1、厌氧反应器内出现泡沫、化学沉淀等现象的原因
厌氧反应器中有时会产生大量泡沫,泡沫呈半液半固状,严重时可充满气相空间并带入沼气管道,导致沼气系统的运行困难。产生泡沫的主要原因是厌氧系统运行不稳定,CO2产量太大形成的,当反应器内温度波动或负荷发生突变等情况发生时,均可导致系统运行的不稳定和CO2的产量增加,进而导致泡沫的产生。如果将运行不稳定因素及时排除,泡沫现象一般也会随之消失。在厌氧污泥培养初期,由于CO2产量大而甲烷产量少,也会出现泡沫,随着甲烷菌的培养成熟,CO2产量减少,泡沫一般也会逐渐消失。
进水中含有蛋白质也是产生泡沫的一个原因,而微生物本身新陈代谢过程中产生的一些中间产物也会降低水的表面张力而生成气泡。厌氧生物处理过程中大量产气会产生类似好氧处理的曝气作用而形成气泡问题,负荷突然升高所带来的产气量突然增加也可能出现泡沫问题。
至于化学沉淀,当处理的废水钙含量高或投加石灰补充碱度时,都会增加产生碳酸钙沉淀的可能性。高浓度的碳酸氢盐和磷酸盐都有利于钙的沉淀。
进水中含有较高浓度的溶解性正磷酸盐、氨氮和镁离子时,就会生成鸟粪石沉淀(MgNH4PO4)。厌氧处理系统鸟粪石沉淀主要在管道弯头、水泵入口和二沉池进出口等处出现。
2、维持厌氧反应器内足够碱度的措施
a.投加碱源:增大系统缓冲能力的碱源可以使用碳酸氢钠和石灰等。
b.提高回流比:正常厌氧消化处理设施的出水中含有一定的碱度,将出水回流可以有效补充反应器内的碱度。
3、使升流式厌氧反应器内出现颗粒污泥的一些方法
UASB反应器运行成功的关键是具有颗粒污泥,使UASB反应器内出现颗粒污泥的方法有以下三种:
a.直接接种法:从正在运行的其它UASB反应器中取出一定量的颗粒污泥直接投入新的UASB反应器后,由少到多逐步加大处理的污水水量,直到设计水量。这种方法反应器投产所需时间最快,但一般只有在启动小型UASB反应器采用这种方法。
b.间接接种法:将取自正在运行的厌氧处理装置的厌氧活性污泥,如城市污水处理厂的消化污泥,投入UASB反应器后,创造厌氧微生物最佳的生长条件,有人工配制的、含有适当营养成分的营养水进行培养,形成颗粒污泥后,再由少到多逐步加大被处理的污水水量,直到设计水量。
c.直接培养法:将取自正在运行的厌氧处理装置的厌氧活性污泥,如城市污水处理厂的消化污泥,投入UASB反应器后,用被处理污水直接培养,形成颗粒污泥后,再逐步加大被处理的污水水量,直到设计水量。这种方法反应器投产所需时间较多,可长达3~4个月,大型UASB反应器常采用这种方法。
4、厌氧生物处理设施运行管理应该注意的问题
(1)当被处理污水浓度较高(CODCr值大于mg/L)时,必须采取回流的运行方式,回流比根据具体情况确定,有效的回流,不仅可以降低进水浓度,还可以增大进水量,保证处理设施内的水流分布均匀,避免出现短流现象。回流还可以防止进水浓度和厌氧反应器内pH值的剧烈波动,使厌氧反应平稳进行,也就是说可以减少厌氧反应对碱度的需求量,降低运行费用。厌氧反应是产能过程,出水温度高于进水.因此冬季气温低时,反应器内的温度恒定,尽可能使厌氧微生在其最适宜温度下活动。
(2)一般的工业废水温度难以达到35℃,需要加热(尤其在冬季)。因此,为节约加温所需能量,一方面要注意保温(包括采取加大回流量等措施),尽可能防止反应器热量散失,另一方而要充分发挥反应器内污泥浓度较大的特点,尽可能提高反应器内污泥浓度,减弱温度对厌氧反应的影响。
(3)沼气要及时有效地排出。厌氧消化过程必定伴随着沼气的产生,沼气对污泥可以起到搅拌和作用,促进污水与污泥的混合接触,这是其有利的一面。同时,沼气的存在也会起到类似浮渣的作用,沼气向上溢出时将部分污泥带到液面,导致浮渣的产生和出水中悬浮物含量增加及水质变差。因此,要设置气体挡板和集气罩,将沼气从厌氧消化装置内引出,在出水堰附近留有足够的沉淀区,以保证出水水质。
(4)污泥负荷要适当。为保持厌氧消化过程三个阶段的平衡,使挥发性脂肪酸等中间产物的生成与消耗平衡,防止酸积累导致pH值下降,进水有机负荷不宜过高,一般不0.5kgCODcr/(kgMLSS·d)。可以通过提高反应器内污泥浓度,在保持相对较低的污泥负荷条件下,获得较高的容积负荷。一般来说,厌氧消化装置的容积负荷都在5kgCODcr/(m3·d)以上,甚至高达50kgCODcr/(m3·d)。
(5)当被处理污水悬浮物浓度较大(一般指mg/L以上)时,就应当对污水进行沉淀、过滤、或浮选等适当的预处理,以降低进水的悬浮物含量,防止填料层堵塞。一般AF的进水悬浮物不超过mg/L,但如果悬浮物可以生物降解而且均匀分散在污水中,则悬浮物对AF几乎不产生不利影响。
(6)要充分创造厌氧环境。无氧是厌氧微生物正常活动的前提,甲烷菌则必须在绝对的厌氧环境下才能高效率发挥作用。在污水提升进入厌氧消化装置、出水回流等环节都要尽可能避免与空气的接触,尽可能减少与空气接触的机会。如水流过程中尽量不要出现跌水、搅动等现象,调节池、回流池等要加盖封闭,污水提升不要使用气提泵。厌氧反应构筑物最好经过气密试验,确保严密无渗漏。
5、厌氧反应器酸化如何处理?
一旦发生厌氧反应器酸化,不论什么原因,都需要迅速扭转这种趋势,应当采取如下两种应急措施。
1.大幅降低运行负荷
尽量多降低负荷,可以降低至50%,甚至暂停处理废水。同时,若厌氧反应器设有外循环管路,则通过循环泵打循环,直至VFA恢复正常。
2.采取多种手段,避免出水PH值降低到正常范围(6.5)以下
若厌氧反应器出水pH值降至6.5以下甚至更低,则须适当提高反应器进水的pH值,以维持反应器内合适的pH环境。(进水pH值提高的幅度视反应器内pH值下降的程度而定,有时可以将进水的pH值调整至8.0以上甚至9.0以上。)
当反应器内的pH值降低到5.0以下,说明反应器酸化已经非常严重了。这时,可以用清水置换厌氧反应器内的废水,将反应器内的VFA浓度迅速降低,同时尽快恢复反应器内正常的pH环境。
通过以上两个措施,如果反应器酸化的原因仅仅是超负荷,只要没有严重到致使厌氧污泥大量流失,在24小时至数天内,反应器中的VFA会下降到mg/l以下,pH值会恢复至正常的水平。即使由于酸化程度过于严重或者由于其他原因导致反应器不能完全恢复,也可以使酸化程度得到缓解,为后续查明原因并采取进一步的应对措施赢得时间。
当反应器的酸化被遏制后,可以进行低负荷运行,然后根据运行情况逐步增加负荷直至反应器的运行负荷和效率恢复到酸化前的正常水平。
6、厌氧反应器钙化后的处理措施
在厌氧反应器中,钙盐沉淀可以引发严重的运行问题,因此必须防止钙盐沉淀发生或者在项目设计阶段就考虑解决的办法。一些反应器,如UASB极有可能在反应器表面和底部沉积令人烦恼的硬垢。因为钙盐沉淀形成后实际上不可能被除掉,所以为了顺利运行,防止钙盐积累是解决问题的唯一途径。
例如牛奶废水中,钙离子可以随废水进入厌氧反应器,或者通过补充碱度进入(例如用石灰)。高浓度的碳酸氢盐和磷都有利于钙的沉淀,如果在设计中未考虑定期清除硬垢的话,钙沉淀积累得太多,会导致厌氧反应器的工作容积大为减少,从而对工艺运行造成不利的影响。
如果废水中含钙离子,则需要增加预处理单元,或在设计中就考虑到清除钙沉淀的措施。在预处理段可考虑使用溶解性更好的碱性物质,如碳酸钠去除钙离子,而避免使用石灰,因为高的碱度值有利于钙离子的沉淀,石灰投加后,在废水中所增加的有效碱度不及投加碳酸钠明显,所以避免使用石灰。
(来源:北极星环保网讯)