一種厭氧反應器顆粒汙泥的培養方法

2023-06-07 07:05:16 1

一種厭氧反應器顆粒汙泥的培養方法
【專利摘要】一種厭氧反應器中培養顆粒汙泥的方法，包括以下步驟：A)將汙水和顆粒活性炭漿液泵入已接種汙泥的厭氧反應器中；B)厭氧反應器進水中按比例投加汙泥顆粒化所需營養物質；C)厭氧反應器出水通過旋液分離後，將截留下來的絮狀汙泥重新泵入厭氧反應器；其中：厭氧反應器內的溫度為35～37℃；採用NaOH和石灰復配調節汙水的pH，使出水的pH在7.2～7.8之間。本發明的方法中，厭氧系統流失的微生物得以重新回流，厭氧微生物與惰性核心載體的接觸面積增大，惰性載體上微生物的富積與生長速度加快，汙泥顆粒化程度加強，極大提高了厭氧反應器的顆粒化效果。
【專利說明】一種厭氧反應器顆粒汙泥的培養方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬於丙烯酸及酯類廢水處理【技術領域】，特別涉及一種厭氧反應器顆粒汙泥 培養的方法。

【背景技術】
[0002] 目前，隨著國內丙烯酸及酯類生產裝置建設項目的逐年增加，其配套汙水處理裝 置的數量亦在逐年增長，隨著水處理行業對生物法認識的不斷深入，傳統的焚燒法和催化 氧化法的應用愈發減少，生物法憑藉其較低的處理成本，受到丙烯酸及酯類廢水處理領域 的廣泛認可。國內丙烯酸及酯類廢水生物處理裝置一般採用厭氧、好氧組合處理工藝。
[0003] 丙烯酸及酯類廢水中主要有機汙染組分為丙烯酸、醋酸、丙烯醛、甲醛、丙烯酸酯 等不易生物降解或對厭氧微生物新陳代謝活性有抑制作用的物質，導致厭氧生化系統的啟 動周期長、系統運行不穩定、接種顆粒汙泥解體、汙泥流失嚴重等難以攻克的技術問題，為 了維持厭氧系統的運行效果，需適時補充顆粒汙泥，極大增加用戶企業的人工及運行成本。
[0004] 造成丙烯酸及酯類廢水厭氧處理系統不穩定因素除丙烯酸酯等汙染物質含量高、 對微生物生長有抑制作用的甲醛和丙烯酸的存在外，厭氧反應器顆粒汙泥無法維繫顆粒化 程度也是重要的影響因素，因此，提高厭氧反應器厭氧汙泥顆粒化程度是提高厭氧反應器 運行效果的一個重要手段。
[0005] 目前，針對檸檬酸、酒精、澱粉、造紙等行業厭氧顆粒汙泥培養的成功案例報導屢 見報導，但針對丙烯酸及其酯類廢水顆粒汙泥培養方法的研宄仍是技術空白。


【發明內容】

[0006] 本發明的目的在於提供一種厭氧反應器顆粒汙泥的培養方法，以提高丙烯酸及其 酯類廢水厭氧反應器啟動效率和厭氧汙泥顆粒化程度，保證厭氧系統內有足夠的顆粒汙 泥，提高厭氧反應器運行的穩定性和汙水處理效果。
[0007] 為實現上述目的，本發明提供的厭氧反應器中培養顆粒汙泥的方法，包括以下步 驟：
[0008] A)將汙水和顆粒活性炭漿液泵入已投加汙泥的厭氧反應器中；
[0009] B)厭氧反應器進水中按比例投加汙泥顆粒化營養物質；
[0010] C)厭氧反應器出水通過旋液分離後，將截留下來的絮狀汙泥重新泵入厭氧反應 器；
[0011] 其中：
[0012] 厭氧反應器內的溫度為35?37 °C ;
[0013] 採用NaOH和石灰復配調節汙水的pH，使出水的pH在7. 2?7. 8之間。
[0014] 所述的方法，其中，汙水pH的調節由NaOH和石灰復配使用，並控制汙水中鈣離子 濃度在180?300mg/L之間。
[0015] 所述的方法，其中，汙水為丙烯酸及酯類廢水。
[0016] 所述的方法，其中，顆粒活性炭漿液是將顆粒活性炭加水配置為濃度為3%的漿 液，投加活性炭濃度為200?300g/m 3。
[0017] 所述的方法，其中，顆粒活性炭的粒徑為60?70目。
[0018] 所述的方法，其中，厭氧反應器出水汙泥濃度大於1.0g/L或定期向厭氧反應器內 投加顆粒活性炭漿液。
[0019] 所述的方法，其中，汙泥顆粒化營養物質按如下質量百分比組成：Fe2+:20?25%， Mg2+:3 ?3. 5%，Ni 2+:2· 2 ?2. 7%，Co2+:2. 1 ?2. 5%，澱粉：1. 0 ?1. 5%〇
[0020] 所述的方法，其中，汙泥顆粒化營養物質按進水中每噸COD投加 I. 0?I. 5kg計 算。
[0021] 所述的方法，所需汙泥顆粒化營養物質採用工業水或自來水溶解，配製成質量百 分比4. 0?6. 0%的水溶液後進行投加。
[0022] 本發明的效果是：
[0023] 1)投加惰性核心載體顆粒活性炭，增加汙泥惰性核心的接觸面積，加快微生物富 集速率，惰性載體活性炭做為厭氧菌群聚集的微小結核，在澱粉的作用下，厭氧菌群聚集在 核上並向核外繁衍生長，從而形成顆粒化的厭氧汙泥菌落，提高系統穩定性和沉降性能，提 升汙泥顆粒形成速度。
[0024] 2)補充汙泥顆粒化所需營養鹽，鐵、鎂元素調節厭氧菌電解質的平衡，鎳和鈷元素 促進厭氧菌的生長速率，進一步促進了丙烯酸酯類及多聚物的水解，從而提高了汙染物在 反應器中的降解效果，降低厭氧汙泥流失量，保證厭氧反應器內的汙泥量，從而提高厭氧反 應器的運行效果。
[0025] 3)厭氧反應器出水經旋液分離後截留絮狀汙泥回流，保證厭氧反應汙泥量，同時 保證微生物多樣性，為顆粒汙泥的快速培養創造了條件。
[0026] 4)本發明的針對性強，操作簡便，適用範圍廣，本發明以丙烯酸及酯類廢水水質分 析為基礎，充分考慮丙烯酸及酯類廢水厭氧汙泥顆粒化機理，投加使用簡單，可應用於丙烯 酸及酯類廢水處理的UASB、改進型UASB、EGSB、IC反應器等。

【具體實施方式】
[0027] 本發明通過下述技術方案得以解決：
[0028] a)將粒徑為60?70目的木質顆粒活性炭乾粉加水配置為濃度為3 %的漿液，並 利用厭氧反應器進泥泵將配製的顆粒活性炭漿液泵入厭氧反應器，顆粒活性炭的添加量為 200?300g/m 3;在厭氧反應器穩定運行期，每隔一段時間向厭氧反應器中投加顆粒活性炭， 當厭氧反應器出水汙泥濃度大於lg/L時也需向厭氧反應器投加顆粒活性炭。
[0029] b)厭氧反應器按比例投加汙泥顆粒化營養物質；汙泥顆粒化營養物質按如下質 量配比配製：Fe2+:20?25% (無水氯化亞鐵或硫酸亞鐵提供），Mg 2+:3?3. 5% (六水氯 化鎂或硫酸鎂提供），Ni2+:2. 2?2. 7% (六水硫酸鎳或六水合氯化鎳提供），Co 2+:2. 1? 2. 5% (七水硫酸鈷或六水氯化鈷提供），澱粉：1. 0?1. 5%。進水中每噸COD添加 I. 0? I. 5kg上述營養物質，採用工業水或自來水溶解，獲得質量百分比為4?6 %的水溶液，通過 計量泵投加到厭氧反應器進水口中。
[0030] C)厭氧反應器出水通過旋液分離，截留下來的絮狀汙泥，通過提升泵重新泵入厭 氧反應器。
[0031] 本發明的厭氧反應器內溫度控制在35?37°C之間；丙烯酸及酯類廢水pH-般在 4?5之間，需要控制進水中NaOH和石灰的添加量，使出水pH在7. 2?7. 8之間，保證產 甲烷菌在最佳pH範圍內生長；控制厭氧反應器進水中鈣離子濃度在180?300mg/L之間。 通過控制進水COD濃度，即調整厭氧反應器容積負荷和汙泥負荷，使厭氧反應器出水中揮 發性脂肪酸濃度在300mg/L以下。控制進水中營養鹽尿素和磷酸二氫鉀的量，控制厭氧反 應器出水中氨氮濃度< 80mg/L，總磷濃度< 10mg/L。
[0032] 以下結合實施例對本發明進一步說明。
[0033] 實施例1
[0034] 浙江某丙烯酸及酯生產廠其汙水處理裝置採用改進型UASB+好氧處理工藝。其中 進水量220111 3/11，進水〇)0 6000?800011^/1，改進型說58反應器17\14.5\15.0111，共4座。
[0035] 厭氧反應器啟動投加厭氧顆粒汙泥和汙水處理廠厭氧消化汙泥，丙烯酸及酯類廢 水經調節池後COD為6000?8000mg/L。
[0036] 厭氧反應器顆粒汙泥的培養方法，包括以下步驟：
[0037] A)配製漿狀顆粒活性炭溶液：改進型UASB反應器總容積是12800m3,顆粒活性炭 總用量為12800m 3X200mg/L/1000 = 2560kg，則3%的顆粒活性炭漿液為85. 33T。每2個 月向厭氧反應器中投加顆粒活性炭，或當厭氧反應器出水汙泥濃度大於lg/L時向厭氧反 應器投加顆粒活性炭。
[0038] B)配製汙泥顆粒化所需營養物質水溶液：改進型UASB厭氧反應器每天處理 220 (每小時進水量，m3) X 24小時X 8000mg/L/1000/1000 = 42. 24TC0D，則每天汙泥顆粒化 營養物質的用量為 1. 5X42. 24 = 63. 36kg，其中 Fe2+:15. 20kg，Mg2+:2. 09kg，Ni 2+:L 58kg， Co2+: I. 52kg，澱粉：0. 95kg)，則每天需要5 %的汙泥顆粒化營養鹽水溶液為1267kg。
[0039] C)用計量泵將步驟B配製的汙泥顆粒化營養物質水溶液，加入到厭氧反應器進水 中。
[0040] D)厭氧反應器出水通過旋液分離，截流下來的絮狀汙泥，通過提升泵泵入厭氧反 應器。
[0041] 厭氧反應器運行條件：厭氧反應器內溫度36?38°C，出水pH7. 2?7. 8,出水揮發 性脂肪酸濃度小於300mg/L、氨氮含量80mg/L以下、總磷10mg/L以下，進水中鈣離子濃度 180 ?300mg/L 之間。
[0042] 經過5個月的連續穩定運行，厭氧顆粒汙泥培養良好，表1為厭氧反應器啟動5個 月的運行數據統計表：
[0043] 表 1
[0044]

【權利要求】
1. 一種厭氧反應器中培養顆粒汙泥的方法，包括以下步驟： A) 將汙水和顆粒活性炭漿液泵入已接種汙泥的厭氧反應器中； B) 厭氧反應器進水中按比例投加汙泥顆粒化營養物質； C) 厭氧反應器出水通過旋液分離後，將截留下來的絮狀汙泥重新泵入厭氧反應器； 其中： 厭氧反應器內的溫度為35?37°C ; 採用NaOH和石灰復配調節汙水的pH，使出水的pH在7. 2?7. 8之間。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，汙水pH的調節由NaOH和石灰復配使用，並控制 汙水中鈣離子濃度在180?300mg/L之間。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其中，汙水為丙烯酸及酯類廢水。
4. 根據權利要求1所述的方法，其中，顆粒活性炭漿液是將顆粒活性炭加水配置為濃 度為3%的漿液，投加活性炭濃度為200?300g/m3。
5. 根據權利要求1或4所述的方法，其中，顆粒活性炭的粒徑為60?70目。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中，厭氧反應器出水汙泥濃度大於1. Og/L或定期向 厭氧反應器內投加顆粒活性炭漿液。
7. 根據權利要求1所述的方法，其中，汙泥顆粒化營養物質按如下質量百分比組成： Fe2+:20 ?25%，Mg2+:3 ?3. 5%，Ni 2+:2. 2 ?2. 7%，Co2+:2. 1 ?2. 5%，澱粉：1. 0 ?1. 5%。
8. 根據權利要求1或7所述的方法，其中，汙泥顆粒化營養物質按進水中每噸COD投加 1. 0?1. 5kg計算。
9. 根據權利要求8所述的方法，所需汙泥顆粒化營養物質採用工業水或自來水溶解， 配製成質量百分比4. 0?6. 0%的水溶液後進行投加。
【文檔編號】C02F3/28GK104496019SQ201410809546
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月23日 優先權日:2014年12月23日
【發明者】李開明 申請人:李開明