9、維持厭氧反應器內(nèi)有足夠堿度的措施有哪些?
?、?投加堿源:增大系統(tǒng)緩沖能力的堿源可以使用碳酸氫鈉和石灰等。
⑵ 提高回流比:正常厭氧消化處理設施的出水中含有一定的堿度,將出水回流可以有效補充反應器內(nèi)的堿度。
10、什么是VFA和ALK?VFA與ALK的比值有什么意義?
VFA表示的是厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)的揮發(fā)性有機酸的含量,ALK則表示的是厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)的堿度。
厭氧消化系統(tǒng)正常運行時,ALK一般在1000~5000 mg/L(以CaCO3計)之間,典型值在2500~3500mg/L之間,VFA一般在50~2500mg/L之間,必須維持堿度和揮發(fā)酸濃度之間的平衡,使消化液pH保持在6.5~7.5的范圍內(nèi)。只要堿度和揮發(fā)酸濃度能保持平衡,當堿度超過4000mg/L時,即使VFA超過1200mg/L,系統(tǒng)也能正常運行。而堿度與酸度能保持平衡的主要標志就是VFA與ALK的比值保持在一定的范圍內(nèi)。
VFA/ALK反應了厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)中間代謝產(chǎn)物的積累程度,正常運行的厭氧處理裝置的VFA/ALK一般在0.3以下,如果VFA/ALK突然升高,往往表明中間代謝產(chǎn)物不能被甲烷菌及時分解利用,即系統(tǒng)已出現(xiàn)異常,需要采取措施進行解決。
如果VFA/ALK剛剛超過0.3,在一定時間內(nèi),還不至于導致pH值下降,還有時間分析造成VFA/ALK升高的原因和進行控制。如果VFA/ALK超過0.5,沼氣中的CO2含量開始升高,如果不及時采取措施予以控制,會很快導致pH值下降,使甲烷菌的活動受到抑制。此時應加入部分堿源,增加反應器內(nèi)的堿度使pH值回升,為尋找確切的原因并采取控制措施提供時間。如果VFA/ALK超過0.8,厭氧反應器內(nèi)pH值開始下降,沼氣中甲烷的含量往往只有42%~45%,沼氣已不能燃燒。這時候必須向反應器內(nèi)大量投入堿源,控制住pH值的下降并使之回升,如果pH值持續(xù)下降到5以下,甲烷菌將全部失去活性,需要重新培養(yǎng)厭氧污泥。
11、為什么VFA是反映厭氧生物反應器效果的重要指標?
VFA表示的是厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)的揮發(fā)性有機酸的含量,而揮發(fā)性有機酸是厭氧生物處理系統(tǒng)的中間產(chǎn)物。
厭氧生物處理系統(tǒng)實現(xiàn)對廢水中或污泥中有機物的有效處理,最終是通過產(chǎn)甲烷過程來實現(xiàn)的,而產(chǎn)甲烷菌所能利用的有機物就是揮發(fā)性有機酸VFA。如果厭氧生物反應器的運轉(zhuǎn)正常,那么其中的VFA含量就會維持在一個相當穩(wěn)定的范圍內(nèi)。
VFA過低會使甲烷能利用的物料減少,厭氧反應器對有機物的分解程度降低;而VFA過高超過甲烷菌所能利用的數(shù)量,又會造成VFA的過度積累,進而使反應器內(nèi)的pH下降,影響甲烷菌正常功能的發(fā)揮。同時甲烷菌因各種原因受到傷害后,也會降低對VFA的利用率,反過來造成VFA的積累,形成惡性循環(huán)。
因此,所有的厭氧反應器都應把VFA作為一個控制指標來分析化驗和及時掌握。
12、什么是升流式厭氧污泥反應器UASB?
升流式厭氧污泥反應器的英文是Upflow Anaerobic Sludge Blan-ket,簡稱為UASB,其基本特征是在反應器的上部設置氣、固、液三相分離器,下部為污泥懸浮區(qū)和污泥床區(qū)。
13、什么是膨脹顆粒污泥床EGSB?
膨脹顆粒污泥床的英文是Expanded Granular Sludge bed,簡寫為EGSB,是在UASB反應器的基礎上發(fā)展而來的。EGSB反應器與UASB反應器的結(jié)構(gòu)非常相似,所不同的是EGSB反應器中采用高達2.5~6m3/(m2·h)的水力負荷,這遠大于UASB常用的約0.5~2.5m3/(m2·h)的水力負荷。因此,在EGSB反應器中,顆粒污泥床處于部分或全部“膨脹化”狀態(tài),即污泥床的體積由于顆粒之間的平均距離的加大而增加。為了提高水力負荷(即上流速度),EGSB反應器采用較大的高度與直徑比和較大的回流比。
14、什么是顆粒污泥?
顆粒污泥的形成實際上是微生物固定化的一種形式,其外觀為具有相對規(guī)則的球形或橢圓形黑色顆粒。顆粒污泥的粒徑一般為0.1~3mm,個別大的有5mm,密度為1.04~1.08g/cm3,比水略重,具有良好的沉降性能和降解水中有機物的產(chǎn)甲烷活性。
在光學顯微鏡下觀察,顆粒污泥呈多孔結(jié)構(gòu),表面有一層透明膠狀物,其上附著甲烷菌。顆粒污泥靠近外表面部分的細胞密度較大,內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散、細胞密度較小,粒徑較大的顆粒污泥往往有一個空腔,這是由于顆粒污泥內(nèi)部營養(yǎng)不足使細胞自溶而引起的。大而空的顆粒污泥容易破碎,其破碎的碎片成為新生顆粒污泥的內(nèi)核,一些大的顆粒污泥還會因內(nèi)部產(chǎn)生的氣體不易釋放出去而容易上浮。
15、使升流式厭氧反應器內(nèi)出現(xiàn)顆粒污泥的方法有哪幾種?
UASB反應器運行成功的關鍵是具有顆粒污泥,使UASB反應器內(nèi)出現(xiàn)顆粒污泥的方法有以下三種:
?、?直接接種法:從正在運行的其它UASB反應器中取出一定量的顆粒污泥直接投入新的UASB反應器后,由少到多逐步加大處理的污水水量,直到設計水量。這種方法反應器投產(chǎn)所需時間最快,但一般只有在啟動小型UASB反應器采用這種方法。
⑵ 間接接種法:將取自正在運行的厭氧處理裝置的厭氧活性污泥,如城市污水處理廠的消化污泥,投入UASB反應器后,創(chuàng)造厭氧微生物最佳的生長條件,有人工配制的、含有適當營養(yǎng)成分的營養(yǎng)水進行培養(yǎng),形成顆粒污泥后,再由少到多逐步加大被處理的污水水量,直到設計水量。
?、?直接培養(yǎng)法:將取自正在運行的厭氧處理裝置的厭氧活性污泥,如城市污水處理廠的消化污泥,投入UASB反應器后,用被處理污水直接培養(yǎng),形成顆粒污泥后,再逐步加大被處理的污水水量,直到設計水量。這種方法反應器投產(chǎn)所需時間較多,可長達3~4個月,大型UASB反應器常采用這種方法。
16、厭氧污泥培養(yǎng)成熟后有何特征?
培養(yǎng)結(jié)束后,成熟的污泥呈深灰到黑色,有焦油氣味但無硫化氫氣味,pH值在7.0~7.5之間,污泥容易脫水和干化。對進水的處理效果高,產(chǎn)氣量大,沼氣中甲烷成分高。培養(yǎng)成熟的厭氧消化污泥的基本指標和參數(shù)見下表。
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