ABR的啟動及顆粒污泥的培養(yǎng)

1. ABR的啟動

啟動的目標(biāo)是為需處理的污水培養(yǎng)最適宜的微生物，一旦活性污泥形成，不管是顆?；蛐躞w，反應(yīng)器的運行都很穩(wěn)定。因此，一個厭氧反應(yīng)器能否成功地快速啟動是決定反應(yīng)器運行成敗的先決條件[35]。啟動的研究表明:啟動時的最初負(fù)荷率應(yīng)低些，以確保生長緩慢的微生物不會過負(fù)荷，氣、液上流速度低，才會促進(jìn)絮狀、粒狀污泥的生長。

M.Henze等研究表明[36]:COD容積負(fù)荷在1.2kg/(m3·d)比較合適，Nachaiyasit和Stuckey[37]于1995年初步研究了ABR的啟動情況。啟動方式是固定進(jìn)水COD濃度，HRT由80h逐步減小到60h、40h，最后穩(wěn)定在20h。但是，最后反應(yīng)器發(fā)生了過度酸化，啟動失敗了。Nachaiyasit和Stuckey認(rèn)為這是接種污泥活性低和初始COD污泥負(fù)荷高的緣故。隨后Nachaiyasit降低了COD污泥負(fù)荷(0.07kgCOD/(kg(VSS)·d))，啟動獲得了成功。

Boopathy和Tiche[38]研究了復(fù)合式ABR(Hybrianaerobic Baffled Reactor，簡稱HABR)處理糖漿廢水中試的啟動情況。在30d內(nèi)，HABR的COD容積負(fù)荷就達(dá)到了4.33kgCOD/ (m3·d)(COD=115.771 g/L,HRT=27d)，并且在第30天，每個反應(yīng)室內(nèi)都出現(xiàn)了顆粒污泥，COD的去除率達(dá)到89% 。Stuckey認(rèn)為這是在COD容積負(fù)荷比較高的情況下成功啟動的一個好例子。Barber和Stuckey[37]系統(tǒng)地研究了ABR的啟動特性。Barber等人采取了兩種啟動方式:1.固定HRT(20h)，逐步提高進(jìn)水基質(zhì)濃度(COD1-2-4g/L); 2.固定進(jìn)水基質(zhì)濃度(COD4g/L),逐步縮短HRT(80-40-20h)。結(jié)果表明，采用方式2啟動的反應(yīng)器不論是從COD去除率、運行的穩(wěn)定性，還是從污泥的流失量方面衡量均優(yōu)于采用方式1啟動的反應(yīng)器。

在國內(nèi)，郭靜等[39]指出有機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷和pH值是決定ABR反應(yīng)器能否成功運行的關(guān)鍵性因素。徐金蘭等[40]采用低負(fù)荷啟動方式，啟動負(fù)荷為0.85kgCOD/(m3·d)，HRT=24h，先采用固定流量增加COD方式將負(fù)荷逐步提高到2.5kg/(m3·d)，然后固定COD增大進(jìn)水流量方式將負(fù)荷提高到3.9 kg/(m3·d)，COD去除率在80%以上，經(jīng)歷60d，啟動完成。

2. ABR中顆粒污泥的培養(yǎng)

污泥顆?；歉咝捬跆幚砉に嚨年P(guān)鍵技術(shù)之一，顆粒污泥的存在為反應(yīng)器保持大量厭氧污泥及反應(yīng)器的高效穩(wěn)定運行創(chuàng)造了條件。盡管Stuckey認(rèn)為在ABR反應(yīng)器中即使不形成顆粒污泥也能獲得良好的處理效果，很多研究者[41~44]在研究ABR反應(yīng)器時，雖然反應(yīng)器接種物濃度不同、運行條件不同、處理的廢水不同，他們都觀察到污泥顆?；默F(xiàn)象，這說明控制在合適的條件下，ABR反應(yīng)器是能夠培養(yǎng)出顆粒污泥的。

徐金蘭等[40]研究了ABR反應(yīng)器(4隔室、15.84升、15gVSS/L)的啟動與顆粒污泥的形成情況，,運行40天后在反應(yīng)器的四個隔室中均發(fā)現(xiàn)了顆粒污泥。同時她討論了顆粒污泥的形成影響因素，指出水流特性、適宜菌群、水力負(fù)荷、適宜堿度是顆粒污泥形成的條件。戴友芝[45-47]利用ABR反應(yīng)器(5隔室、16.2升、11gVSS/L)處理含有五氯酚鈉(PCP-Na)的人工廢水，運行3個月后，反應(yīng)器前三個隔室開始出現(xiàn)顆粒污泥，而且顆粒化程度沿程遞減，第四、五隔室的顆粒污泥則較少。反應(yīng)器第一、二隔室的菌種較類似，以絲狀菌、球菌和短桿菌為主，第四、五隔室則以竹節(jié)桿菌為優(yōu)勢菌。沈耀良等[48]ABR反應(yīng)器處理垃圾滲濾液與城市廢水的混合廢水，在負(fù)荷達(dá)到4.71 kgCOD/(m3·d)時，在ABR各個隔室發(fā)現(xiàn)了了棒狀或球狀顆粒污泥，粒經(jīng)在0.5~5mm范圍內(nèi)，顆粒污泥濃度和粒經(jīng)呈現(xiàn)中間二、三隔室高，兩頭一、四隔室低的趨勢。該結(jié)果與Barber的研究結(jié)果有相似之處，Barber[49]用8隔室的ABR反應(yīng)器培養(yǎng)出的顆粒污泥粒徑在反應(yīng)器的中部達(dá)到最大，然后又開始沿程遞減。

Boopathy和Tilche[50]用帶有沉淀池的三隔室的復(fù)合式厭氧折流板反應(yīng)器(HABR)處理高濃度糖漿廢水，僅用過了30天就在三隔室中發(fā)現(xiàn)了灰色的球形顆粒污泥，且第一隔室中甲烷八疊球菌屬為優(yōu)勢菌，第三隔室中易甲烷絲菌屬為主。Holt等[51]研究了5隔室的ABR反應(yīng)器處理含酚廢水時污泥的顆?；瘑栴}，發(fā)現(xiàn)前面幾格反應(yīng)室中分別出現(xiàn)了粒徑在1~4mm范圍內(nèi)的顆粒污泥,并且顆粒污泥的粒徑沿程遞減。

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