ABR的(de)(de)啟動及顆粒污泥的(de)(de)培養(yang)

1. ABR的啟(qi)動(dong)

啟(qi)(qi)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)目標(biao)是為需處理的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)培(pei)養最(zui)適宜(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)微生(sheng)物，一(yi)旦活性污(wu)(wu)泥(ni)形(xing)成，不管(guan)是顆粒或絮(xu)體，反應器的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行都很穩定。因此，一(yi)個厭(yan)氧反應器能(neng)否成功地快(kuai)速啟(qi)(qi)動(dong)(dong)是決(jue)定反應器運(yun)行成敗的(de)(de)(de)(de)(de)先決(jue)條(tiao)件[35]。啟(qi)(qi)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)研究表明:啟(qi)(qi)動(dong)(dong)時的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)初負荷率應低些，以確保生(sheng)長緩(huan)慢的(de)(de)(de)(de)(de)微生(sheng)物不會過負荷，氣、液上流速度(du)低，才(cai)會促(cu)進絮(xu)狀、粒狀污(wu)(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)長。

M.Henze等研(yan)究(jiu)表明[36]:COD容積負(fu)荷(he)在1.2kg/(m3·d)比(bi)較合適，Nachaiyasit和(he)Stuckey[37]于(yu)1995年初(chu)(chu)步研(yan)究(jiu)了(le)(le)(le)(le)ABR的(de)啟(qi)(qi)動(dong)情況。啟(qi)(qi)動(dong)方式是(shi)(shi)(shi)固定進(jin)水(shui)COD濃度(du)(du)，HRT由80h逐步減小到60h、40h，最(zui)后(hou)(hou)穩(wen)定在20h。但是(shi)(shi)(shi)，最(zui)后(hou)(hou)反應器發生了(le)(le)(le)(le)過度(du)(du)酸化，啟(qi)(qi)動(dong)失敗了(le)(le)(le)(le)。Nachaiyasit和(he)Stuckey認為這是(shi)(shi)(shi)接種污泥(ni)活性低和(he)初(chu)(chu)始COD污泥(ni)負(fu)荷(he)高的(de)緣故。隨(sui)后(hou)(hou)Nachaiyasit降低了(le)(le)(le)(le)COD污泥(ni)負(fu)荷(he)(0.07kgCOD/(kg(VSS)·d))，啟(qi)(qi)動(dong)獲得了(le)(le)(le)(le)成功。

Boopathy和Tiche[38]研(yan)究了(le)(le)復合式(shi)ABR(Hybrianaerobic Baffled Reactor，簡稱(cheng)HABR)處理糖漿(jiang)廢水(shui)中試的(de)(de)啟(qi)動(dong)情況。在(zai)30d內，HABR的(de)(de)COD容(rong)積負荷就達到了(le)(le)4.33kgCOD/ (m3·d)(COD=115.771 g/L,HRT=27d)，并且在(zai)第30天(tian)，每(mei)個反(fan)應(ying)室(shi)內都出現了(le)(le)顆(ke)粒污(wu)泥，COD的(de)(de)去除率(lv)達到89% 。Stuckey認(ren)為這是在(zai)COD容(rong)積負荷比較高(gao)的(de)(de)情況下成(cheng)功啟(qi)動(dong)的(de)(de)一個好例子(zi)。Barber和Stuckey[37]系統地研(yan)究了(le)(le)ABR的(de)(de)啟(qi)動(dong)特性(xing)(xing)。Barber等(deng)人采(cai)取(qu)了(le)(le)兩(liang)種啟(qi)動(dong)方(fang)(fang)式(shi):1.固(gu)定(ding)HRT(20h)，逐步(bu)提高(gao)進水(shui)基質濃(nong)度(COD1-2-4g/L); 2.固(gu)定(ding)進水(shui)基質濃(nong)度(COD4g/L),逐步(bu)縮短HRT(80-40-20h)。結果表明，采(cai)用方(fang)(fang)式(shi)2啟(qi)動(dong)的(de)(de)反(fan)應(ying)器(qi)不(bu)論是從COD去除率(lv)、運行的(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)，還是從污(wu)泥的(de)(de)流失(shi)量方(fang)(fang)面(mian)衡(heng)量均優于(yu)采(cai)用方(fang)(fang)式(shi)1啟(qi)動(dong)的(de)(de)反(fan)應(ying)器(qi)。

在國內，郭(guo)靜等[39]指(zhi)出有機負(fu)(fu)荷(he)、水(shui)力負(fu)(fu)荷(he)和pH值是決定(ding)ABR反應器(qi)能否成功運行的關鍵(jian)性因素。徐金蘭(lan)等[40]采(cai)用低負(fu)(fu)荷(he)啟動(dong)方(fang)式，啟動(dong)負(fu)(fu)荷(he)為0.85kgCOD/(m3·d)，HRT=24h，先采(cai)用固(gu)定(ding)流(liu)量增(zeng)加COD方(fang)式將(jiang)負(fu)(fu)荷(he)逐步提(ti)高到(dao)2.5kg/(m3·d)，然后固(gu)定(ding)COD增(zeng)大進水(shui)流(liu)量方(fang)式將(jiang)負(fu)(fu)荷(he)提(ti)高到(dao)3.9 kg/(m3·d)，COD去(qu)除(chu)率在80%以上，經歷60d，啟動(dong)完成。

2. ABR中顆粒污泥的培養

污泥(ni)(ni)顆(ke)(ke)粒(li)(li)化(hua)是(shi)高(gao)效(xiao)厭(yan)氧處理(li)工(gong)藝的關鍵技(ji)術之一，顆(ke)(ke)粒(li)(li)污泥(ni)(ni)的存在(zai)(zai)(zai)為反(fan)應(ying)(ying)(ying)器保持大量厭(yan)氧污泥(ni)(ni)及反(fan)應(ying)(ying)(ying)器的高(gao)效(xiao)穩定運(yun)行(xing)創造了條(tiao)件。盡管(guan)Stuckey認為在(zai)(zai)(zai)ABR反(fan)應(ying)(ying)(ying)器中即(ji)使不(bu)形(xing)成顆(ke)(ke)粒(li)(li)污泥(ni)(ni)也(ye)能(neng)獲(huo)得良好(hao)的處理(li)效(xiao)果，很多研究者[41~44]在(zai)(zai)(zai)研究ABR反(fan)應(ying)(ying)(ying)器時(shi)，雖然反(fan)應(ying)(ying)(ying)器接種物濃度(du)不(bu)同、運(yun)行(xing)條(tiao)件不(bu)同、處理(li)的廢水不(bu)同，他們都(dou)觀察(cha)到污泥(ni)(ni)顆(ke)(ke)粒(li)(li)化(hua)的現象，這說明(ming)控制在(zai)(zai)(zai)合適的條(tiao)件下，ABR反(fan)應(ying)(ying)(ying)器是(shi)能(neng)夠培(pei)養出顆(ke)(ke)粒(li)(li)污泥(ni)(ni)的。

徐(xu)金蘭等[40]研究(jiu)了(le)(le)ABR反(fan)(fan)應器(qi)(4隔(ge)室(shi)(shi)、15.84升、15gVSS/L)的(de)啟動(dong)與(yu)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥的(de)形(xing)成(cheng)情況(kuang)，,運行40天(tian)后(hou)在(zai)反(fan)(fan)應器(qi)的(de)四個(ge)(ge)隔(ge)室(shi)(shi)中(zhong)均發現了(le)(le)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥。同(tong)時她討論了(le)(le)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥的(de)形(xing)成(cheng)影響因素，指(zhi)出水(shui)(shui)流(liu)特性、適(shi)宜菌(jun)(jun)群、水(shui)(shui)力負荷(he)、適(shi)宜堿(jian)度是顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥形(xing)成(cheng)的(de)條件。戴友芝[45-47]利(li)用ABR反(fan)(fan)應器(qi)(5隔(ge)室(shi)(shi)、16.2升、11gVSS/L)處理(li)含有五(wu)氯酚鈉(PCP-Na)的(de)人工(gong)廢水(shui)(shui)，運行3個(ge)(ge)月后(hou)，反(fan)(fan)應器(qi)前(qian)三個(ge)(ge)隔(ge)室(shi)(shi)開始出現顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥，而(er)且顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)化程(cheng)度沿程(cheng)遞減(jian)，第四、五(wu)隔(ge)室(shi)(shi)的(de)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥則較少。反(fan)(fan)應器(qi)第一、二隔(ge)室(shi)(shi)的(de)菌(jun)(jun)種(zhong)較類(lei)似(si)，以絲狀菌(jun)(jun)、球(qiu)菌(jun)(jun)和短桿菌(jun)(jun)為主，第四、五(wu)隔(ge)室(shi)(shi)則以竹節桿菌(jun)(jun)為優勢(shi)菌(jun)(jun)。沈耀良(liang)等[48]ABR反(fan)(fan)應器(qi)處理(li)垃圾滲濾液與(yu)城市廢水(shui)(shui)的(de)混合(he)廢水(shui)(shui)，在(zai)負荷(he)達(da)到4.71 kgCOD/(m3·d)時，在(zai)ABR各個(ge)(ge)隔(ge)室(shi)(shi)發現了(le)(le)了(le)(le)棒狀或球(qiu)狀顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥，粒(li)(li)(li)(li)經(jing)(jing)在(zai)0.5~5mm范(fan)圍(wei)內，顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥濃度和粒(li)(li)(li)(li)經(jing)(jing)呈(cheng)現中(zhong)間二、三隔(ge)室(shi)(shi)高(gao)，兩頭一、四隔(ge)室(shi)(shi)低的(de)趨勢(shi)。該(gai)結果(guo)與(yu)Barber的(de)研究(jiu)結果(guo)有相似(si)之處，Barber[49]用8隔(ge)室(shi)(shi)的(de)ABR反(fan)(fan)應器(qi)培養出的(de)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)(li)污(wu)(wu)泥粒(li)(li)(li)(li)徑在(zai)反(fan)(fan)應器(qi)的(de)中(zhong)部(bu)達(da)到最大(da)，然后(hou)又開始沿程(cheng)遞減(jian)。

Boopathy和Tilche[50]用帶(dai)有沉(chen)淀池(chi)的(de)(de)(de)(de)三隔(ge)室(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)復合式厭(yan)氧折(zhe)流板反應器(qi)(HABR)處理(li)高濃度糖漿廢水(shui)(shui)，僅用過了(le)30天(tian)就在(zai)三隔(ge)室(shi)(shi)中發現(xian)了(le)灰色(se)的(de)(de)(de)(de)球形顆(ke)粒(li)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)，且第一(yi)隔(ge)室(shi)(shi)中甲烷八疊球菌屬為(wei)(wei)優勢菌，第三隔(ge)室(shi)(shi)中易甲烷絲菌屬為(wei)(wei)主(zhu)。Holt等[51]研究了(le)5隔(ge)室(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)ABR反應器(qi)處理(li)含(han)酚廢水(shui)(shui)時污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)化問題，發現(xian)前面幾(ji)格反應室(shi)(shi)中分別出現(xian)了(le)粒(li)徑(jing)在(zai)1~4mm范圍內的(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)污(wu)(wu)泥(ni)(ni),并(bing)且顆(ke)粒(li)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)粒(li)徑(jing)沿(yan)程遞減。

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