UASB反应器是厌氧处理技术的专用反应器。如何启动UASB反应堆。启动UASB反应堆需要注意什么?我们来谈谈如何启动UASB反应堆。
一、UASB反应堆的初始启动
UASB反应器具有良好的去除效果,关键在于UASB反应器中颗粒污泥优良的沉降性能和较高的生物活性。与絮状污泥相比,颗粒厌氧污泥具有以下特点:
1.沉降性能好,不易被冲出反应器;
2.污染负荷高,颗粒厌氧活性污泥的污染体积负荷可达20-30kg COD/(m3·d),UASB反应器中90%的有机物被颗粒污泥去除;
3.颗粒污泥产气率高。
如前所述,UASB的接种污泥来自污泥消化池的污泥或废弃池塘的底泥。大部分污泥是絮状的。从污泥培养的角度来看,UASB反应器的启动过程是将接种的絮状污泥转化为颗粒污泥的过程。这个过程非常缓慢,通常需要30多天。然而,一旦反应器成功启动,即使反应器停止运行后再次启动,也可以快速完成。
UASB反应堆可以在以下阶段启动:
第一阶段:创业初期。
在这一阶段,反应器中污染的体积负荷应低于2 kgcod/(m3·d),或者污泥的有机负荷应为0.05-0.1 gcod/(m3·d)。在这一阶段,由于不断上升的水流的冲刷和促进逐渐产生的少量生物气的逸出,一些细小和分散的污泥可能被冲出反应器。因此,在UASB反应器的启动阶段,不应追求反应器的处理效果、产气率和出水水质,而应以污泥的驯化和颗粒化为主要工作目标。
第二阶段:在此阶段,反应器容积的有机负荷可增加至2-5 kgcod/(m3·d)。
在这一阶段,污泥逐渐呈现颗粒状,与第一阶段相比,流出液中被冲走的污泥逐渐减少。此时洗出的污泥大部分是絮凝性污泥,沉降性能较差。厌氧污泥的驯化过程在此阶段完成。
第三阶段:该阶段完成后,反应器的体积负荷增加至5kg cod/(m3·d)。
絮状污泥迅速减少,颗粒污泥含量进一步增加。当反应器主要使用颗粒污泥时,反应器的最大容积负荷可达20-30公斤COD/(m3·d)。
当反应器中的污泥颗粒化完成时,反应器的启动就完成了。
二、UASB反应堆启动注意事项
1.控制进水化学需氧量浓度。
在UASB反应器启动阶段,进水化学需氧量浓度不应过高。如果进水化学需氧量小于5000毫克/升,则无需稀释污水..但是如果废水的COD过高,就需要将废水的COD稀释到5000mg/l以下,在UASB的启动阶段,重点应该是培养颗粒污泥,所以在这个阶段,反应器的处理效果不应该作为重点指标来考虑。
2.提高进水污染负荷的方法。
UASB反应器的初始进水污染负荷为0.5—1.5千克化学需氧量/(立方米·天)。有两个指标可以判断污染负荷的增加:
(1)COD去除率。
当化学需氧量去除率达到80%且稳定时,可增加反应器容积负荷。污染负荷每次不宜增加太多,增加量为原体积有机负荷的20%。值得注意的是,启动初期的污水污染物浓度可按体积有机负荷计算:0.05—1.5 kgcod/(m3·d)。
(2)VFA(挥发性有机酸浓度,以乙酸计算)浓度。
如前所述,厌氧反应是产酸阶段和产甲烷过程共同作用的结果,有机酸的产生是产甲烷的必要条件,但大量有机酸的积累会导致反应器内pH值降低,从而抑制甲烷细菌的活性。因此,厌氧反应器出水的VFA浓度在一定程度上反映了反应器中甲烷细菌的活性。因此,当发现流出物中的VFA浓度过高时,可以认为反应器中的甲烷细菌活性不强。
根据经验,如果出水的VFA大于8摩尔/升,则应停止进水,直到出水的VFA小于3摩尔/升,并持续数天,然后进水应继续原废水和原负荷。污水的VFA应至少每两天测量一次。这个阶段可能会长时间保持一个负荷,通常需要一个月左右。当出水VFA浓度已稳定维持在3mol/L以下,再采取措施增加负荷时,每次负荷的增加不应超过原负荷的20%。重复上述检查过程,然后进水,直至污染有机负荷达到设计要求并稳定。此时,反应器启动。
增加进水污染负荷的方法有两种:增加进水流量和降低高浓度废水的稀释率。负荷的增加会导致出水VFA值较原水平略有增加,但这并不意味着启动条件需要调整。此时,应注意观察反应器内的酸碱度变化,防止反应器内酸化。然而,如果流出物的VFA值高于8摩尔/升,则不应再次供水。停止进料,观察反应器内的酸碱度,注意调节反应器内的酸碱度至6.5-7.5,直至流出物的VFA和反应器内的酸碱度恢复正常范围。如果出水的VFA值增加到15毫摩尔/升,进水的负荷必须调整到原来的水平,反应器中的酸碱度必须不低于6.5。随着污泥的不断培养,反应器内的产气量会增加,出水的VFA浓度会逐渐降低。
这样,将反应器负荷增加到2 kgcod/(m3·d)可以使污染负荷每次增加20%,出水的VFA变化可以重复多次。当反应器的污染负荷上升到5kg COD/(m3·d)时,在此负荷下反应器内会迅速形成污泥颗粒化。
3.负荷增加到2 kgcod/(m3·d)后,应根据实际情况调整控制以下条件:
(1)如果流出物的VFA浓度小于3摩尔/升,反应器负荷应增加,但每次负荷增加不应大于原体积有机负荷的50%;
(2)将反应器中的酸碱度控制在6.5-7.5的范围内;
(3)控制中高温区的温度,注意微生物生长所需的营养和微量元素;
(4)培养6 ~ 7周后,在显微镜下检查污泥,在400-1000倍放大镜下观察污泥中的细丝。
(5)当水力停留时间小于20小时,进水化学需氧量浓度大于15克/升时,出水应循环使用;如果水力停留时间小于15克/升,则无需循环或稀释进水。
第三,UASB反应堆第二次启动
虽然第一次启动UASB需要很长时间,但一旦成功启动,即使闲置不用,也很容易再次启动UASB。
UASB反应器的二次启动过程可以比初始启动更快地增加有机负荷。若初始进水COD浓度为3g/L,则24d后进水COD浓度可提高到6g/L,48d后可提高到12g/L。第二次启动时,增加污染负荷和进水浓度的方法与第一次启动时相似,每次增加的负荷不应超过原负荷的50%。在第二次启动期间,反应器中的气体产量、流出物中的VFA浓度、化学需氧量去除率、反应器中的酸碱度和其他指标仍需要控制。其控制方法与初始启动相同。
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