厌氧颗粒污泥的性质及其在污水处理中的应用

《厌氧颗粒污泥的性质及其在污水处理中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第2期(总第145期)2010年4月中圄千放譬张CHINAM．UNICIPALENGINEERINGNO．2(SeriaINo．145)Apr．2010厌氧颗粒污泥的性质及其在污水处理中的应用程晓波(上海市城市排水有限公司，上海200072)摘要：简要介绍了厌氧颗粒污泥的形成机理以及基本物理、化学和生物特性。简述了厌氧颗粒污泥在上流式厌氧污泥床、厌氧膨胀颗粒污泥床、内循环反应器和厌氧折流板反应器等污水处理反应器中的应用和处理参数。关键词：污水处理；厌氧颗粒污泥；形成机理；物理特性；化学特性；生物特性中图分类号：X703文献标识码：B文

2、章编号：1004-4655(2010)02-0044-03分散的菌体由于体积微小、比重与水接近、带负电荷等特性而很难沉降．故易被冲洗出废水处理设备。厌氧颗粒污泥(AnaerobicGranularSludge)是在高水力剪切作用下．由产甲烷菌、产乙酸菌和水解发酵菌等因生物凝聚作用而形成的特殊生物膜．沉降性能优于活性污泥絮体的自凝聚体。厌氧颗粒污泥的凝聚作用可使分散的菌体吸附在一起。从而提高了污泥的沉降性能．有利于固液分离：也可更有效地控制污泥停留时间与水力停留时间．提高反应器中的微生物浓度．从而提高反应器的处理能力。污泥颗粒化还可显著

3、改善活性污泥的生化条件．有利于菌体的生长和它们之间的相互作用。厌氧颗粒污泥因其优于传统絮状污泥的沉降性能和高污泥浓度．对水力和有机负荷冲击的适应能力大大增强．不仅促进了以上流式厌氧污泥床(UpflowAnaerobicSludgeBed。UASB)为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展．而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础．对现代厌氧污水处理工艺的进步有着巨大的贡献。1厌氧颗粒污泥特性1．1生物特性厌氧颗粒污泥是由细菌和古细菌等组成的复杂微生物群落。根据对颗粒污泥中微生物相的研究，可将颗粒污泥中参与分解复杂有机物、生成甲烷的微生物分

4、为3类：水解发酵菌，对有机物进行最初的分解，生成有机酸和酒精：产乙酸菌，对有机酸和酒精进一步分解：产甲烷菌，将氢气、二氧化碳、乙酸以及其他一些简单化合物转化成为甲烷。水解发酵菌、产乙酸菌和产甲烷菌在颗粒污泥内生长、繁殖。形成相互交错的菌丛，在反应器内它们收稿日期：2010-01—1344以自然选择的方式进行分布．达到菌群间氢转移的协调进行。厌氧颗粒污泥的形成过程与生物膜的形成有许多相似性。Schmidt等⋯总结前人的研究认为厌氧颗粒污泥的形成过程可以分为4个阶段：细菌向惰性物质或其他菌体表面移动：通过理化作用可逆地吸附在一起或惰性物质

5、上：通过微生物附属物(女gExtraCellularProducts)的作用将细菌不可逆地粘附在一起或惰性物质上；细菌的倍增和颗粒污泥的增大。李宗义等[：3认为厌氧颗粒污泥的形成主要与以下3个因素有关：细菌粘附作用；厌氧产甲烷茵本身的附着作用．尤其是甲烷丝状菌对基质的较高亲和力．对形成良好性状的颗粒污泥起主导作用：较高的有机负荷．尤其是厌氧菌群更需要一个营养丰富的环境．才能够大量生长．并产生胞外多聚物。进而形成颗粒污泥。1．2物理特性厌氧颗粒污泥大多数为黑色或灰色．呈相对规则的球形、杆形或椭球形。厌氧颗粒污泥的颜色取决于处理条件，特别

6、是与Fe、Ni、Co等金属的硫化物有关。Kosaric等c3】发现．当颗粒污泥中的S／Fe值比较低时．颗粒呈黑色。成熟的厌氧颗粒污泥表面边界清晰。直径变化范围为0．14—5．00nlnl。最大直径可达7mmo厌氧颗粒污泥的密度范围为1025～1080∥cm3。厌氧颗粒污泥的密度除了与微生物自身物理性质有关外．还可能与颗粒直径、灰分含量有关。厌氧颗粒污泥中的溶解性底物、厌氧过程的中间产物和末端产物的传递是以扩散为基础的。扩散速率和孔隙大小则决定了传质的量。不同大小的分子扩散与孔隙的大小及分布有关。厌氧颗粒污泥的孔隙率多在40％。80％之

7、间．小中田千跋暑柱程晓波：厌氧颗粒污泥的性质及其在污水处理中的应用，2010年第2期颗粒污泥孑L隙率高．大颗粒污泥孔隙率低。因此小颗粒污泥具有更强的生命力和相对高的产甲烷活性。厌氧颗粒污泥有良好的沉降性能．颗粒污泥的污泥容积指数(SludgeVolumeIndex，SVI)多在10～20mug之间。Schmidt等⋯认为其沉降速度范围为18～100nCh．典型值在18，50m／h之间。根据沉降速率可将颗粒污泥分为3类：沉降性能不好，18～20m／h；沉降性能满意。20。50m／h：沉降性能很好，50～100rWh。1．3化学成分厌氧颗

8、粒污泥的化学组成与细菌相似．如表1所示【4]。表1厌氧颗粒污泥的化学组成％化学组成干重灰分10—23蛋白质35～60总糖6～7胞外l一2总有机碳41～47凯氏氮10一15厌氧颗粒污泥中无机灰分的空间分布不均匀．其含量随生