生产性IC反应器厌氧颗粒污泥的生物学特征1(07-05-29).doc

生产性IC反应器厌氧颗粒污泥的生物学特性 许英杰 （上海农林职业技术学院，上海松江：201600） 摘 要：IC反应器以絮状污泥接种用于处理酒糟废水，运行至第180天时分别测定反应器第一、第二反应室颗粒污泥的VSS、产甲烷活性、胞外多聚物和辅酶F420等各项生物学指标。结果表明反应器内颗粒污泥具有较强活性，反应器COD去除率基本稳定在95％以上，出水COD不超过1000mg/L。 关键词：IC反应器；厌氧颗粒污泥；生物学特性 内循环（Internal Circulation简称IC）厌氧反应器是荷兰PAQUES公司于19世纪80年代中期开发的第三代新型高效的厌氧反应器。自1996年沈阳华润雪花啤酒有限公司引进我国第一套IC设备以来[1]，IC反应器在厌氧处理多种废水的实践中相继得到了应用。但这些企业大多是直接进口荷兰PAQUES公司的设备和市售颗粒污泥，价格较为昂贵，令许多中小企业望而却步。因此，将IC技术国产化，掌握培养驯化适合于IC反应器的厌氧颗粒污泥的方法，对于IC技术的普及和推广具有重要意义。 1 材料和方法 1.1 厌氧颗粒污泥来源 本研究所采用的厌氧颗粒污泥取自河南某酒精厂的生产性IC反应器。该反应器是由我国自行设计安装的，反应器直径为7m，高22m，有效高度18m，有效容积692m3。接种污泥采用郑州市污水处理厂的厌氧脱水污泥和该酒精厂厌氧消化池的絮状污泥，接种浓度为7.2gVSS/L。处理废水分别为该厂的玉米酒糟和薯干渣酒糟（废水水质见表1）。培养36天后开始出现颗粒污泥。本研究测定污泥生物学特性时采用该反应器运行180天后已经发育成熟的颗粒污泥。 表1 酒精废水水质（固液分离后） 废水种类 COD/(mg/L) BOD/(mg/L) SS/(mg/L) pH 玉米酒糟 30000 18000 5000--20000 3.6 薯干渣酒糟 20000 12000 5000--20000 4.3 1.2 分析项目和方法 SS和VSS 重量法[2] 产甲烷活性 史氏发酵法[3] 胞外多聚物（多糖） 硫酸－苯酚法[4] 辅酶F420 紫外可见分光光度法[5] 沼气产量 沼气流量计计量 COD 重铬酸钾法[6] 2 结果和分析 IC反应器以絮状污泥接种后，用于处理酒糟废水，在运行至180天时，对污泥的各项生物学特性作了测定，结果见表2： 表2 IC反应器颗粒污泥的生物学特性 取样口位置 SS/ mg/L VSS/ mg/L 产甲烷活性/ mL/gVSS?d 胞外多聚物/ mg/gVSS 辅酶F420/ μmol/gVSS 第一反应室 23.5 19.98 327 34.9 0.47 第二反应室 11.5 9.8 192 8.7 0.16 2.1 SS和VSS IC反应器接种时污泥浓度为7.2gVSS/L，VSS与SS比值为0.6；运行至180天时第一反应室污泥浓度为19.98gVSS/L，第二反应室为9.8gVSS/L, VSS：SS为0.85。这说明以絮状污泥接种后反应器启动运行良好，污泥中的有机成分和活性有了较大提高，污泥颗粒化进行较好。自启动36天后反应器开始出现颗粒污泥，运行至180d时反应器中已有大量的颗粒污泥，粒径约在0.5～2.5mm。 2.2 产甲烷活性 反应器启动初期（第一周内）沼气产量为138m3/d，容积产气率为0.2m3/(m3反应器容积·d)，污泥的沼气产率为28.7mL/gVSS?d；运行至180天时沼气产量为3168.5m3/d，容积产气率为4.6m3/（m3反应器容积?d），此时污泥的沼气产率为229mL/gVSS?d。而以葡萄糖为基质测得第一和第二反应室污泥的最大比产甲烷活性分别为327mL/gVSS?d和192mL/（gVSS?d），说明IC反应器中污泥具有很强的活性。 2.3 胞外多聚物 胞外多聚物（Extra cellular polymers，简称ECP））polysaccharides. J. Wat. Pollut. Control Fed, 1973, 45（7）：1584-1594. [9]尹小波，连莉文，徐洁泉等．产甲烷过程的独特酶类及生化监测分析方法[J]．中国沼气，1998，16（3）： 8-13. [10]周洪波，陈坚，任洪强等．UASB和EGSB反应器中厌氧颗粒污泥生物学特性的比较[J]．应用与环境生物学报，2000，6（5）：473-476. The Biol