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SARAOE
发表于 2020-03-01 06:38:39

2.1 “酸化”现象

一般来说,对于以产甲烷为主要目的的厌氧过程要求pH值在6.5~8.0之间,废水碱度偏低或运行负荷过高时,会引起反应器内挥发酸积累,导致产甲烷菌活力丧失而产酸菌大量繁殖,持续过久时,会导致产甲烷菌活力丧失殆尽而产乙酸菌大量繁殖,引起反应器系统的“酸化”。严重酸化发生后,反应器难以恢复至原有状态。

厌氧消化作用失去平衡时会显示出如下“症状”:①沼气产量下降;②沼气中甲烷含量降低;③消化液VFA增高;④有机物去除率下降;⑤消化液pH值下降;⑥碳酸盐碱度与总碱度之间的差值明显增加;⑦洗出的颗粒污泥颜色变浅没有光泽;⑧反应器出水产生明显异味;⑨ORP(氧化还原电位)值上升等[68]。

2.2 “酸化”恢复措施

一、降低负荷

反应器发生“酸化”的主要原因是产甲烷菌被抑制,而厌氧反应器的容积负荷是由污泥负荷决定的,甲烷菌活性降低,直接反映了污泥负荷的下降。所以在发生“酸化”时应及时控制进水,情况严重时应完全停止进水。

二、投加碱度

苏德林等认为厌氧反应器“酸化”时,可以向反应器中投加碱度中和过高的VFA来维持pH值的稳定,保证产甲烷菌的生存环境,防止严重“酸化”。NaHCO3、Na2CO3、NaOH、Ca(OH)2等都是常用来调节碱度的化学药剂,虽然投加NaOH或者Ca(OH)2等强碱性物质能够快速提高反应器内的pH值,但是氢氧化物会消耗产甲烷过程中所需的CO2,破坏产甲烷的进行,对产甲烷菌的恢复不利,因此不宜采用NaOH和Ca(OH)2。褚华宁等[70]在实验中投加NaHCO3处理“酸化”现象,经过9天的恢复期,厌氧系统pH值升高为6.5,可见NaHCO3是相对理想的药品,。

王立军等认为NaHCO3饱和溶液的pH值仅为8.2,在不考虑NaHCO3随出水流失以及与VFA反应的消耗量,将容积为800m3反应器的pH值从6.0提升到7.0需固体NaHCO3质量为12t,况且将反应器中pH值和VFA都恢复正常并不是一两天的事,需要一定的恢复期,所以有可能需要长期投加NaHCO3。显然,这是一个相当沉重的经济负担,虽然试验中有较好的效果,但在工程实际中,不宜采用NaHCO3。

三、清水冲

王慧芳等使用IC反应器处理某企业淀粉和酒精生产的混合废水,调试进行到到2月份时,由于外界温度太低,反应器温度下降到15℃,导致反应器严重“酸化”。采用清水将IC反应器内积累的挥发酸洗出,并及时通入蒸汽对进水加热,经过3周的调整,IC反应器温度上升到20℃以上,出水pH值为7.0左右,VFA为200mg/L,“酸化”现象得以恢复。

采用清水冲洗的方法因厂而异,如果直接使用生产用水必定造成浪费,所以厂区内必须有大量的循环水。而且循环水的温度必须较高,如果因冲洗导致反应器温度下降,同样会降低产甲烷菌的活性,得不偿失。

四、外循环(出水回流)

刘敏等尝试了三种不同的方法探讨两相厌氧反应器中产甲烷相酸化后的恢复措施。第一种方法是降低进水COD浓度(4000mg/L)并在产甲烷相中投加碱度,恢复期为13天;第二种方法是降低进水COD浓度(2000mg/L)并在产甲烷相中投加碱度,恢复期为9天;第三种采用降低进水COD浓度(2000mg/L)并使用产甲烷相出水回流的方法,恢复期为8天。

王立军等分别采用好氧系统出水对“酸化”的IC反应器进行回流冲洗,发现好氧系统出水回流具有如下优点:①出水回流可以快速将反应器中积累的挥发酸洗出,保证产甲烷菌的生存环境;②好氧出水COD较低,碱度较高,不会增加反应器的有机负荷;③好氧池中的温度一般在25~30℃左右,比自来水温度高得多,对反应器的罐温不会造成太大的影响;④一般好氧出水中DO较低,不会对反应器中的厌氧微生物造成影响。

五、投加新鲜污泥

“酸化”情况严重时,可以选择投加新鲜污泥,这样就可以补充反应器内的甲烷菌数量,弥补反应器内产甲烷菌活性降低的不足。条件允许时,最好投加新鲜的颗粒污泥,这样可以迅速恢复IC反应器的运行,因为颗粒污泥中产甲烷菌活性较其它污泥强得多。但是,市场上颗粒污泥的售价及运费都非常昂贵,在工程上很难让人接受。图像

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