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UASB处理低浓度食堂废水的启动初期研究 　　摘要： 在中温（31 0C ~ 41 0C），PH（7.2~7.6）和低CODCr浓度下启动UASB更能加快污泥的颗粒化进程。启动初期的有机负荷宜小于2.0 kgCOD/(m3?d)。启动初期完成后的污泥具备一定的处理低浓度废水和耐冲击负荷的能力。 　　关键词： 低浓度启动初期间歇进水有机负荷 　　 UASB又称上流式厌氧反应床，是水处理中经常使用的一种高效、经济的设备。根据大量的污水处理工程统计，UASB大多以处理高浓度有机废水为主，而对于UASB处理低浓度废水的研究和应用却很少。为此，我们实验小组进行试验研究UASB对低浓度的废水的处理效果。试验中的UASB污泥属于厌氧污泥。厌氧污泥的生长速度缓慢，生长不稳定，影响实验的进程。因此UASB对低浓度有机废水的处理成功与否，关键在于对厌氧污泥的培养、驯化。在培养、驯化污泥的三个阶段中，启动初期阶段有机负荷的控制是最关键的。如何控制启动初期的有机负荷，使污泥的培养、驯化顺利完成，是本文要阐述的主要问题。 　　影响UASB启动初期的主要因素 影响UASB启动初期的因素有很多，如进水水质，水温、PH值、种泥的数量和质量、有机负荷和启动运行的方式等。1.1进水水质 实验水质采用郑州大学风华园食堂废水。实验准备阶段，连续七天对食堂废水进行检测分析。得出该食堂废水的水质指标如下表所示： 　　 食堂废水一周的水质变化情况表 　　 　　 　　 　　从表中，可以看出该食堂废水的CODCr浓度偏低，出水稳定，符合UASB处理低浓度水的实验要求。同时实验初期污水的CODCr浓度低有利于颗粒污泥的生长。当CODCr较少时，微生物往往处于衰亡期。处于衰亡期的微生物，运动性能微弱，动能很低，不能与范德华力相抗衡，并且在布朗运动作用下，菌体相互碰撞，相互结合，使颗粒污泥能很快形成[1]。实验证明，低浓度下启动的UASB形成的颗粒一般比较紧密，聚沉效果较好。1.2 水温和PH UASB对污水的处理效果依赖于污泥中微生物的生命活动。温度和PH是微生物的重要的生存因子。启动时，温度过高容易导致微生物体内承载生命活动的酶变性，失活。变性失活的酶，不具有生物催化作用，催化微生物体内的各种生化反应，从而使微生物的生命活动停止。低温下酶虽然不会变性失活，但微生物的新城代谢速率会降低，生长速率下降，同样不利于微生物的生命活动的进行。PH对微生物的影响作用同样如此，过高或者过低同样影响生物酶活性的发挥。因此选择合适的温度和PH进行启动尤为重要的。适宜的温度和PH值不仅有利于微生物的繁殖生长，还能避免出现污泥膨胀。 　　 不同的微生物有各自适宜的生长温度和PH。对于形成活性污泥的细菌，最适的生长温度在30℃左右。因此，“虽然UASB反应器在常温（25 0C），中温（33 0C ~ 41 0C），高温（55 0C）下均能顺利，并形成颗粒污泥，但绝大部分UASB启动过程的研究都是在中温条件下进行的”[2]。一般地，夏季比冬季更适宜启动。“颗粒污泥利用不同底物时的生长适应的PH范围不同，一般认为，反应器内PH值应保持在7.2~7.6为宜”[3]。1.3 启动运行的方式 启动初期，UASB运行方式有两种：低浓度连续循环运行和低浓度、低负荷间歇性运行。低浓度连续循环运行，是指将高浓度的废水稀释至1000mg/L以下，有机负荷调至2 kgCOD/(m3?d)情况下，向装置内连续泵入废水，并同步进行水质检测。连续运行，直至出水水质达到稳定，此时启动初期已经完成。低浓度低负荷间歇性运行，是指将高浓度的废水稀释至1000mg/L以下，有机负荷调至某一个适宜值（远低于2 kgCOD/(m3?d)）情况下，向装置内一次性泵满污水，每隔一定的时间用新鲜污水完全替换原有污水，此时检测出水。若出水水质连续稳定，则说明污泥已经适应该有机负荷值。将有机负荷调升至原有机负荷的150%，继续进行启动初期的污泥驯化培养，直到有机负荷达到2 kgCOD/(m3?d)。两次泵水的间隔时间与不断变化的有机负荷值有关。 鉴于低浓度、低负荷间歇运行方式管理方便、操作简单、灵活性大。故实验采用低浓度、低负荷间歇性运行方式。1.4 种泥性质和接种量 　　 作为实验的种泥，种泥的颗粒直径大，有较强的吸附能力，聚集沉淀效果好，才能有利于污泥的成长，壮大。颗粒污泥一般呈球形或椭球形，其颜色呈灰黑或褐色，肉眼可观察到颗粒表面包裹着灰白色的生物膜。颗粒污泥的比重一般为1.01~1.05左右，粒径为0.5~3mm，有时可达5mm[4]。 实验的种泥来自郑州市奥克啤酒厂，污泥颗粒成黑色粒状，直径大约4-5mm，聚集沉淀性能较好，SVI值为20kgVSS/m3，满足实验的要求。种泥的接种量大约占反应区的2/3，随着实验的进行