CN102910732B - 高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法 - Google Patents

高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法，包括步骤：把经过预处理过的污泥混合液接种到待启动的厌氧反应器中，对厌氧反应器第一阶段进水启动，保持水力停留时间为48小时不变，进水浓度从设计浓度值的20%以下，逐步提高进水浓度至设计浓度值；在第一阶段的启动后再次往厌氧反应器中接种污泥，并再次对厌氧反应器第二阶段进水启动，将进水浓度保持设计浓度值不变，分阶段逐步降低水力停留时间至设计浓度值，反应器启动成功。通过对接种及反应器启动过程的优化控制，实现反应器的快速启动，减少碱度的投加量，并且防止启动过程中反应器酸化现象的发生。

Description

高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法
技术领域
本发明涉及一种厌氧反应器的启动方法，尤其涉及一种高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法。
背景技术
厌氧反应器是将去除废水中的有机物和沼气能源的回收利用相结合的一种有效、经济的废水处理技术，近年来，随着人们对厌氧技术原理认识的深入和生物科学技术的发展，厌氧生物反应器技术得以飞速发展，在高浓度工业有机废水处理领域得到了广泛应用。厌氧反应器应用中的首要问题就是反应器的启动问题。
现有技术中，高速厌氧反应器启动中存在以下问题：
一是启动时间长，将未经驯化的非颗粒污泥接种于新建的厌氧生物反应器中，使反应器从初始负荷逐步提高达到设计有机负荷，并在反应器中培养出足够数量的活性高、沉降性能良好的厌氧颗粒污泥，这个过程称为反应器的启动。反应器的启动和污泥颗粒化是同步进行的。由于厌氧微生物的世代时间长，比增长速率较低，污泥增长缓慢，因此厌氧生物反应器启动时间普遍较长，需4～6个月甚至更长。在实际工程中，快速顺利地启动反应器是整个废水处理工程中的关键环节，启动速度成为制约厌氧工艺广泛应用的瓶颈；
二是厌氧反应器启动过程中酸化的问题，在厌氧条件下，糖类和简单有机物等易降解有机物能很快转化为挥发酸，在高浓度有机废水启动厌氧反应器的过程中，由于底物浓度高，会产生大量挥发酸，容易造成积累，抑制甲烷菌的活性；加之反应器在启动过程中***不够稳定，缓冲能力差，挥发酸的积累会造成厌氧反应器的“酸化”而使反应器的启动失败。所以，高浓度有机废水启动厌氧反应器过程中需要投加大量碱度，以维持反应器内适宜的值。但在工程中投加碱度，导致生产装置运行费用昂贵，直接关系到厌氧工艺的经济可行性。因此，如何在启动过程中防止反应器酸化的发生，有效降低碱度需求也是厌氧反应器启动过程中的关键问题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种能实现反应器的快速启动、减少碱度的投加量，并且能防止启动过程中反应器酸化现象的发生的高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法，包括步骤：
接种污泥的预处理：取城市污水处理厂脱水污泥，投入容器中后加入自来水，搅拌、沉淀，待污泥床下沉后排出上清液，如此反复2～3次，以清除污泥中杂质；
接种：把经过预处理过的污泥混合液接种到待启动的厌氧反应器中；
第一阶段启动：接种完成后开始对厌氧反应器进水启动，保持水力停留时间为48小时不变，进水浓度从设计浓度值的20%以下，逐步提高进水浓度至设计浓度值；
再次接种：在第一阶段的启动后再次往厌氧反应器中接种污泥，采用污水处理厂的好氧池污泥和厌氧池污泥的混合液经浓缩后接种，新接种的污泥中的微生物以首次接种的污泥絮体为载体，附着生长；
第二阶段启动：再次接种完成后再次对厌氧反应器进水启动，将进水浓度保持设计浓度值不变，分阶段逐步降低水力停留时间至设计时间值，反应器启动成功。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法，通过对接种及反应器启动过程的优化控制，实现反应器的快速启动，减少碱度的投加量，并且防止启动过程中反应器酸化现象的发生。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法中进水COD浓度调整曲线和水力停留时间控制曲线示意图；
图2为本发明实施例二提供的高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法中进水COD浓度调整曲线和水力停留时间控制曲线示意图；
图中：1.启动过程中进水COD浓度调整曲线；2.启动过程中水力停留时间控制曲线。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法，其较佳的具体实施方式包括步骤：
接种污泥的预处理：取城市污水处理厂脱水污泥，投入容器中后加入自来水，搅拌、沉淀，待污泥床下沉后排出上清液，如此反复2～3次，以清除污泥中杂质；
接种：把经过预处理过的污泥混合液接种到待启动的厌氧反应器中；
第一阶段启动：接种完成后开始对厌氧反应器进水启动，保持水力停留时间为48小时不变，进水浓度从设计浓度值的20%以下，逐步提高进水浓度至设计浓度值；
再次接种：在第一阶段的启动后再次往厌氧反应器中接种污泥，采用污水处理厂的好氧池污泥和厌氧池污泥的混合液经浓缩后接种，新接种的污泥中的微生物以首次接种的污泥絮体为载体，附着生长；
第二阶段启动：再次接种完成后再次对厌氧反应器进水启动，将进水浓度保持设计浓度值不变，分阶段逐步降低水力停留时间至设计时间值。
本发明的高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法，解决了厌氧反应器启动时间长的问题、并且能防止高浓度有机废水启动厌氧反应器过程中酸化现象的发生。通过对接种及反应器启动过程的优化控制，实现反应器的快速启动，减少碱度的投加量，并且防止启动过程中反应器酸化现象的发生。
具体包括以下步骤：
(1)接种污泥的预处理。取城市污水处理厂脱水污泥，投入容器中后加入自来水，搅拌、沉淀，待污泥床下沉后排出上清液，如此反复2～3次，以达到清除污泥中杂质及其它无关物质的目的；
(2)接种。把经过步骤(1)处理过的浓度约为20g/L的污泥混合液接种到待启动厌氧反应器中；
(3)第一阶段启动。接种完成后开始对反应器进水启动，采用阶段提高进水浓度与降低水力停留时间相结合的方法，对反应器进行启动。具体地，保持水力停留时间为48h不变，进水浓度从设计浓度值的20%，每次提高一倍，逐步提高到设计进水浓度。
(4)再次接种。在步骤(3)第一阶段的启动过程中，反应器中接种的污泥部分由于失去活性而上浮，随出水流失，反应器中污泥浓度降低，反应器中剩余污泥为品质较好污泥，这时再次往反应器中接种污泥，采用污水处理厂好氧池污泥和厌氧池污泥的混合液经浓缩后接种，则接种的新鲜污泥中的微生物以首次接种的污泥絮体为载体，附着生长。
(5)第二阶段启动。第二阶段启动同样采用阶段提高进水浓度与降低水力停留时间相结合的方法，具体地，进水浓度已提高到设计浓度保持不变，分阶段逐步降低水力停留时间至设计时间值，反应器启动成功。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.采用阶段提高进水浓度与降低水力停留时间相结合的方法，启动前期由于水力停留时间较长，有利于污泥的生长，由于经过第一阶段的启动，污泥稳定性较好，第二阶段启动过程中快速降低水力停留时间，水力冲刷作用较强，有利用污泥絮体向颗粒污泥的转变。2.采用阶段提高进水浓度与降低水力停留时间相结合的方法，启动前期底物浓度低，挥发酸产量小，不易积累，随着启动过程的进行，反应器的缓冲作用逐渐增强，此方法可有效防止反应器酸化现象的发生，大大减少碱度的投加量。
实施例一，如图1所示：
用高浓度淀粉废水启动厌氧折流板反应器，淀粉废水COD浓度为10000mg/L。启动过程包括以下步骤：
(1)接种污泥的预处理。取城市污水处理厂脱水污泥，投入容器中后加入自来水，搅拌、沉淀，待污泥床下沉后排出上清液，如此反复3次；
(2)接种。把经过步骤(1)处理过的浓度为20g/L的污泥混合液投入厌氧折流板反应器；
(3)第一阶段启动。保持水力停留时间为48h，进水COD浓度为2000mg/L，待出水COD浓度稳定后，逐步提高进水COD浓度至5000mg/L、10000mg/L；
(4)再次接种。待第一阶段出水稳定后，取污水处理厂好氧池和厌氧池污泥混合，浓缩后投入反应器；
(5)第二阶段启动。保持进水COD浓度为设计浓度值10000mg/L不变，水力停留时间从48h缩短为24h、12h，反应器启动成功，并成功培养出了颗粒污泥。
实施例二，如图2所示：
用高浓度淀粉废水启动厌氧折流板反应器，淀粉废水COD浓度为10000mg/L。启动过程包括以下步骤：
(1)接种污泥的预处理。取城市污水处理厂脱水污泥，投入容器中后加入自来水，搅拌、沉淀，待污泥床下沉后排出上清液，如此反复3次；
(2)接种。把经过步骤(1)处理过的浓度为20g/L的污泥混合液投入厌氧折流板反应器；
(3)第一阶段启动。分三个过程进行：①水力停留时间为48h，进水COD浓度为2000mg/L，待出水COD浓度稳定后。②保持水力停留时间为48h不变，提高进水COD浓度至4000mg/L。③水力停留时间降低至24h，保持进水COD浓度4000mg/L不变。
(4)再次接种。待第一阶段出水稳定后，取污水处理厂好氧池和厌氧池污泥混合，浓缩后投入反应器；
(5)第二阶段启动。接着第一阶段的运行，分三个过程进行：①保持水力停留时间为24h不变，提高进水COD浓度至8000mg/L。②水力停留时间降低至12h，保持进水COD浓度8000mg/L不变。③保持水力停留时间为12h不变，提高进水COD浓度至10000mg/L，反应器启动成功，并成功培养出了颗粒污泥。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种高浓度有机废水快速启动厌氧反应器的方法，所述高浓度有机废水的COD设计浓度值为10000mg/L，其特征在于，包括步骤：
接种污泥的预处理：取城市污水处理厂脱水污泥，投入容器中后加入自来水，搅拌、沉淀，待污泥床下沉后排出上清液，如此反复2～3次，以清除污泥中杂质；
接种：把经过预处理过的污泥混合液接种到待启动的厌氧反应器中；
第一阶段启动：接种完成后开始对厌氧反应器进水启动，保持水力停留时间为48小时不变，进水浓度从设计浓度值的20%以下，逐步提高进水浓度至设计浓度值；
再次接种：在第一阶段的启动后再次往厌氧反应器中接种污泥，采用污水处理厂的好氧池污泥和厌氧池污泥的混合液经浓缩后接种，新接种的污泥中的微生物以首次接种的污泥絮体为载体，附着生长；
第二阶段启动：再次接种完成后再次对厌氧反应器进水启动，将进水浓度保持设计浓度值不变，分阶段逐步降低水力停留时间至设计时间值，反应器启动成功。
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