CN109734202A - 一种判断及处理厌氧颗粒污泥中毒的方法 - Google Patents

一种判断及处理厌氧颗粒污泥中毒的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种判断及处理厌氧颗粒污泥中毒的方法。该方法采用二氧化碳和pH值联合的检测方法，待二氧化碳和pH值发生变化时及时处理中毒污泥，再加入正常颗粒污泥后，添加污泥颗粒化促进剂和无机盐，提高污泥颗粒活性，该工艺过程提高了生物颗粒的产甲烷活性、缩短了颗粒化进程，将厌氧反应器的启动时间缩短，并减少了厌氧污泥投放量。

Description

一种判断及处理厌氧颗粒污泥中毒的方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种判断及处理厌氧颗粒污泥中毒的方法。
背景技术
近几年来，随着制造业的蓬勃发展，城市污水也较多，部分有机废水COD高达3000mg/L以上，原有的活性污泥法处理这种废水已不适应。硫酸盐制浆中段废水属低浓废水，其COD一般低于1000mg/L，不需用厌氧法进行预处理，且硫酸盐制浆过程产生的废水中含有硫化物、有机卤化物和氯离子等物质，对厌氧菌有毒性作用，会使大量厌氧颗粒污泥失去活性，不适合用厌氧法处理。据文献报道，福建南纸公司采用厌氧加好氧技术处理制浆混合废水，引进荷兰帕克公司先进的厌氧技术处理高浓制浆废水。该生产线具有自动化程度高、人员少、占地面积小、电耗低、处理效果好、处理成本低、工艺运行稳定等特点。根据制浆造纸废水的实际情况，在废水处理场采用高低浓废水分流，高浓废水先经厌氧处理，低浓废水先经预处理后合并采用好氧活性污泥法再处理。但在生产过程中，偶尔会发生管道堵塞或机械格栅故障、堵塞而使化浆废水泄漏或溢流混入高浓废水，甚至黑液流入高浓厌氧处理系统，其有毒物质会使厌氧颗粒污泥中毒。以马尾松为原材料的预热木片磨木浆生产线产生的废水，树脂含量较高，当达到一定量时同样会影响厌氧颗粒污泥活性，使厌氧处理无法进行。厌氧颗粒污泥中毒、失去活性，其后果是严重的。如果长时间不能恢复，制浆造纸废水无法处理，将影响生产甚至造成停产；即使及时外购厌氧颗粒污泥，其运输时间加上厌氧启动时间至少也需15-20d。
颗粒污泥价格昂贵，运费高，给企业带来较大的经济损失。因此，将现有的中毒时间不久的厌氧颗粒污泥，尽快恢复活性才是最佳方案。
厌氧颗粒污泥的作用是：由于厌氧颗粒污泥是在高水力剪切作用下，由产甲烷菌、产乙酸菌和水解发酵菌等生物凝聚作用而形成的特殊生物膜，沉降性能优于活性污泥絮体的自凝聚体。厌氧颗粒污泥的凝聚作用可使分散的菌体吸附在一起，具有生物致密、相对密度大、沉降速度快等特点，因此可使反应器中保持有较高的污泥浓度和容积负荷，从而提高了污泥的沉降性能，有利于固液分离；也可更有效地控制污泥停留时间与水力停留时间，提高反应器中的微生物浓度，从而提高反应器的处理能力，有利于菌体的生长和它们之间的相互作用。厌氧颗粒污泥具有优于传统絮状污泥的沉降性能和高污泥浓度，对水力和有机负荷冲击的适应能力大大增强。与传统的活性污泥法相比，可简化工艺流程、降低成本等，因此它在水污染控制领域具有重要的作用。由此，厌氧颗粒污泥不同于分散的菌体，分散的菌体由于体积微小、比重与水接近、带负电荷等特性而很难沉降，因此易被冲洗出废水处理设备。
但是，现有技术中常用的厌氧颗粒中毒方法一般从COD去除率、出水中挥发性脂肪酸含量、pH值和甲烷产气量等指标判断，这些方法一方面不容易实现，另一方面由于pH值受被处理污泥本身性质的影响，导致判断方法不精确；同时又由于甲烷的产生只在甲烷化阶段，而在水解酸化阶段和乙酸化阶段并没有，也不能精确的反应厌氧颗粒污泥的中毒情况。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种厌氧颗粒污泥中毒的判断方法，并提出了处理措施。该方法检测精密，能显著缩短颗粒化进程，提高甲烷产气量。
一种判断及处理厌氧颗粒污泥中毒的方法，其步骤包括：
(1)在污水处理系统的厌氧反应器的出气口连接二氧化碳检测器，检测二氧化碳产生量；
(2)二氧化碳流量不稳定且反应器出水口pH值发生变化时，从反应器底部排泥阀排出中毒、酸败污泥；
(3)停止进水，引进正常颗粒污泥；
(4)控制进水量并加强回流循环；
(5)控制反应器内上升流速；
(6)向厌氧反应器中添加污泥颗粒化促进剂；
(7)在COD去除率不小于80％时，将无机盐补充到反应器中；
(8)检测甲烷出气量，达到正常运行条件，完成处理过程。
优选地，步骤(3)中，引进的污泥为反应器有效容积的10-20％。
优选地，步骤(4)中，进水量为100-200m3/h。
优选地，步骤(5)中，所述反应器上升流速为4-6m/h。
优选地，步骤(6)中，所述污泥颗粒化促进剂为阳离子聚丙烯酰胺或聚合氯化铝任一种或两种。
优选地，步骤(6)中，所述污泥颗粒化促进剂的加入量为0-50mg/L。
优选地，步骤(6)中，所述污泥颗粒化促进剂的加入量为10-30mg/L。
优选地，步骤(6)中，所述污泥颗粒化促进剂的添加方式为每两天添加一次。
优选地，步骤(7)中，所述无机盐为FeCl2或NiCl2的任一种或两种。
优选地，步骤(7)中，所述无机盐的添加量为0-1mg/L，优选为0.2-1mg/L。
优选地，所述污泥颗粒化促进剂与无机盐的添加量不能同时为零。
优选地，所述判断及处理厌氧颗粒污泥中毒的方法，其步骤包括：
(1)在污水处理系统的厌氧反应器的出气口连接二氧化碳检测器，检测二氧化碳产生量；
(2)二氧化碳流量不稳定且反应器出水口pH值发生变化时，从反应器底部排泥阀排出中毒、酸败污泥；
(3)停止进水，引进反应器有效容积的15％-20％的正常颗粒污泥；
(4)控制进水量100-150m3/h并加强回流循环；
(5)控制反应器内上升流速为5-6m/h；
(6)向厌氧反应器中每两天添加一次10-30mg/L的阳离子聚丙烯酰胺；
(7)在COD去除率为80％时，将0.5-1mg/L的FeCl2或NiCl2补充到反应器中；
(8)检测甲烷出气量，达到正常运行条件，完成处理过程。
与现有技术比，本发明的技术优势为：
(1)本发明采用二氧化碳和pH值联合的检测方法，由于二氧化碳在水解酸化阶段和乙酸化阶段及甲烷化阶段均产生，当其含量多于溶解度的范围时，便会溢出，采用二氧化碳检测器并同时根据pH值的变化即可精确的判断厌氧颗粒污泥中的厌氧菌失活情况，可及时采取措施，缩短处理周期。
(2)本申请能够准确的判断厌氧污泥颗粒的中毒情况，同时对于提高生物颗粒的产甲烷活性、缩短颗粒化进程，将厌氧反应器的启动时间缩短1-2个月，并减少了厌氧污泥投放量。
(3)污泥颗粒化促进剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺能够与细菌细胞通过静电吸引或吸附架桥的作用创造大量的生物聚集体，强化了生物絮体的强度，形成的颗粒污泥密实度高，沉降性能良好。
具体实施方式
实施例1
(1)在造纸污水处理系统的厌氧反应器(IC厌氧反应器体积规格2200m3，以下实施例均相同)的出气口连接二氧化碳检测器，检测二氧化碳产生量；
(2)二氧化碳流量不稳定且反应器出水口pH值发生变化时，从反应器底部排泥阀排出中毒、酸败污泥；
(3)停止进水，引进反应器有效容积的15％的正常颗粒污泥；
(4)控制进水量为150m3/h并加强回流循环；
(5)控制反应器内上升流速为5m/h；
(6)向厌氧反应器中每两天添加一次30mg/L的阳离子聚丙烯酰胺；
(7)在COD去除率为80％时，将0.5mg/L的FeCl2补充到反应器中；
(8)检测甲烷出气量，达到正常运行条件，完成处理过程。
实施例2
(1)在造纸污水处理系统的厌氧反应器的出气口连接二氧化碳检测器，检测二氧化碳产生量；
(2)二氧化碳流量不稳定且反应器出水口pH值发生变化时，从反应器底部排泥阀排出中毒、酸败污泥；
(3)停止进水，引进反应器有效容积的10％的正常颗粒污泥；
(4)控制进水量为100m3/h并加强回流循环；
(5)控制反应器内上升流速为4m/h；
(6)向厌氧反应器中每两天添加一次10mg/L的聚合氯化铝；
(7)在COD去除率为90％时，将0.2mg/L的NiCl2补充到反应器中；
(8)检测甲烷出气量，达到正常运行条件，完成处理过程。
实施例3
(1)在造纸污水处理系统的厌氧反应器的出气口连接二氧化碳检测器，检测二氧化碳产生量；
(2)二氧化碳流量不稳定且反应器出水口pH值发生变化时，从反应器底部排泥阀排出中毒、酸败污泥；
(3)停止进水，引进反应器有效容积的20％的正常颗粒污泥；
(4)控制进水量为200m3/h并加强回流循环；
(5)控制反应器内上升流速为6m/h；
(6)向厌氧反应器中每两天添加一次25mg/L的阳离子聚丙烯酰胺和25mg/L聚合氯化铝；
(7)在COD去除率为95％时，将0.5mg/L的FeCl2和0.5mg/L的NiCl2补充到反应器中；
(8)检测甲烷出气量，达到正常运行条件，完成处理过程。
实施例4
(1)在造纸污水处理系统的厌氧反应器的出气口连接二氧化碳检测器，检测二氧化碳产生量；
(2)二氧化碳流量不稳定且反应器出水口pH值发生变化时，从反应器底部排泥阀排出中毒、酸败污泥；
(3)停止进水，引进反应器有效容积的15％的正常颗粒污泥；
(4)控制进水量为150m3/h并加强回流循环；
(5)控制反应器内上升流速为5m/h；
(6)在COD去除率为80％时，将0.5mg/L的FeCl2补充到反应器中；
(7)检测甲烷出气量，达到正常运行条件，完成处理过程。
实施例5
(1)在造纸污水处理系统的厌氧反应器的出气口连接二氧化碳检测器，检测二氧化碳产生量；
(2)二氧化碳流量不稳定且反应器出水口pH值发生变化时，从反应器底部排泥阀排出中毒、酸败污泥；
(3)停止进水，引进反应器有效容积的15％的正常颗粒污泥；
(4)控制进水量为150m3/h并加强回流循环；
(5)控制反应器内上升流速为5m/h；
(6)向厌氧反应器中每两天添加一次30mg/L的阳离子聚丙烯酰胺；
(7)检测甲烷出气量，达到正常运行条件，完成处理过程。
对比例1(与实施例1比，同时不添加污泥颗粒化促进剂和无机盐)
(1)在造纸污水处理系统的厌氧反应器(IC厌氧反应器体积规格2200m3，以下试验例均相同)的出气口连接二氧化碳检测器，检测二氧化碳产生量；
(2)二氧化碳流量不稳定且反应器出水口pH值发生变化时，从反应器底部排泥阀排出中毒、酸败污泥；
(3)停止进水，引进反应器有效容积的15％的正常颗粒污泥；
(4)控制进水量为150m3/h并加强回流循环；
(5)控制反应器内上升流速为5m/h；
(6)检测甲烷出气量，达到正常运行条件，完成处理过程。
对比例2(与实施例1比，无机盐种类不同)
(1)在造纸污水处理系统的厌氧反应器的出气口连接二氧化碳检测器，检测二氧化碳产生量；
(2)二氧化碳流量不稳定且反应器出水口pH值发生变化时，从反应器底部排泥阀排出中毒、酸败污泥；
(3)停止进水，引进反应器有效容积的15％的正常颗粒污泥；
(4)控制进水量为150m3/h并加强回流循环；
(5)控制反应器内上升流速为5m/h；
(6)向厌氧反应器中每两天添加一次30mg/L的阳离子聚丙烯酰胺；
(7)在COD去除率为90％时，将0.5mg/L的FeCl3补充到反应器中；
(8)检测甲烷出气量，达到正常运行条件，完成处理过程。
对比例3(与实施例1比，污泥颗粒化促进剂不同)
(1)在造纸污水处理系统的厌氧反应器的出气口连接二氧化碳检测器，检测二氧化碳产生量；
(2)二氧化碳流量不稳定且反应器出水口pH值发生变化时，从反应器底部排泥阀排出中毒、酸败污泥；
(3)停止进水，引进反应器有效容积的15％的正常颗粒污泥；
(4)控制进水量并加强回流循环；
(5)控制反应器内上升流速为5m/h；
(6)向厌氧反应器中每两天添加一次30mg/L的聚季铵盐；
(7)在COD去除率为90％时，将0.5mg/L的FeCl2补充到反应器中；
(8)检测甲烷出气量，达到正常运行条件，完成处理过程。
效果例
按照实施例1-5及对比例1-3的方法，检测厌氧反应器启动时间并统计厌氧反应器启动后一周内的甲烷日均产气量，结果如下表1：
由此可知，本发明的工艺流程缩短了厌氧反应器的启动时间，同时加入污泥颗粒化促进剂和无机盐能够充分发挥二者的协同作用，提高了甲烷产气量，优化了污水处理效果。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种判断及处理厌氧颗粒污泥中毒的方法，其步骤包括：
(1)在污水处理系统的厌氧反应器的出气口连接二氧化碳检测器，检测二氧化碳产生量；
(2)二氧化碳流量不稳定且反应器出水口pH值发生变化时，从反应器底部排泥阀排出中毒、酸败污泥；
(3)停止进水，引进正常颗粒污泥；
(4)控制进水量并加强回流循环；
(5)控制反应器内上升流速；
(6)向厌氧反应器中添加污泥颗粒化促进剂；
(7)在COD去除率不小于80％时，将无机盐补充到反应器中；
(8)检测甲烷出气量，达到正常运行条件，完成处理过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，引进的污泥为反应器有效容积的10-20％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，进水量为100-200m3/h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述反应器上升流速为4-6m/h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，所述污泥颗粒化促进剂为阳离子聚丙烯酰胺或聚合氯化铝任一种或两种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，所述污泥颗粒化促进剂的加入量为0-50mg/L。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，所述污泥颗粒化促进剂的加入量为10-30mg/L。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，所述污泥颗粒化促进剂的添加方式为每两天添加一次。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)中，所述无机盐为FeCl2或NiCl2任一种或两种。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)中，所述无机盐的添加量为0-1mg/L。
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