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            厭氧反應器調試與厭氧顆粒污泥馴化

            作者:上海春巡生物工程有限公司 發表時間:2019年06月27日【

            . 在集水池補充投加營養元素,以利于顆粒污泥生長。投加量: 氫氧化鈣 60kg/d,  硫酸亞鐵 30 kg/d,氯化鉀 18 kg/d,氯化鎂 9 kg/d,氯化鎳 0.2 kg/d,鉬酸銨 0.1kg/d。碳氮磷比例應


              為100:5:1

            . IC 反應器監控

            1. 預酸化

             


            厭氧反應器進廢水中所含 COD 達到至少 30%的預酸化度是必要的,這能使反應器內部酸化菌和產甲烷菌達到良好的混合比率。當預酸化程度過高  (>50%)  或過低  (<30%)都會


            使改變這些細菌的種群比例從而影響顆粒污泥的結構。在大多數情況下通過延長調節池/預酸化池的停留時間或添加堿提高 pH 值可達到較高的預酸化度。



            2.負荷率

             

            a、負荷率的增加

             

            在下列情況下負荷率可以增加  10%或更多    :○ 1 出水的  VFA  濃度小于200mg/L;2 出水的  pH  達到大于 6.8;3  COD  去除達到  85%;4 沼氣產量與計算值當。

                b、 負荷率的降低

             

            在下列情況下負荷率必須降低  :1 出水的 VFA 濃度大于 400mg/L;

                      

             ○      2出水的 pH  達到低于 6.5;3   COD 除率 75%;4 檢查出沼氣的產量過低。

             

            若出水中揮發性脂肪酸含量在  200400mg/L  之間,數小時后須再取樣測定,如果揮發性脂肪酸含量在降低則沒有問題,但如果揮發性脂肪酸含量還在升高就必須降低負荷。在大多


            數厭氧裝置中出水揮發性脂肪酸含量≤200mg/L 則表示反應器工作狀態良好。

                 c、負荷變化

             

            為保持良好的反應器工作狀態就有必要使負荷的變化盡可能的小。通過控制外部循環的量就能保持水力負荷處于穩定的水平。由于反應器有其最大的水力負荷限制及外部循環流對


            進水 pH 值的影響, 所以外部循環的量也是有限的。


            3.       出水堿度

             



            出水的堿度必須保持至少在 2000mg/L  以上,這樣可防止當揮發性脂肪酸積累的情況下反應器的 pH 驟然下降。增加再循環的量或向進水中加入堿都可維持堿度。


            4.       SS (懸浮物) 濃度

             

            如果該類廢水都含大量的懸浮物,這些懸浮物 COD 很高,如此類物質大量進入反應器,會使反應器負荷突然增大很多,容易引起反應器酸化。該類懸浮物會包裹顆粒污泥,使


            顆粒污泥內部微生物接觸不到營養物質而發生細胞自溶,產生沼氣無法排出,造成顆粒污泥空心或破碎,這種空心化或破碎顆粒污泥會隨水流漂出反應器,使得反應器內顆粒污泥數量        減少。很不利于反應器穩定運行。

                      此外,懸浮物在反應器內不能完全降解,大部分會流出反應器,增加后續處理設施負荷。所以,必須嚴格控制進入反應器內的 SS 含量。


            5.       穩定IC 反應器的工作狀態

             

            穩定的IC 反應器工作狀態表現于  :1 產氣量穩定; 2 出水揮發性脂肪酸含量小于 200mg/L;○3 出水 pH 值穩定且 pH  >6.8  ;○4 進水 pH>6.8;○5 沒有污泥流失;  6 COD 去除率穩定;7 溫度穩定

            6.       引起反應器失?赡艿脑

              1 進水的 pH 值低于或高于最佳范圍;2 存在殺菌或有毒有害物質

                 3 污泥床混合不充分;4 反應器溫度過高或反應器短時間溫度變化幅度太大;5 有機負荷過高或負荷變化頻繁;6 營養物及微量元素不足;7 進水中 SS 濃度過高;

             

            7.       超負荷

             

            在發生一些工藝失;虺摵珊,出水的 VFA 濃度會立即上升。

            pH 會下降且沼氣中二氧化碳的含量會上升,PH 過低影響甲烷菌的活性,甲烷菌受抑制后利用揮發性脂肪酸的速率降低, COD 的去除率下降。

            8.產甲烷活性下降

             

            由于污泥床的 pH 下降及揮發性脂肪酸濃度的增加,使甲烷菌產甲烷活性進一步的降低。如果不采取適當措施消除這種狀況,甚至會嚴重到反應器“酸化,俗稱酸罐事故。發生該種


            情況后,要采取的步驟是:

            降低反應器的負荷及提高進水的pH。

            只要進水的pH 7.0 ~7.5 或更高(須檢查),VFA 濃度達到 500-600mg/L 對產甲烷活性也不會有太大負面影響。

            如果加入稀釋水來降低負荷率必須使稀釋水溫度與罐內溫度相同。

            9.       可能引起污泥流失的原因

              1 過多的蛋白與纖維 SS,這些物質會在包裹顆粒污泥,使底物無法進入且沼氣無法從顆粒污泥中排出,也會使顆粒污泥沉降速度降低,造成顆粒污泥漂出反應器。

            2 水力負荷率太高。

            3 有機負荷太高。顆粒污泥無法快速釋放所產的沼氣而因此上浮 。


            三、    氧顆粒污泥菌種化及負荷提升

            菌種馴化階段是讓微生物逐漸適應新的基質的過程,所以負荷一般較低。初始的反應器負荷為2.0kgCOD/m3.d,這一過程大約需要持續 1 周。

            1.       污泥培養

            厭氧反應器接種污泥后,補滿低濃度的廢水IC 厭氧罐內控制 PH 值在 6.87.5 之間,水溫 33℃左右,COD1000mg/l 以下)開始啟動回流泵,要求容積負荷不高于 


            2.0kgCOD/(m3·d)和上升流速2.5m/h循環運行 2-3 天,使顆粒污泥混勻,達到膨脹狀態。并開始連續對反應器內的出水監測 PH  值、溫度、COD、VFA、堿度、氨氮、SS



            等指標。厭氧反應器開始進水需要調節PH 值到 6.8—7.5 之間,采用碳酸鈉或液堿在集水罐內調節。以上各項指標趨于正常后, 開始增加廢水量正式啟動。


            2.           負荷提高

            馴化階段完成后,進入污泥培養階段,每次的提高幅度為1kgCOD/m3.d。同時逐步提高循環量,增大上升流速。當COD 去除率大于或等于80%或者揮發性脂肪酸小于 200mg/L 時,

            開始再次提高負荷。在反應器有機負荷提高的過程中,應確保反應器中的菌種處于良好的生長環境中,同時隨時監測出水的 COD、VFA、堿度、氨氮等指標。

            3.           穩定運行

            在達到設計負荷,開始進入穩定運行階段,在穩定運行中必須保證反應器負荷穩定,避免出現負荷變化大的情況。


            以上各個階段的調試運行周期需根據現場情況和檢測數據進行調整。

            4.           注意事項

            (1)接種顆粒污泥時應注意在反應器中先充入一定量的廢水。

            (2)污泥馴化時負荷應由小至大,待運行穩定后逐步增大廢水水量,提高污泥有機負荷直至滿負荷運轉。

            (3)進水的 PH 值及負荷必須穩定,指標檢測必須及時準確。

            5.運行控制指標

            1)      進水溫度控制在 35-37℃。測定點分水包。

            2)      進水 PH 值控制在 6.8-7.5,測定點在分水包。如分水包 PH較低,可通過在加堿調節。

            3)       進水量需穩定,不要隨意增減。


            4)       出水控制指標:揮發酸控制在 400mg/L 以下,最佳 200mg/L

            下;COD 去除率 85%以上,PH 6.8-7.5,堿度 2000mg/L 以上。

            5)       負 荷 提 升 在 出 水 指 標 在 正 常 情 況 下 , 每 次 提 升0.5-1.0kgCOD/m3.d。穩定運行  2-3  天后可再次提升。運行過程中盡量避免負荷大的變化。

            6.      工藝故障處理

            問題

            結果

            措施

            1. 超負荷

            污泥和出水 pH 下降。

            出水中脂肪酸含量上升。

            產氣量起初上升,爾后下降。污泥被洗出。

            減少進循環池的水量使

            COD 負荷下降 。

            如果污泥的 pH 已經偏低,需暫時提高進水的

            pH。

            2. pH 超 出范圍

            -進水

            -污泥/出水

            如果進水 pH 過高或過低,則應停運廢水泵;污泥/出水的 pH 低于進水的 pH。出水的 pH 逐漸下降。

            投加酸堿調節 PH 。校準 pH 儀表 。

            兩種情況都需降低 COD 負 荷 。

            3. 進水含有脂肪/油

            污泥被洗出。由于污泥被洗出,留在反應器內的污泥可能會超負荷 。 (見1)

            停止反應器供水。檢查反應器污泥泥位。如果已找出原因并已解決可

            啟動系統 。

            4. 進水中

            污泥被洗出。由于污泥被洗出,反應

            優化預處理。


            問題

            結果

            措施

            含 有 顆 粒

            器可能會超負荷(1)。污泥 pH 下降。

            在停止進水 5 小時后仍會產氣 。

            在最壞的情況下暫時停

            止循環供水 。

            5. 進水溫度 超 出 范圍

            如果進水溫度過高,則應立即停止進水泵。如果進水溫度太低,則污泥活性下降。如果進水溫度下降而負荷保持不變,反應器會過負荷。

            加入冷水或熱水使進水溫度達到優化的溫度范圍(32~37℃)。若預處理部分溫度高,則預處理的脂肪脫除會受到負面影響,因而若進水中有脂肪需特別注意。降

            低 COD 負荷。

            6. 硫化物毒性

            產甲烷活性的下降會造成產氣量低,

            出水的揮發性脂肪酸含量高,出水 pH 低及最終污泥失活。

            提高進水的 pH。

            注意可能產生的碳酸鈣沉淀。

            7. 污 泥 無機 物 濃度太高

            污泥中只有一小部分是活性有機物質。污泥的活性(kgCOD/kgTSS)下降。污泥床混合不良及污泥床的重量發生變化。

            降低進水的 pH。注意可能產生的硫化物毒性問題。

            從反應器底部排出一部

            分重污泥。

             

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