环保工艺之——厌氧反应器的污泥颗粒（五）

五、颗粒污泥性质分析

1、颗粒污泥的粒径大小分析：要保证高效厌氧反应器有较好的运行性能，就必须使反应器内的厌氧污泥具有良好的沉降性能。而当单独的颗粒的密度基本相同时，污泥颗粒的沉降性能仅与颗粒自身的粒径有关。一般较大的颗粒沉降性能较好。正因为此，分析污泥颗粒的粒径分布就能间接地反映反应器的运行状况。同时不同构型的反应器因为反应器内流态的差异，也会使得颗粒污泥的粒径分布产生一定差异；同一反应器内也会因进水负荷和基质的改变，在不同阶段，反应器内颗粒污泥的粒径分布也会产生变化；在反应器的不同高度层面，颗粒污泥的分布也有较大的差异。综合上面的这些因素，研究反应器内颗粒污泥的粒径分布可以很直观地深入研究颗粒化的形成、研究影响污泥颗粒化的物理化学因素和如何将反应器维持在良好状态有着特殊的作用。厌氧颗粒化污泥的形成是高效厌氧反应器启动成功的标志，研究污泥颗粒化常用的手段就是测定反应器内污泥颗粒的粒径分布，测量颗粒污泥粒径的方法有沉降法、湿式筛分析法、显微镜法、图像分析和激光粒度测定法等。而湿式筛分析法是一种适合我国国情的方。筛分过程为：在磷酸盐缓冲溶液(ρ(KH2PO4)=4g/L，ρ(Na2HPO4·7H2O)=5.09g/L，ρ(K2HPO4)=1.08g/L，pH=7.3)，让25ml污泥颗粒依次通过不锈钢标准筛，然后收集截流在不同孔径筛网上的颗粒，用游标卡尺测得粒径的大小。

2、颗粒污泥的沉降速度分析：厌氧颗粒污泥是厌氧反应器实现高效稳定运行的关键，在反应器中为了对污泥停留时间(SRT)和水力停留时间(HRT) 实现有效地分离，需要颗粒污泥具有良好的沉降性能以解决颗粒污泥的流失问题，从而有效将微生物保留在反应器内，提高单位容积的微生物持有量。研究颗粒污泥的沉降性能将为厌氧反应器的工艺设计与正常运行、控制提供理论依据,具有重要的意义。常用的厌氧颗粒污泥沉降速度的测定方法有静沉法、重量沉降法等方法,其中重量沉降法能够比较全面地反映颗粒污泥整体沉降性能且能得到颗粒污泥的速度分布而在研究工作中得到普遍应用。

污泥沉降性能常用污泥容积指数(SVI)和污泥沉降速度表示。颗粒污泥的SVI多在10~20ml/g之间。Ross测定的颗粒污泥的 SVI为 11ml/g，其中 50%颗粒污泥的沉降速度大于 27m/h。Liu测得颗粒污泥 SVI 为 15ml/g，而沉降速度在 20~45.6 m/h 之间。Schmidt等认为颗粒污泥的沉降速度范围为 18~100m/h，典型值在 18~50m/h 之间。根据沉降速率可将颗粒污泥分为三类：第一种，沉降性能不好，18~20m/h；第二种，沉降性能满意，20~50m/h；第三种，沉降性能很好，50~100m/h。后两种属于良好的污泥。杨秀山在处理豆制品废水时得到了79~180m/h沉降速度的颗粒污泥。