操作的高度靈活性,在大多數(shù)場合都能代替連續(xù)流活性污泥法,并實現(xiàn)與之相同或相近的功能。
(5)連續(xù)流活性污泥法的出水是連續(xù)的,一旦水質(zhì)超標,往往無法挽回(只能超標排人環(huán)境)。而SBR法是將處理水間歇集中排放,在排防之前可以對排放水進行水質(zhì)檢測;當發(fā)現(xiàn)水質(zhì)不合格的時候,可以停止排放,延長反應(yīng)時間一直到滿足排放標準、確認水質(zhì)合格之后再排放。
在高效的廢水處理工藝方面,各國學者相繼開發(fā)了各種高效厭氧生物反應(yīng)器,如厭氧生物濾池(AF)上流式厭氧污泥床(UASB)和厭氧流化床(AFB)等。美國教授Dague等人把好氧生物處理的序批式反應(yīng)器(SBR)運用于厭氧處理,開發(fā)了厭氧序批式反應(yīng)器(AnaerobicSequencingBatchReactor),簡稱為ASBR。Dague等人發(fā)現(xiàn)在ASBR中可以形成顆粒污泥,污泥沉降快且易于保留在反應(yīng)器內(nèi),具有高SRT,低HRT。雖然ASBR運行上類似于厭氧接觸法,但ASBR的固液分離在反應(yīng)器內(nèi)部進行,不需另設(shè)澄清池,不需真空脫氣設(shè)備。出水時反應(yīng)器內(nèi)部生物氣的分壓使沉淀污泥不易上浮,沉降性能良好。另外,ASBR中不需UASB中的復(fù)雜的三相分離器。ASBR具有工藝簡單、運行方式靈活、生化反應(yīng)推動力大并耐沖擊負荷等優(yōu)點。本文將介紹ASBR的特點,運行條件及ASBR運行中各階段所需時間的確定。實驗室污水處理設(shè)備
形成顆粒污泥是ASBR的基本特征
顆粒污泥中厭氧微生物鄰近程度遠小于絮狀體污泥。厭氧消化成功的關(guān)鍵在于反應(yīng)器中保持多種微生物之間的平衡,特別是能夠保持低氫分壓。從熱力學上考慮,產(chǎn)乙酸菌把長鏈揮發(fā)酸轉(zhuǎn)化為乙酸的反應(yīng)只有在氫分壓-5低于101.325×10kPa情況下才能發(fā)生,這說明利用CO2和H2的產(chǎn)甲烷菌對產(chǎn)乙酸菌關(guān)系重大。厭氧顆粒污泥中不同菌種之間鄰近的共生關(guān)系有利于厭氧消化過程的順利進行,中間產(chǎn)物及H2及時被不同菌種消耗掉可以使反應(yīng)繼續(xù)進行,這是顆粒污泥在機理上的優(yōu)勢。絮狀體污泥盡管也發(fā)生H2及中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化,但顆粒污泥中的微生物固定在顆粒上,使中間產(chǎn)物所需傳送的距離遠遠要近于離散的絮狀污泥。Mecart和Smith發(fā)現(xiàn)顆粒污泥與分散的絮狀體污泥相比較,前者的氫分壓低對。利用速率快,Thide等人對比研究了顆粒污泥與懸浮污泥運行的情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)以乙醇為基質(zhì)時,顆粒污泥較懸浮污泥的基質(zhì)轉(zhuǎn)化率高75%,以甲酸為基質(zhì)時,在顆粒污泥中基質(zhì)轉(zhuǎn)化速率為0.275/min。這充分證明顆粒污泥中厭氧微生物鄰近度近于絮狀體污泥,可以提高污泥活性。由于在ASBR中形成了顆粒污泥,使處理效果好,運行穩(wěn)定,能夠處理高濃度有機廢水。實驗室污水處理設(shè)備
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