ABR反应器启动及影响因素.doc

ABR反应器影响因素及启动 污泥厌氧消化的原理 污泥厌氧消化，即污泥中的有机物在无氧的条件下被厌氧菌群最终分解成甲烷和CO2的过程，是一个极其复杂的过程，一般分为三个阶段，第一阶段在水解和发酵细菌的作用下，使碳水化合物、蛋白质和脂肪水解与发酵，转化为单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及CO2及氢等；第二阶段在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化成氢、CO2和乙酸等；第三阶段，通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用下，一组把氢和CO2转化为甲烷，另一组对乙酸脱羧产生甲烷。 厌氧消化影响因素 废水的厌氧处理受到许多因素影响，可把这些因素分为设计操作因素与环境因素两大类。环境因素温度、H值、碱度、营养、氧化还原电位以及包括毒性、可降解性等在内的废水特征等。 反应类型、操作单元的选择及排列方式、预处理的方式、负荷、水力停留时间等等 （2）酸碱度 pH值是常规厌氧过程中的重要参数。水解与发酵菌及产氢产乙酸菌对pH的适应范围大致为5～6.5，而甲烷菌对 pH的适应范围在6.6～7.5，一般控制在7.0左右。在硝化系统中，若水解发酵阶段与产酸阶段的反应速率超过产甲酸阶段，则pH值降低，抑制了甲烷菌的生长。因此，选择适当的碱性药剂或对投加的碱液进行预处理很重要。但若pH值过高，可提高进水负荷使得系统内挥发酸积累，从而导致pH值下降。总的来说，ABR内水解菌与产酸菌对pH值有较大范围的适应性. （3）营养物质 参与生物处理的微生物不仅要从废水中吸收营养物质，而且要用这些营养物质合成细胞物质。一般通过C：N：P来观察，COD:N:P=:5:1，当营养不足时，需要补充一些氮肥和磷肥等。Co2+、Ca2+、Zn2+等微量元素对厌氧微生物的生长有促进作用,其中Ni2+对厌氧污泥活性提高的作用最大,同时在厌氧污泥培养粒化过程中添加适量的微量元素能大 大缩短粒化过程所需的时间,使粒化过程得以顺利完成。 （4）氧化还原电位 厌氧环境是产甲烷菌进行正常活动的基本条件。氧的溶入无疑是引起发酵系统的氧化还原电位升高的最主要和最直接原因。在厌氧处理系统中主要依靠如下措施： 首先保持严格的封闭系统，杜绝空气的进入。 通过反应迅速消耗废水进入时带入的溶解氧，让氧化还原电位尽快的降低到到所需的要求。 但是，除了氧以外，其他一些氧化剂或氧化物质的存在(如某些工业废水中含有的Fe3+、Cr2O27、SO42以及酸性废液中的H+等)，同样能使体系中的氧化还原电位升高，当其浓度达到一定程度时，同样会危害厌氧消化过程的进行。 毒性物质容积负荷不但是厌氧反应器的一个重要的设计参数，同时也是一个重要的控制参数容积负荷反映了微生物之间的供需关系。容积负荷是影响污泥增长、污泥活性和有机物降解的重要因素，提高负荷可以加快污泥增长和有机物的降解。 (7)水力停留时间 水力停留时间对厌氧工艺的影响是通过上升流速来表现的。一方面，高的液体流速增加污水系统内进水区的扰动，因此增加了生物污泥与进水有机物之间的接触，对于去除率的提高起到正效应另一方面，为了保持系统中足够的污泥，上升流速不能超过一定的限值，反应器的高度也就会受到限制。特别是对于低浓度污水，水力停留时间是比容积负荷更为主要的工艺控制条件。 VFA的过度积累会抑制甲烷菌的生长，从而使反应器的稳定时间延长。特别当反应器中的碱度充足时，用pH值很难判断挥发酸的积累程度，因此控制反应器内挥发酸浓度就显得十分重要。酸化现象的出现会延长颗粒污泥培养的时间,酸化现象可以通过加入新鲜污泥,降低有机负荷,提高进水碱度的方式来克服。 3.ABR反应器运行的特殊性 ABR反应器运行影响因素不外乎以上几种，主要影响因素有：温度、pH、容积负荷、水力停留时间（HRT）、水力特性、值挥发性脂肪酸（VFA）等。但由于ABR反应器结构的特异性，ABR反应器又具有特殊水力特性。ABR的工艺特性与其水力特性紧密相关，国内外的研究表明，影响ABR反应器水力特性的主要因素有ABR反应器的结构、水力停留时间HRT、废水浓度及回流。 （1）（2）ABR反应器运行的主要参数，它直接影响了ABR中的COD去除率。ABR通过控制水力停留时间，将反应控制在水解酸化阶段改变了大分子有机物的化学结构，使废水的可生化性能得到较好的改善。有研究表明，HRT越长，每个隔室的CSTR流态越明显。不同的HRT决定着不同的上流室上升流速，而上升流速是ABR反应器设计中需要考虑的一个重要因素。 （3） （4）回流 将反应器出水进行回流是提高反应器水力负荷（隔室内水流上升速度）的常用方法。适当回流，可以解决反应器前端隔室因产生较多VFA而引起的pH值降低等问题，并可在处理某些含蛋白质废水时抑制丝状菌的生长，还可稀释进水中的有毒有害物质，从而提高处理效果。当回流比在15以上时可保证系统内的pH高于6.8，从而无