ABR的启动及颗粒污泥的培养
ABR的启动及颗粒污泥的培养
1. ABR的启动
启动的目标是为需处理的污水培养最适宜的微生物，一旦活性污泥形成，不管是颗粒或絮体，反应器的运行都很稳定。因此，一个厌氧反应器能否成功地快速启动是决定反应器运行成败的先决条件[35]。启动的研究表明:启动时的最初负荷率应低些，以确保生长缓慢的微生物不会过负荷，气、液上流速度低，才会促进絮状、粒状污泥的生长。
M.Henze等研究表明[36]:COD容积负荷在1.2kg/(m3·d)比较合适，Nachaiyasit和Stuckey[37]于1995年初步研究了ABR的启动情况。启动方式是固定进水COD浓度，HRT由80h逐步减小到60h、40h，最后稳定在20h。但是，最后反应器发生了过度酸化，启动失败了。Nachaiyasit和Stuckey认为这是接种污泥活性低和初始COD污泥负荷高的缘故。随后Nachaiyasit降低了COD污泥负荷(0.07kgCOD/(kg(VSS)·d))，启动获得了成功。
Boopathy和Tiche[38]研究了复合式ABR(Hybrianaerobic Baffled Reactor，简称HABR)处理糖浆废水中试的启动情况。在30d内，HABR的COD容积负荷就达到了4.33kgCOD/ (m3·d)(COD=115.771 g/L,HRT=27d)，并且在第30天，每个反应室内都出现了颗粒污泥，COD的去除率达到89% 。Stuckey认为这是在COD容积负荷比较高的情况下成功启动的一个好例子。Barber和Stuckey[37]系统地研究了ABR的启动特性。Barber等人采取了两种启动方式:1.固定HRT(20h)，逐步提高进水基质浓度(COD1-2-4g/L); 2.固定进水基质浓度(COD4g/L),逐步缩短HRT(80-40-20h)。结果表明，采用方式2启动的反应器不论是从COD去除率、运行的稳定性，还是从污泥的流失量方面衡量均优于采用方式1启动的反应器。
在国内，郭静等[39]指出有机负荷、水力负荷和pH值是决定ABR反应器能否成功运行的关键性因素。徐金兰等[40]采用低负荷启动方式，启动负荷为0.85kgCOD/(m3·d)，HRT=24h，先采用固定流量增加COD方式将负荷逐步提高到2.5kg/(m3·d)，然后固定COD增大进水流量方式将负荷提高到3.9 kg/(m3·d)，COD去除率在80%以上，经历60d，启动完成。
2. ABR中颗粒污泥的培养
污泥颗粒化是高效厌氧处理工艺的关键技术之一，颗粒污泥的存在为反应器保持大量厌氧污泥及反应器的高效稳定运行创造了条件。尽管Stuckey认为在ABR反应器中即使不形成颗粒污泥也能获得良好的处理效果，很多研究者[41~44]在研究ABR反应器时，虽然反应器接种物浓度不同、运行条件不同、处理的废水不同，他们都观察到污泥颗粒化的现象，这说明控制在合适的条件下，ABR反应器是能够培养出颗粒污泥的。
徐金兰等[40]研究了ABR反应器(4隔室、15.84升、15gVSS/L)的启动与颗粒污泥的形成情况，,运行40天后在反应器的四个隔室中均发现了颗粒污泥。同时她讨论了颗粒污泥的形成影响因素，指出水流特性、适宜菌群、水力负荷、适宜碱度是颗粒污泥形成的条件。戴友芝[45-47]利用ABR反应器(5隔室、16.2升、11gVSS/L)处理含有五氯酚钠(PCP-Na)的人工废水，运行3个月后，反应器前三个隔室开始出现颗粒污泥，而且颗粒化程度沿程递减，第四、五隔室的颗粒污泥则较少。反应器第一、二隔室的菌种较类似，以丝状菌、球菌和短杆菌为主，第四、五隔室则以竹节杆菌为优势菌。沈耀良等[48]ABR反应器处理垃圾渗滤液与城市废水的混合废水，在负荷达到4.71 kgCOD/(m3·d)时，在ABR各个隔室发现了了棒状或球状颗粒污泥，粒经在0.5~5mm范围内，颗粒污泥浓度和粒经呈现中间二、三隔室高，两头一、四隔室低的趋势。该结果与Barber的研究结果有相似之处，Barber[49]用8隔室的ABR反应器培养出的颗粒污泥粒径在反应器的中部达到最大，然后又开始沿程递减。
Boopathy和Tilche[50]用带有沉淀池的三隔室的复合式厌氧折流板反应器(HABR)处理高浓度糖浆废水，仅用过了30天就在三隔室中发现了灰色的球形颗粒污泥，且第一隔室中甲烷八叠球菌属为优势菌，第三隔室中易甲烷丝菌属为主。Holt等[51]研究了5隔室的ABR反应器处理含酚废水时污泥的颗粒化问题，发现前面几格反应室中分别出现了粒径在1~4mm范围内的颗粒污泥,并且颗粒污泥的粒径沿程递减。
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