IC厌氧反应器调试及颗粒污泥的培养

第一篇：IC厌氧反应器调试及颗粒污泥的培养

江西吉安市新琪安科技有限公司

EGSB厌氧污泥床反应器调试方案

南京工业大学 2013.4.13

EGSB调试及厌氧颗粒污泥的驯化

一、调试计划

1、颗粒污泥菌种

经研究决定EGSB颗粒污泥菌种选用山东金禾柠檬酸集团污水站的颗粒污泥，经现场考察，颗粒污泥的性状非常好。其粒度分布较均匀，大小在2-3mm,表面光滑，呈现灰黑色；颗粒的密度较大，沉降性能非常好，几乎几秒钟的时间，颗粒就与水分离，且水色清澈，没有浑浊现象。产气量大，静置几分钟时间，容器内就产生大量的气泡升浮到液面，需要不时地打开容器的瓶盖排气。见图示。

2、颗粒污泥的运输

由于调试时间紧，近日气温高，决定选用30吨槽罐车由高速公路运输。

由于颗粒污泥价格较高，考虑柠檬酸废水与三氯蔗糖废水在水质性质上存在一定的差异，需要积累和掌握三氯蔗糖废水颗粒污泥驯化的经验和要求，以减少调试的风险，保证调试时间。

基于上述的考虑，调试分两阶段进行。第一阶段先调试西北面的EGSB反应器，待调试成功进入第二阶段调试余下的反应器。

根据调试经验和试验结果，利用颗粒污泥进行驯化，所需颗粒污泥量要求大于12kg/m3,据此计算，第一阶段一个罐体所需干污泥量大于9600kg,按污泥的含水率为90%～93%计算，则湿污泥量为96t～120t。按100t采购，三辆槽罐车运输。

3、颗粒污泥的验收

运输车到现场后，应进行验收含水率、颗粒形态和污泥量检验验收：（1）含水率检测 现场准备一只100ml或1000ml玻璃量筒，运输车到现场后，取泥量至量筒的刻度，经5～10分钟的静置沉淀，泥水界面大于8ml或80ml,即含水率满足要求；

（2）颗粒形态观察 观察沉淀筒中的颗粒污泥的形态。如颗粒的大小约2～3mm，形状呈球形或橄榄状，颜色呈灰黑色，即形态满足要求；

（3）污泥量估算 根据槽罐车的形状，量测污泥的液位深度。通常液位超过罐顶，在罐顶人孔颈位附近。否则，量不够。

4、颗粒污泥的装填

（1）排空EGSB反应罐内污水，以免现存废水对接种颗粒污泥产生毒害作用；（2）直接装填，减少中间环节 从槽罐车到反应器宜直接装填，尽可能减少中间环节，以免打碎颗粒污泥；

（3）应采用螺杆泵增压提升 颗粒污泥输送提升应采用螺杆泵，以免导致颗粒污泥破碎解体；

（4）管道输送流速应小于1.0m/s，以免打碎污泥；

（5）适当加热 在输送污泥罐上设置间接加热装置，使污泥温度保持在35℃。

5、污泥驯化

(1）驯化时间：约20天

（2）污泥负荷：分三阶段增加负荷，第一阶段：0.05～1.5kgCOD/kgMLSS.d；第二阶段：1.6～3.0kgCOD/kgMLSS.d；第三阶段：3.1～5.0kgCOD/kgMLSS.d；

(3)原水：第一阶段：生化系统出水；第二阶段：生化系统出水和预处理系统出水各一半水量；第三阶段：预处理系统出水；

(4)进水量：50m3/h；进水频率：1次/h；(5)进水管上设置流量计，以准确计量流量；(6)进水水质浓度：2000mg/L～8000mg/L；

(7)进水温度控制：原水温度通过加热器控制在37℃。

二、调试驯化必须注意以下几点 1营养元素和微量元素

在当废水中N、P等营养元素不足时，不易于形成颗粒，对于已经形成的颗粒污泥会发生细胞自溶，导致颗粒破碎，因此要适当加以补充。

（1）N源不足时，可添加氮肥、含氮量高的粪便、氨基酸渣及剩余活性污泥等；

（2）P源不足时，可适当投加磷肥。铁、镍、钴和锰等微量元素是产甲烷辅酶重要的组成部分，适量补充可以增加所有种群单位质量微生物中活细胞的浓度以及它们的酶活性。2选择压

通常将水力负荷率和产气负荷率两者作用的总和称为系统的选择压。选择压对污泥床产生沿水流方向的搅拌作用和水力筛选作用，是EGSB等一系列无载体厌氧反应器形成颗粒污泥的必要条件。

高选择压条件下，水力筛选作用能将微小的颗粒污泥与絮体污泥分开，污泥床底聚集比较大的颗粒污泥，而比重较小的絮体污泥则进入悬浮层区，或被淘汰出反应器。定向搅拌作用产生的剪切力使颗粒产生不规则的旋转运动，有利于丝状微生物的相互缠绕，为颗粒的形成创造一个外部条件。

低选择压条件下，主要是分散微生物的生长，这将产生膨胀型污泥。当这些微生物不附着在固体支撑颗粒上生长时，形成沉降性能很差的松散丝状缠绕结构。液体上升流速在2.5～3.0m/d之间内，最有利于EGSB反应器内污泥的颗粒化。

3有机负荷率和污泥负荷率

可降解的有机物为微生物提供充足的碳源和能源，是微生物增长的物质基础。在微生物关键性的形成阶段，应尽量避免进水的有机负荷率剧烈变化。

实验研究表明，由絮状污泥作为种泥的初次启动时，有机负荷率在0.05～0.4 kgCOD/(kgVSS.d)时，有利于颗粒污泥的形成。4 碱度

碱度对污泥颗粒化的影响表现在两方面：一是对颗粒化进程的影响；二是对颗粒污泥活性的影响。后者主要表现在通过调节pH值(即通过碱度的缓冲作用使pH值变化较小)使得产甲烷菌呈不同的生长活性，前者主要表现在对污泥颗粒分布及颗粒化速度的影响。在一定的碱度范围内，进水碱度高的反应器污泥颗粒化速度快，但颗粒污泥的产甲烷活性低；进水碱度低的反应器其污泥颗粒化速度慢，但颗粒污泥的产甲烷活性高。因此，在污泥颗粒化过程中进水碱度可以适当

偏高(但不能使反应器体系的pH>8.2，这主要是因为此时产甲烷菌会受到严重抑制)以加速污泥的颗粒化，使反应器快速启动；而在颗粒化过程基本结束时，进水碱度应适当偏低以提高颗粒污泥的产甲烷活性。5接种污泥

颗粒污泥形成的快慢很大程度上决定于接种污泥的数量和性质。

根据Lettinga的经验，中温型EGSB反应器的污泥接种量需稠密型污泥12～15kgVSS/m3或稀薄型污泥6 kgVSS/m。高温型EGSB反应器最佳接种量在6～15kgVSS/m3。过低的接种污泥量会造成初始的污泥负荷过高，污泥量的迅速增长会使反应器内各种群数量不平衡，降低运行的稳定性，一旦控制不当便会造成反应器的酸化。较多的接种菌液可大大缩短启动所需的时间，但过多的接种污泥量没有必要。6温度

温度对于EGSB的启动与保持系统的稳定性具有重要的影响。EGSB反应器在常温(25℃)，中温(33℃～41℃)和高温(55℃)下均能顺利启动，并形成颗粒污泥。但绝大多数EGSB启动过程的研究都是在中温条件下进行的，也有少数低温启动的报道。另外，不同种群产甲烷菌对生长的温度范围，均有严格要求。因此，需要对厌氧反应的介质保持恒温。不论何种原因导致反应温度的短期突变，对厌氧发酵过程均有明显的影响。

三、加速污泥颗粒化的方法 投加无机絮凝剂或高聚物

投加无机絮凝剂或高聚物为了保证反应器内的最佳生长条件，必要时可改变废水的成分，其方法是向进水中投加养分、维生素和促进剂等。投加细微颗粒物

向反应器中投加适量的细微颗粒物如粘土、陶粒、颗粒活性炭等惰性物质，利用颗粒物的表面性质，加快细菌在其表面的富积，使之形成颗粒污泥的核心载体，有利于缩短颗粒污泥的出现时间。但投加过量的颗粒会在水力冲刷和沼气搅拌下相互撞击、摩擦,造成强烈的剪切作用，阻碍初成体的聚集和粘结，对于颗粒污泥的成长有害无益。投加金属离子

适量惰性物如Ca2+、Mg2+和CO32-、SO42-等离子的存在，能够促进颗粒污泥初成体的聚集和粘结。多位研究者研究了颗粒化中惰性颗粒的作用。

四、厌氧颗粒污泥的形成

厌氧颗粒污泥是由产甲烷菌，产乙酸菌和水解发酵菌等构成的自凝聚体。其良好的沉淀性能和产甲烷活性是升流式厌氧污泥床反应器成功的关键，颗粒污泥的化学组成和微生物相对其结构和维持起着重要作用，颗粒化过程是一个多阶段过程，取决于废水组成，操作条件等因素。综述了近年来厌氧颗粒污泥及其形成机理的研究进展内容包括厌氧颗粒污泥的基本特性和微生物相，厌氧颗粒污泥结构及其颗粒化过程。

1、厌氧颗粒污泥的培养

启动与污泥活性提高阶段：反应器的有机负荷一般控制在2.0 kgCOD／m3·d以下，运行时间约需l～l.5个月。值得注意的是：

① 最初污泥负荷应低于0.1～0.2 kgCOD／kgTS.d；

② 在废水中的各种挥发性脂肪酸没有充分分解之前，不要增加反应器的负荷；

③ 应将反应器内的环境条件控制在有利于厌氧微生物（主要是产甲烷细菌）繁殖的范围。

④ 投产时，使反应器有效截留重质污泥并允许多余（稳定性差的）污泥流出反应器。

颗粒污泥形成阶段：有机负荷一般控制在2.0～5.0 kgCOD/m3.d。污泥在重质污泥颗粒的表面富集、絮凝并生长繁殖，最终形成粒径为1～5mm的颗粒污泥。此阶段也需l～1.5个月。

污泥床形成阶段：反应器的有机负荷大于5 kgCOD／m3.d。反应器内的污泥浓度逐步增大，颗粒污泥床的高度也相应增高。颗粒污泥床的形成约需3～4个月。

2、颗粒污泥的类型

杆菌颗粒污泥”，粒径约l～3mm。

松散球形颗粒污泥。主要由松散互卷的丝菌组成，丝菌附着在惰性粒子表面，也称为“丝菌颗粒污泥”，粒径约l～5mm；

紧密球状颗粒污泥。主要由甲烷八叠球菌组成，粒径较小，一般为 0.1～0.5mm

3、颗粒污泥的性质

颗粒污泥一般呈球形或椭球形，其颜色呈灰黑或褐黑色，肉眼可观察到颗粒的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，粒径为0.5～3mm（最大可达5 mm，污泥指数（SVI）为10～20 mL/gSS（与颗粒的大小有关），沉降速度多在5～10 mm/s。成熟颗粒污泥的VSS/SS值为 70～80％。颗粒污泥含有碳酸钙等无机盐晶体以及纤维、砂粒等，还含有多种金属离子。颗粒污泥中的碳、氢、氮的含量分别为40～50％、7%和10％左右。

第二篇：IC反应器调试

IC反应器调试

IC的启动过程主要分为三个阶段进行：污泥驯化期、提高负荷期和满负荷运行期。本系统采用两种污泥的接种方式，一个反应器采用我公司专门培养的颗泥污泥100吨作为接种污泥，另一个采用普通的厌氧污泥150吨作为接种污泥。IC接种颗泥污泥和普通厌氧污泥之后，先用稀释的处理废水（废水的浓度控制在1000 mg／L左右）浸泡接种污泥2-3d（污泥的激发阶段），使污泥基本适应该废水水质，然后向反应器中进废水，正式启动IC反应系统。为了保证调试过程的正常运行，进水温度控制在35℃左右，pH控制在7-8之间，进水COD控制在2000mg／L以内，水量控制在600 m3／d。在污泥驯化期初期采用低浓度脉冲单个进水方式，以增加反应器内部反应液的混合程度，进水量和进水流速用电动阀和流量计控制。进水同时开启回流循环系统，回流比为200%（此回流系统在负荷达到设计值后就不需再开启），以保证调试初期反应器内的上升流速。保持进水浓度基本不变，在 COD的去除率达到70%以上时，稳定3-4d后再按20%-30%增加水量（此时负荷也控制在2000mg／L以内），直达到设计水量值，使污泥得到驯化（污泥的强化阶段）。在水量达到设计值后待COD去除率达到70%以上且产气情况良好时，稳定运行7-8d，再按照将进水有机负荷提高20%的计划逐步提高有机负荷，主要注意的是每次负荷提高后，一定要在COD达到70%以上并且稳定7d左右才能再次增加负荷。（MLSS控制在 15-18g/l，VFA控制在100-300mg/l，最高不超过500 mg/l，方可增加负荷）。在反应器启动过程中，每天测定反应器的COD去除率、出水VFA、pH等指标。整个调试过程大约需要120d。调试过程中，需投加生物营养物质，具体量根据实际情况来确定。注：在整个启动过程中，一定要逐渐增加有机负荷，避免反应器内部有机负荷有较大波动，增加有机负荷后应该控制出水COD、VFA去除率达到要求水平，并在产气情况良好的情况下稳定运行一定时间再进行下一负荷运行。调试过程中，有部分污泥被淘汰掉，导致反应器中污泥总量的减少，这时一定要注意保持有机负荷的稳定，尤其要检测出水中碱度的情况，避免反应器中出现酸化现象，影响系统的处理效果。名词解释：

1、进水COD容积负荷

表示单位反应器容积（m3），在单位时间内（1天），能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量（COD），单位kgCOD/(m3·d)。容积负荷=)(mkgCODdm333m反应器有效体积）

浓度（反应器进水）反应器进水流量（2、进水COD污泥负荷 进水COD污泥负荷=混合液悬浮固体浓度 容积负荷 进水COD

3、挥发性脂肪酸VFA 挥发性脂肪酸包括：乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、异戊酸等,它们的共同特点是具有较强的挥发性,生物学上一般称之为挥发性脂肪酸，是水解酸化细菌发酵有机物的产物。

4、总碱度TA 表示废水中所有能与强酸发生中和反应的物质总量，是中和酸能力的一个指标,单位mgCaCO3/L。

5、碳酸氢盐碱度BA 碳酸氢盐碱度(BA)= 总碱度(TA)－0.83×0.85×挥发性脂肪酸(VFA)反应器中的碳酸氢盐碱度是反应器自动控制pH能力的量度，也是反应器对所产挥发性脂肪酸VFA缓冲能力的量度。

VFA/BA<0.4时，反应器具有足够的缓冲能力，VFA的增加不致引起反应器内pH很大的波动。VFA/BA=0.4~0.8时，反应器的缓冲能力有限。VFA/BA>0.8时, 反应器的缓冲能力很小，需要补充碱度。

6、混合液悬浮固体浓度MLSS 又称混合液污泥浓度，它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活件污泥固体物的总重量，单位mg/L。

活性污泥是由下列四部分物质所组成：A具有代谢功能活性的微生物群体；B微生物(主要是细菌)内源代谢、自身氧化的残留物；C由原污水挟人的难为细菌降解的惰性有机物；D由污水挟人的无机物质。

7、混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS 本项指标所表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度，单位mg/L。以MLVSS/MLSS的比值可以表示活性污泥的活性程度，一般该比值越大表明活性污泥活性越好。

IC运行参数记录表

说明：a、容积负荷是根据现场测得的进水COD浓度，进水流量计算而得。b、除VFA、碱度、MLSS以外的参数每天需要记录，VFA、碱度隔一天取样测定，送样时VFA和碱度为同一水样。MLSS每周测定一次。c、根据测得的VFA和碱度计算出碳酸氢盐碱度（BA），进而计算出的比值，如果VFA/BA>0.4则需要补充碳酸氢钠。

第三篇：厌氧污泥的驯化

厌氧污泥的驯化

一般去除1kgCODcr可产生0.5-0.6m3。进水COD为30800mg/l，厌氧去除率按50%，每日进水量按450m3计算，则每日理论可产生沼气量约为6700 m3。

一般说，厌氧所产生的气体中，甲烷约占50-75%，二氧化碳约占20-30%，其余是氨、氢、硫化氢等气体，发热量一般为20800-23600KJ/m3相当于煤的发热量5000大卡/kg（21000KJ/kg），即每日所产生沼气发热量可相当于6700kg煤的发热量。

一个厌氧消化过程的成败取决于环境因素和工艺设计。

最重要的环境因素是温度、pH值、所需的营养和废水组成。温度是影响微生物的活性和生长速率的一个重要的因素，大多数已知的产甲烷菌最佳的温度范围都在30～40℃。

在10到30℃之间每升温1摄氏度活性约增加10%。这就意味温度上升10℃产甲烷菌的活性就增大1倍。

温度在35℃左右活性相当稳定，但温度一旦超过40℃则活性急速下降。所以有必要保证厌氧反应器内温度低于40℃，因为在此范围内温度稍稍上升产甲烷菌的活性就会急剧下降。

产甲烷菌一个重要的特点是当它们在4～15℃储存在没有营养的情况下仍可保 持它们绝大部分的活性。即使储存时间超过两年后，污泥仍可很快地恢复活性。如果工艺发生紊乱则可采用添加储备的产甲烷污泥的方式使系统在几天内恢复到正常的工艺负荷水平。储备的产甲烷污泥同样也能用于新建反应器的生物启动。

对于污泥最佳的颗粒化来说需 要水中最少有40-50mg/l的钙。

产甲烷菌产甲烷最佳的pH范围为6.5～7.5。在pH6.0～8.5之间产甲烷作用也能进行，但要获得稳定最佳的工作状态则控制处于最佳的pH范围就尤为重要。在工艺紊乱期，要保持pH处于最佳范围非常困难，但保持pH永远高于6.0则非常重要。

为反应器的启动必须做好下列各项：

1.检查安装完毕的连接管路； 2.检查溢流堰，获得均匀的溢流； 3.反应器水压试验；

4.沼气系统测试(泄漏和功能)； 5.测试其它连接部分；

6.测试控制系统保证功能正常； 7.向反应器装入接种污泥； 8.关闭所有反应器盖板；

9.选择启动的负荷率。

为能顺利的完成启动，在启动之前准备好一月所需的营养和中和药剂。理想的反应器颗粒污泥接种量为大约反应器容积的50%，但泥位不超过下部三 相分离器以下1米的位置。由于污泥必须购买和运输，所以经常只用少量污泥用于接种。

检查进水水质的下列各项：

         调节池 pH值 温度 营养物

COD浓度和反应器负荷率 TSS含量； 脂，油和脂肪

阀门阀位处于正确位置 启动进水泵并作必要调整

如果这几项中有某一项不能满足规定，则不建议作启动。

当污泥一旦被装入反应器，就应准备好随时进料。污泥负荷不能超过在相应温 度下其本身最大活性的50%。计算例举

比如, 一个1000 m3的反应器接种了200m3的接种污泥,其TSS为9%(90kg/m3)有机物质含量为70%，且其活性为0,6kgCOD/kgVSS.d, 则可去除COD的数量为: 200 ×90 × 0.70 × 0.60 x×0.5 = 3780 kg COD/天 如果预期的COD转化效率在50%左右, 则实际可加载的COD量为: 3780 / 0.50= 7560 kg COD/天 决定是否能提高负荷还是应该降低负荷的关键参数是：反应器出水中挥发性脂肪酸含量，污泥和出水的pH值及较少的污泥的洗出，COD去除效率和产气量。每天进水COD总量：30800mg/l×450m3＝13860 kg COD/天，故每天的水量450 3m全部进厌氧必须启动两个反应器。

在启动期间，进水的pH必须保持比正常运行条件下稍高，由于起初负荷率低及相应的产气量低，可能在反应器内混合效果不佳，由于反应器内仅仅局部的超负荷，为确定由于反应器局部的超负荷并未引起pH的下降，应 该定期测定污泥的pH。污泥的pH值应与进水相当或略高于进水的pH值。在启动期间损失部分污泥并不奇怪，这是因为并不是所有的污泥都会适应新的环境的。对于大环境中活性污泥混和物的优化，这种“自然选择”是必要途径。在启动的前二周，损失接种污泥体积的10%可以认为是正常的。

在大多数废水中都含有些悬浮固形物，这些颗粒通常是不可生物转化的。在流量较低且颗粒很重的情况下，颗粒就会在反应器内发生积累。如果颗粒在反应器内 堆积就会减少反应器留给微生物的空间，这样反应器的工作效率就会下降。一稳定反应器工作状态表现于 :  产气量稳定；  出水pH值稳定；  污泥pH > 进水pH；  没有污泥流失；

 被洗出的TSS量相对较低；  COD去除率稳定； 

温度稳定 工艺失常的原因是：

进水的pH值超出最佳范围；  存在有毒物质；

 在生产过程中化学品的改变；  污泥床混合不充分；  反应器温度过高或过低；  有机负荷过高；  营养物不足；  微量元素不足；

 进水中颗粒物浓度过高；  进水中含有脂肪，油和油脂；  进水中钙浓度过高。

可能引起污泥洗出的原因是：

 过多的脂肪，油和油脂，这些物质会在颗粒污泥周围形成一薄层，使底物无法进入且沼气无法从颗粒污泥中排出。 水力负荷率太高。

 有机负荷太高。颗粒污泥无法快速释放所产的沼气而因此上浮。 在进水中有纤维或其它悬浮物。这些物质会附着在颗粒污泥上使之沉降速度减缓而可能使颗粒污泥被洗出。

第四篇：厌氧处理技术调试经验总结

厌氧处理技术调试经验总结

在废水的厌氧生物处理过程中，废水中的有机物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。在此过程中，不同的微生物的代谢过程相互影响、制约，形成复杂的生态系统，此生态系统在UASB反应系统中直观表现为颗粒污泥。有机物在废水中以悬浮物或胶体的形式存在，它们的厌氧降解过程可分为四个阶段。（1）水解阶段，微生物利用酶将大分子切割成小分子；（2）发酵（或酸化）阶段，小分子有机物被发酵菌利用，在细胞内转化为简单的化合物，这一阶段的主要产物有挥发酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨和硫化氢等；（3）产乙酸阶段，此阶段中上一阶段的产物被进一步转化为乙酸等物质；（4）产甲烷阶段，在此阶段乙酸、氢气、碳酸等被转化为甲烷、二氧化碳。上述四个阶段的进行，大分子有机物被转化为无机物，水质变好，同时微生物得到了生长。UASB升流式厌氧污泥床反应器

升流式厌氧污泥床反应器即UASB其基本特征是在反应器的上部设置气、固、液三相分离器，下部为污泥悬浮层区和污泥床区。污水从底部流入，向上升流至顶部流出，混合液在沉淀区进行固液分离，污泥可自行回流到污泥床区，使污泥床区保持很高的污泥浓度。从构造和功能上划分，UASB反应器主要由进水配水系统、反应区（污泥床区和污泥悬浮层区）、沉淀区、三相分离器、集气排气系统、排泥系统及出水系统和浮渣清除系统组成。其工作的基本原理为：在厌氧状态下，微生物分解有机物产生的沼气在上升过程中产生强烈的搅动，有利于颗粒污泥的形成和维持。废水均匀地进入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床，在与污泥颗粒的接触过程中发生厌氧反应，经过反应的混合液上升流动进入三相分离器。沼气泡和附着沼气泡的污泥颗粒向反应器顶部上升，上升到气体反射板的底面，沼气泡与污泥絮体脱离。沼气泡则被收集到反应器顶部的集气室，脱气后的污泥颗粒沉降到污泥床，继续参与进水有机物的分解反应。在一定的水力负荷下，绝大部分污泥颗粒能保留在反应区内，使反应区具有足够的污泥量。2．厌氧生物处理的影响因素

（1）温度。厌氧废水处理分为低温、中温和高温三类。迄今大多数厌氧废水处理系统在中温范围运行，在此范围温度每升高10℃，厌氧反应速度约增加一倍。中温工艺以30-40℃最为常见，其最佳处理温度在35-40℃间。高温工艺多在50-60℃间运行。在上述范围内，温度的微小波动（如1-3℃）对厌氧工艺不会有明显影响，但如果温度下降幅度过大（超过5℃），则由于污泥活力的降低，反应器的负荷也应当降低以防止由于过负荷引起反应器酸积累等问题，即我们常说的“酸化”，否则沼气产量会明显下降，甚至停止产生，与此同时挥发酸积累，出水pH下降，COD值升高。注：以上所谓温度指厌氧反应器内温度

（2）pH。厌氧处理的这一pH范围是指反应器内反应区的pH，而不是进液的pH，因为废水进入反应器内，生物化学过程和稀释作用可以迅速改变进液的pH值。反应器出液的pH一般等于或接近于反应器内的pH。对pH值改变最大的影响因素是酸的形成，特别是乙酸的形成。因此含有大量溶解性碳水化合物（例如糖、淀粉）等废水进入反应器后pH将迅速降低，而己酸化的废水进入反应器后pH将上升。对于含大量蛋白质或氨基酸的废水，由于氨的形成，pH会略上升。反应器出液的pH一般会等于或接近于反应器内的pH。pH值是废水厌氧处理最重要的影响因素之一，厌氧处理中，水解菌与产酸菌对pH有较大范围的适应性，大多数这类细菌可以在pH为5.0-8.5范围生长良好，一些产酸菌在pH小于5.0时仍可生长。但通常对pH敏感的甲烷菌适宜的生长pH为6.5-7.8，这也是通常情况下厌氧处理所应控制的pH范围。我公司要求厌氧反应器内pH控制在6.8-7.2之间。

进水pH条件失常首先表现在使产甲烷作用受到抑制（表现为沼气产生量降低，出水COD值升高），即使在产酸过程中形成的有机酸不能被正常代谢降解，从而使整个消化过程各个阶段的协调平衡丧失。如果pH持续下降到5以下不仅对产甲烷菌形成毒害，对产酸菌的活动也产生抑制，进而可以使整个厌氧消化过程停滞，而对此过程的恢复将需要大量的时间和人力物力。pH值在短时间内升高过8，一般只要恢复中性，产甲烷菌就能很快恢复活性，整个厌氧处理系统也能恢复正常。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。（3）有机负荷和水力停留时间。有机负荷的变化可体现为进水流量的变化和进水COD值的变化。厌氧处理系统的正常运转取决于产酸和产甲烷速率的相对平衡，有机负荷过高，则产酸率有可能大于产甲烷的用酸率，从而造成挥发酸的积累使pH迅速下降，阻碍产甲烷阶段的正常进行，严重时可导致“酸化”。而且如果有机负荷的提高是由进水量增加而产生的，过高的水力负荷还有可能使厌氧处理系统的污泥流失率大于其增长率，进而影响整个系统的处理效率。水力停留时间对于厌氧工艺的影响主要是通过上升流速来表现出来的。一方面，较高的水流速度可以提高污水系统内进水区的扰动性，从而增加生物污泥与进水有机物之间的接触，提高有机物的去除率。另一方面，为了维持系统中能拥有足够多的污泥，上升流速又不能超过一定限值，通常采用UASB法处理废水时，为形成颗粒污泥，厌氧反应器内的上升流速一般不低于0.5m/h。

（4）悬浮物。悬浮物在反应器污泥中的积累对于UASB系统是不利的。悬浮物使污泥中细菌比例相对减少，因此污泥的活性降低。由于在一定的反应器中内能保持一定量的污泥，悬浮物的积累最终使反应器产甲烷能力和负荷下降。（引：针对于调节池内的浮渣及进入污水处理厂的污水中的悬浮物质我们在日常工作当中需采取必要的措施和手段将其除去）

UASB厌氧反应器启动分为初次启动和二次启动。初次启动指用颗粒污泥以外的其它污泥作为种泥启动的一个UASB厌氧反应器的启动过程。二次启动是指使用颗粒污泥作为种泥对UASB厌氧反应器的启动过程。我们公司现阶段反应的启动方法均为二次启动法。需注意问题如下：

1、进水负荷 二次启动的负荷可以较高，一般情况下最初进液浓度可以达到3000mg/l到5000mg/l，进水一段时间后，待COD去除率达80%以上时，适当提高进水浓度。相应流量不宜过高。我们在厌氧反应器初次启动时提倡低流量、低负荷启动，现二公司二套厌氧反应器采用此种启动方式已经成功。

2、进水悬浮物 进水悬浮物含量不能太高，否则将严重影响厌氧颗粒污泥的形成，其积累量大于微生物的增长量，最终导致厌氧污泥的活性大大下降，因为整个厌氧反应系统的容量是有限的。

3、进水种类的控制 厌氧反应器的进水需严格控制，通过驯化我们可以处理一些难处理的污污水，例如提取的洗柱水，但在整个厌氧反应系统的启动期间，此类水不能进入，否则将大大延长启动时间。在启动过程中我们也应及时了解生产情况，对启动期间的厌氧反应器进水作出相应的选择。有废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。

4、颗粒污泥的观察 启动期间需定期从颗粒污泥取样口提取污泥样品，观察颗粒污泥的生长情况，结合进出水COD值对厌氧反应器的启动情况做出判断。

5、出水pH值 对出水pH值做出相应记录，pH值低于6.8时需及时采取相应补救措施（调整进水负荷、必要时投加纯碱），为启动成功提供保障。

6、产气、污泥洗出情况 及时与热风炉了解沼气的产出情况，产气量小时从进水负荷、温度、颗粒污泥形成三方面进行分析，寻求解决问题的办法。

7、进水温度 控制厌氧反应器内温度在34-38℃之间，通过调节进水温度使24h内温差变化不得超过2℃。

一、污泥颗粒化的意义

颗粒污泥即我们常说的厌氧污泥，它的形成实际上是微生物固定化的一种形式，其外观为具有相对规则的球形或椭圆形黑色颗粒。光学显微镜下观察，颗粒污泥呈多孔结构，表面有一层透明胶状物，其上附着甲烷菌。颗粒污泥靠近外表面部分的细胞密度最大，内部结构松散，粒径大的颗粒污泥内部往往有一个空腔。大而空的颗粒污泥容易破碎，其破碎的碎片成为新生颗粒污泥的内核，一些大的颗粒污泥还会因内部产生的气体不易释放出去而容易上浮，以至被水流带走，只要量不大，这也为一种正常现象。

厌氧反应器内颗粒污泥形成的过程称之为颗粒污泥化，颗粒污泥化是大多数UASB反应器启动的目标和成功的标志。污泥的颗粒化可以使UASB反应器允许有更高的有机物容积负荷和水力负荷。

厌氧反应器内的颗粒污泥其实是一个完美的微生物水处理系统。这些微生物在厌氧环境中将难降解的有机物转化为甲烷、二氧化碳等气体与水系统分离并实现菌体增殖，通过这种方式污水得到净化。这里面涉及到两类关系极为密切的厌氧菌：产酸菌和产甲烷菌。我们在3月份的培训过程中提到，产酸菌将有机物转化为挥发性有机酸，而产甲烷菌利用这些有机酸把他们转化为甲烷、二氧化碳等气体，这时污水得到净化。在这个过程中，对于净化污水来说，起关键作用的是甲烷菌，而甲烷菌对于环境的变化是相当敏感的，一旦温度、pH、有毒物质侵入、负荷等因素变化，均易引发其活力的下降，导致挥发酸积累，挥发酸积累的直接后果是系统pH下降，如此循环，厌氧反应器开始“酸化”。

二、什么是“酸化”

UASB反应器在运行过程中由于进水负荷、水温、有毒物质进入等原因变化而导致挥发性脂肪酸在厌氧反应器内积累，从而出现产气量减小、出水COD值增加、出水pH值降低的现象，称之为“酸化”。发生“酸化”的反应器其颗粒污泥中的产甲烷菌受到严重抑制，不能将乙酸转化为甲烷，此时系统出水COD值甚至高于进水COD值，厌氧反应器处于瘫痪状态。

三、挥发酸、碱度对厌氧反应器的运行的影响

UASB厌氧反应器启动分为初次启动和二次启动。初次启动指用颗粒污泥以外的其它污泥作为种泥启动的一个UASB厌氧反应器的启动过程。二次启动是指使用颗粒污泥作为种泥对UASB厌氧反应器的启动过程。我们公司现阶段反应的启动方法均为二次启动法。在以往的培训过程中我们着重介绍了进水负荷、反应器内温度、pH值、悬浮物质对厌氧反应器的影响，现将挥发酸（VFA）、碱度在厌氧反应器的运行过程中的作用及对pH值、产气量的影响等问题介绍如下：

1、挥发性脂肪酸 1）VFA简介

挥发性脂肪酸简称挥发酸，英文缩写为VFA，它是有机物质在厌氧产酸菌的作用下经水解、发酵发酸而形成的简单的具有挥发性的脂肪酸，如乙酸、丙酸等。挥发酸对甲烷菌的毒性受系统pH值的影响，如果厌氧反应器中的pH值较低，则甲烷菌将不能生长，系统内VFA不能转化为沼气而是继续积累。相反在pH值为7或略高于7时，VFA是相对无毒的。挥发酸在较低pH值下对甲烷菌的毒性是可逆的。在pH值约等于5时，甲烷菌在含VFA的废水中停留长达两月仍可存活，但一般讲，其活性需要在系统pH值恢复正常后几天到几个星期才能够恢复。如果低pH值条件仅维持12h以下，产甲烷活性可在pH值调节之后立即恢复。2）VFA积累产生的原因

厌氧反应器出水VFA是厌氧反应器运行过程中非常重要的参数，出水VFA浓度过高，意味着甲烷菌活力还不够高或环境因素使甲烷菌活力下降而导致VFA利用不充分，积累所致。温度的突然降低或升高、毒性物质浓度的增加、pH的波动、负荷的突然加大等都会由出水VFA的升高反应出来。进水状态稳定时，出水pH的下降也能反能反映出VFA的升高，但是pH的变化要比VFA的变化迟缓，有时VFA可升高数倍而pH尚没有明显改变。因此从监测出水VFA浓度可快速反映出反应器运行的状况，并因此有利于操作过程及时调节。过负荷是出水VFA升高的原因。因此当出水VFA升高而环境因素（温度、进水pH、出水水质等）没有明显变化时，出水VFA的升高可由降低反应器负荷来调节，过负荷由进水COD浓度或进水流量的升高引起，也会由反应器内污泥过多流失引起。3）VFA与反应器内pH值的关系

在UASB反应器运行过程中，反应器内的pH值应保持在6.5-7.8范围内，并应尽量减少波动。pH值在6.5以下，甲烷菌即已受到抑制，pH值低于6.0时，甲烷菌已严重抑制，反应器内产酸菌呈现优势生长。此时反应器已严重酸化，恢复十分困难。

VFA浓度增高是pH下降的主要原因，虽然pH的检测非常方便，但它的变化比VFA浓度的变化要滞后许多。当甲烷菌活性降低，或因过负荷导致VFA开始积累时，由于废水的缓冲能力，pH值尚没有明显变化，从pH值的监测上尚反映不出潜在的问题。当VFA积累至一定程度时，pH才会有明确变化。因此测定VFA是控制反应器pH降低的有效措施。

当pH值降低较多，一般低于6.5时就应采取应急措施，减少或停止进液，同时继续观察出水pH和VFA。待pH和VFA恢复正常以后，反应器在较低的负荷下运行。进水pH的降低可能是反应器内pH下降的原因，这就要看反应器内碱度的多少，因此如果反应器内pH降低，及时检查进液pH有无改变并监测反应器内碱度也是很必要的。4）厌氧反应器启动、运行过程中需注意与VFA相关的问题

厌氧反应器运转正常的情况下，VFA的浓度小于3mmol/l，但在启动和运行过程中VFA出现一定的波动是正常的，不必太过惊慌。①厌氧反应器启动阶段，当环境因素如出水pH、罐温正常时，出水VFA过高则表时反应器负荷相对于当时的颗粒污泥活力偏高。出水VFA若高于8mmol/l，则应当停止进液，直到反应器内VFA低于3 mmol/l后，再继续以原浓度、负荷进液运行。②厌氧反应器运行阶段，运行负荷的增加可能会导致出水VFA浓度的升高，当出水VFA高于8mmol/l时，不要停止进液但要仔细观察反应器内pH值、COD值的变化防止“酸化”的发生。增大负荷后短时间内，产气量可能会降低，几天后产气量会重新上升，出水VFA浓度也会下降。但如果出水VFA增大到15mmol/l则必须把降至原来水平，并保证反应器内pH不低于6.5，一旦降至6.5以下，则有必要加碱调节pH。

2、碱度 1）碱度简介

碱度不是碱，广义的碱度指的是水中强碱弱酸盐的浓度，它在不同的pH值下的存在形式不同（弱酸跟上的H数目不同），能根据环境释放或吸收H离子，从而起到缓冲溶液中pH变化的作用，使系统内pH波动减小。碱度是不直接参加反应的。碱度是衡量厌氧系统缓冲能力的重要指标，是系统耐pH冲击能力的衡量标准。因此UASB在运行过程中一般都要监测碱度的。操作合理的厌氧反应器碱度一般在2000-4000mg/l，正常范围在1000-5000mg/l。（以上碱度均以CaCO3计）2）碱度对UASB颗粒污泥的影响

碱度对UASB颗粒污泥的影响表现在两个方面：一是对颗粒化进程的影响；二是对颗粒污泥产甲烷活性(SMA)的影响。碱度对颗粒污泥活性的影响主要表现在通过调节pH值(即通过碱度的缓冲作用使pH值变化较小)使得产甲烷菌呈不同的生长活性。在一定的碱度范围内，进水碱度高的反应器污泥颗粒化速度快，但颗粒污泥的SMA低；进水碱度低的反应器其污泥颗粒化速度慢，但颗粒污泥的SMA高。因此，在污泥颗粒化过程中进水碱度可以适当偏高(但不能使反应器的pH＞8.2，这主要是因为此时产甲烷菌会受到严重抑制)以加速污泥的颗粒化，使反应器快速启动；而在颗粒化过程基本结束时，进水碱度应适当偏低以提高颗粒污泥的SMA。几个常见问题

1、厌氧反应器是否极易酸化

厌氧反应器是否极易酸化？回答是否定的。UASB厌氧反应器作为一种高效的水处理设施，其系统自身有着良好的调节系统，在这个调节系统中，起着关键作用的是碳酸氢根离子，即我们通常说的碱度，它的主要作用是调节系统的pH，防止因pH值的变化对产甲烷菌造成影响。因此只要我们科学、合理操作，就可以确保厌氧反应器正常、高效运行。

2、罐温变化

对一个厌氧反应器来说，其操作温度以稳定为宜，波动范围24h内不得超过2℃。水温对微生物的影响很大，对微生物和群体的组成、微生物细胞的增殖，内源代谢过程，对污泥的沉降性能等都有影响。对中温厌氧反应器，应该避免温度超过42℃，因为在这种温度下微生物的衰退速度过大，从而大大降低污泥的活性。此外，在反应器温度偏低时，应根据运行情况及时调整负荷与停留时间，反应器运行仍可稳定，但此时不能充分发挥反应器的处理能力，否则将导致反应器不能正常运行。

罐温的突然变化，易造成沼气中甲烷气体所占比例减少，CO2增多，而且我们可以在厌氧反应器液面看到一些半固半液状且不易破的气泡。

3、进水pH值

在厌氧反应器正常运行时，进水pH值一般在6.0以上。在处理因含有有机酸而使偏低的废水时，正常运行时，进水pH值可偏低，如4~5左右；若处理因含无机酸而使pH值低的废水，应将进水pH值调到6以上。当然具体的控制还要根据反应器的缓冲能力而定，也决定于厌氧反应的驯化程度。

4、厌氧反应器内污泥流失的原因及控制措施

UASB反应器设置了三相分离器，但在污泥结团之前仍带有一定污泥，在启动过程中逐渐将轻质污泥洗出是必要的。污泥颗粒化是一个连续渐进过程，即每次增加负荷都增大其流体流速和沼气产量，从而加强了搅拌筛选作用，小的、轻的颗粒被冲击出反应器，这个过程并不要使大量污泥冲出，要防止污泥过量流失。一般来说，反应器发生污泥流失可分为三种情况：1）污泥悬浮层顶部保持在反应器出水堰口以下，污泥的流失量将低于其增殖量。2）在稳定负荷条件下，污泥悬浮层可能上升到出水堰口处，这时应及时排放剩余污泥。3）由于冲击负荷及水质条件突然恶化（如负荷突然增大等）要导致污泥床的过度膨胀。在这种情况下污泥可能出现暂时性大量流失。

控制反应器的有机负荷是控制污泥过量流失的主要办法。提高污泥的沉降性能是防止污泥流失的根本途径，但需要一个过程。为了减少出水带走的厌氧污泥，因此公司UASB厌氧反应器后设置了初沉池。设置初沉池的好处在于：①可以加速反应器内污泥积累，缩短启动时间；②去除出水悬浮物，提高出水水质；③在反应器发生冲击而使污泥大量上浮时，可回收流失污泥，保持工艺的稳定性；④减少污泥排放量。

5、颗粒污泥的搅拌

UASB厌氧反应器内颗粒污泥与污水中有机物质的充分接触使其具有了很高的水处理效率。“充分接触”的前提需要很好的搅拌作用。UASB厌氧反应器在运行过程中这种搅拌作用主要来自两个方面，一是污水在厌氧反应器内向上流动过程中产生的搅动作用，二是颗粒污泥中产甲烷菌产出气体过程中产生的搅动作用。可以理解的是由污水流动产生的搅动作用方向是单一的，只是向上的，而由沼气产生的搅动作用方向则是多样的，更利于颗粒污泥与污水中有机物质的接触。因此我们在运行过程中应注意保证厌氧反应器正常运行，否则光靠大流量的冲击来达到搅拌的作用往往事与愿违，而且造成厌氧反应器负荷的波动。

第五篇：EGSB反应器调试

EGSB反应器调试

整个工程的关键在于厌氧系统，因此厌氧启动在整个调试过程中尤为重要，厌氧启动程序如下。

（1）接种污泥。接种污泥为某市污水处理厂经消化后的污泥。污泥的接种量为200t，污泥含水率为75.8%，VSS/TSS 为0.54，即反应器内污泥量为10.9g VSS/L。

（2）污泥的稳定化。将污泥投入调节池和初沉池，加入清水使污泥完全沉入水中静置1 天或几天，水温控制在25℃ 以上，PH 控制在6.5～8，当污泥不上浮时，用潜污泵将污泥从反应器的上部泵入EGSB 反应器中。

（3）污泥的驯化。当稳定化的污泥泵入EGSB反应器后，开始进废水，反应器的启动容积负荷为0.2 Kg COD/(m3·d)，PH 6.8 ～7.8，间歇进水，每3h进一次，同时开启回流泵（回流量：进水量=4：1），厌氧池内温度控制在25℃以上，温度变化不要超过3℃/d。运行2周。待出水COD去除率达到80% 时，开始进入提高负荷阶段。（4）逐步提高负荷阶段。进水由PLC 自动控制，进水的模型为：在水质变化不大的情况下，设定进水的周期Τ 为3 h，每天8 次间歇进水，开始启动进水时间t0= OLR0 Τ/10，第一次进水时间为t1=（1+0.01κ）t0 ,第二次进水时间为t2=（1+0.01κ）t1，依此类推，则第n次进水的时间为tn=（1+0.01κ）nt0，式中κ 为步长，（正常情况下为0.5），OLR0 为初始启动容积负荷，取0.2 Kg COD/(m3·d)，10 为设计容积负荷。当tn = Τ 时，则为连续进水，即满负荷运行。因VFA 在反应器中的积累将导致整个系统的酸化，使产甲烷菌受到抑制，所以在提高负荷时，主要监测出水中的VFA 变化情况来评价反应器运行的正常与否，当VFA 小于5 m mol/L时，反应器的运行状态最好，当VFA 小于5～10 m mol/L时，应注意提高负荷的幅度不要太大，应小于25%，当VFA大于10 m mol/L，且，PH 大于6.4时，则停止提高负荷，待VFA小于10 m mol/L时再逐步提高负荷。当出水VFA大于10 m mol/L时，且出水PH小于6.4时，应停止进水，开启回流泵，待VFA 和PH正常后再进水，进水负荷为上一次负荷的75%。

（5）主要控制措施。通过小试，中试及生产调试，得出以下主要控制条件：①PH和VFA的控制：调试过程中发现，进水的PH并不是一个必要的控制条件，因为在进水中采用了回流，只要控制好进水量和回流量，进入EGSB反应器的混合水PH一般能满足产甲烷菌的生长条件，由于废水的PH较低，一般在3.5左右，如果进水PH控制在6.5以上，用碱来调节，消耗碱量大，一般企业难以承受。但应注意，如果废水中的酸度是由无机酸引起的，则要考虑加碱调节，因为产甲烷菌不能以无机酸作代谢底物。出水的PH和VFA是监测整个厌氧消化过程正常与否的关键指标，出水的VFA在10 m mol/L以下则为正常，超出这个值，厌氧反应器内很容易发生VFA的积累，PH自然就会降低，系统发生酸化，产甲烷菌会受到抑制，这时用停止进负荷的办法比用加碱来提高PH更经济，②温度的控制：反应器温度应保持一定的稳定性，温度变化控制在3℃/d，由于工程项目位于海南，气温即使在冬天也较高，水温一般在25℃左右，特别适合厌氧消化。③进水SS的控制：进水SS控制在1000 mg/L以下。④投配负荷的控制：通过逐步提高进水量来达到提高有机负荷。