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技術(shù)文章

?厭氧反應(yīng)器“酸化”恢復(fù)措施

閱讀:383          發(fā)布時(shí)間:2023-4-17

1、化學(xué)恢復(fù)法

1)、投加氫氧化物

投加NaOH、Ca(OH)2等氫氧化物可有效提升反應(yīng)器pH,實(shí)現(xiàn)短期內(nèi)厭氧體系中pH的恢復(fù)。然而投加的氫氧化物如Ca(OH)2大多被碳酸鹽所消耗,由于缺乏酸堿緩沖能力,厭氧反應(yīng)器內(nèi)pH會出現(xiàn)大幅震蕩過程,難以保持長期穩(wěn)定,不利于耗氫產(chǎn)乙酸菌及產(chǎn)甲烷菌的活性恢復(fù),部分情況下甚至?xí)?dǎo)致反應(yīng)器崩潰;其次,氫氧化物會消耗產(chǎn)甲烷過程中所需的CO2,破壞產(chǎn)甲烷的進(jìn)行,對產(chǎn)甲烷菌的恢復(fù)不利,因此這種方法目前已不常用。

2)、投加NaHCO3

僅從理論角度講,NaHCO3的投加能夠在不干擾微生物敏感的理化平衡的情況下平穩(wěn)地將pH調(diào)節(jié)到理想狀態(tài),且不影響CO2的含量,pH的波動相對其他化學(xué)藥品也較小;但NaHCO3飽和溶液的pH值僅為8.2,在不考慮NaHCO3隨出水流失以及與VFA反應(yīng)的消耗量,將容積為800m3反應(yīng)器的pH值從6.0提升到7.0需固體NaHCO3質(zhì)量為12t,況且將反應(yīng)器中pH值和VFA都恢復(fù)正常并不是一兩天的事,需要一定的恢復(fù)期,所以有可能需要長期投加NaHCO3。顯然,這是一個(gè)相當(dāng)沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),雖然試驗(yàn)中有較好的效果,但在工程實(shí)際中,不宜采用NaHCO3。

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2、物理恢復(fù)法

1)、提高混合程度

通過增加反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT),或改進(jìn)反應(yīng)器的設(shè)計(jì),可提高厭氧反應(yīng)器混合程度,降低“死區(qū)"范圍,進(jìn)而抑制或減少溝流現(xiàn)象。例如,改變ABR導(dǎo)流擋板的角度與安插方向,可促進(jìn)水流在反應(yīng)器底部的均勻分布,最大限度地增加反應(yīng)器的混合程度。此種方法通常用于預(yù)防酸化或?qū)λ峄M(jìn)行輔助恢復(fù)。

2)、降低進(jìn)水濃度

通過降低進(jìn)水濃度(通常<2000mg/L),進(jìn)而降低反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷,是實(shí)現(xiàn)酸化反應(yīng)器恢復(fù)的常用方法。但單獨(dú)采用這種方法的恢復(fù)效果并不明顯,通常要配合堿液投加方法一起使用。例如,采用降低進(jìn)水濃度同時(shí)配合加入一定NaHCO3的方法將酸化反應(yīng)器的pH從4.5調(diào)至7.0,9d后UASB的出水pH從最初被酸化時(shí)的5.4回升到6.5。

3)、處理出水回流

處理出水回流是保障厭氧反應(yīng)器進(jìn)水負(fù)荷的條件下,降低其進(jìn)水濃度的一種有效措施。采用該方法,回流水中產(chǎn)甲烷階段產(chǎn)生的堿度,可在酸化階段被充分利用,大幅降低了反應(yīng)器進(jìn)水堿度的需求。此外,該方法不會引起反應(yīng)器內(nèi)CO2含量的劇烈變化,可以平穩(wěn)地提升反應(yīng)器pH;由于回流水溫度與反應(yīng)器溫度基本一致,容易實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器溫度的恒定;回流水溶解氧較低,不會對反應(yīng)器內(nèi)厭氧顆粒污泥產(chǎn)生不良影響,因而恢復(fù)效果明顯。研究表明:輕度酸化后采用該方法,厭氧反應(yīng)器pH僅需36h,即可恢復(fù)至6.5,因而該方法比較適用于高效厭氧反應(yīng)器的酸化恢復(fù)。

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4)、處理出水置換

處理出水置換是利用儲存的反應(yīng)器出水一次性置換反應(yīng)器內(nèi)含高濃度有機(jī)酸的污水。由于反應(yīng)器正常出水中有較高的堿度,在換水的同時(shí)相當(dāng)于加入大量的堿,因而該方法既不需要額外的投資(加堿的費(fèi)用),也不需要考慮加堿量,是一種較經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)辦法。研究顯示,采用該方法僅8d,反應(yīng)器出水pH就可以從酸化時(shí)的5.35回升到6.58,氣體產(chǎn)量上升,出水中揮發(fā)酸含量恢復(fù)到反應(yīng)器正常運(yùn)行水平。

3、生物恢復(fù)法

1)、加顆粒污泥

投加新鮮、成熟的顆粒污泥可以快速補(bǔ)充反應(yīng)器中微生物數(shù)量,降低污染負(fù)荷,因而是一種時(shí)間短、效果好的酸化恢復(fù)方法。然而,由于缺乏必要的厭氧顆粒物污泥活性保持技術(shù)的支持,顆粒污泥投加常伴隨高昂的成本,因而該方法目前多局限于實(shí)驗(yàn)研究。隨著厭氧顆粒污泥活性快速恢復(fù)及活性激活技術(shù)的逐漸發(fā)展及推廣,術(shù)有望在實(shí)際工程中得到應(yīng)用。

2)、投加關(guān)鍵微生物種群

厭氧反應(yīng)器的過渡酸化直接來源于產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌無法及時(shí)降解VFA而導(dǎo)致VFA積累,因而通過采取一定的工程措施,使厭氧消化系統(tǒng)中的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸獲得優(yōu)先生長,提高VFA轉(zhuǎn)化為乙酸的效率,使后續(xù)的產(chǎn)甲烷菌群獲得更多可直接利用的營養(yǎng)底物,將有助于加快厭氧消化鏈反應(yīng)的恢復(fù)。

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