厌氧颗粒污泥快速培养的工艺条件研究

作     者：张善林 

作者单位：扬州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：朴哲

授予年度：2020年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：厌氧反应器 颗粒污泥 快速培养 乳品废水 

摘      要：厌氧颗粒污泥具有活性强、结构稳定和沉降性好等特点,不仅能够保持反应器内具有较高的污泥量和良好传质效果,还可促进反应器的快速启动及高效稳定运行。为了快速培养颗粒污泥,本文在自制高传质内循环厌氧反应器中、对接种污泥进行预处理及在高负荷启动、高提升负荷的工艺条件下,研究了反应器启动特性、颗粒污泥形成及特性、颗粒污泥对反应器重新启动的影响、新建乳品废水厌氧反应器启动运行及颗粒污泥的形成,结果表明:1、厌氧反应器启动特性。在温度为（35±1）℃,初始COD浓度为3000 mg·L-1,当COD去除率达到50%以上且各项指标稳定时,按照容积负荷的50%提高负荷,反应器历经35 d由初始4 kg·（m3·d）-1快速提升到30.4 kg·（m3·d）-1,反应器出水pH、VFA、ALK和ORP正常,COD去除率稳定在90%以上,最大产气效率为0.48 m3·（kg.d）-1,认为反应器启动完成,实现反应器快速启动。2、在反应器快速启动的同时,成功实现颗粒污泥的快速培养。当反应器开始启动第22 d时,粒径0.2 mm的颗粒污泥占比由初始的26.2%增加至52.3%,出现大量肉眼可见的黑色颗粒污泥。启动第47 d时,0.2 mm的颗粒占比达到74.6%,2.0 mm的颗粒占比为2.3%,平均沉降速度由初始31.8 m·h-1上升至63.7 m·h-1,VSS·TSS-1值由35.3%增加至73.6%,成熟颗粒污泥颜色为黑色,大部分呈球型或椭球型。3、对培养成熟的颗粒污泥反应器闲置30 d后,在温度35℃,HRT为5.4 h,容积负荷30.4 kg·（m3·d）-1条件下,进行重新启动,结果发现,启动第8 d反应器COD去除率即可恢复至90%左右,反应器出水pH保持在7.45左右、产气量由第2d的175 L·d-1快速上升至第8 d的813 L·d-1、ORP由-350 mV下降至-475 mV左右,实现该反应器的重新启动,表明颗粒污泥对反应器具有快速启动特性。4、在新建乳品废水厌氧反应器中,通过投加快速培育颗粒污泥的药剂,启动运行43 d,反应器达到设计负荷,出水COD低于300 mg·L-1,出水指标满足项目设计要求。启动运行第60 d时,反应器中成功培养颗粒污泥。颗粒污泥粒径0.2 mm占比达81.4%,颗粒污泥平均沉降速度达56 m·h-1,VSS·TSS-1值由39%上升至68.4%,完成新建乳品废水厌氧反应器的启动运行及颗粒污泥培养。