UASB+AF反應器的快速啟動
1 設備與材料
1.1 設備
生產性試驗在黑龍江省龍滌集團廢水處理站進行，主體設備為2座完全相同的UASB+AF鋼筋混凝土池，單池平面尺寸為3.9 m×3.9m，高8.2m，上部為四棱柱形，底部為錐體，總有效容積84m3。中部設有1.6m高的纖維組合填料，體積24m3，占整個池容積的30%，池底部均勻分布4個布水系統，池上部設有4組三相分離器，廢水經過三相分離器進行泥水分離后，進入好氧系統處理，產生的沼氣由集氣管經水封箱后回收。
為運行管理方便，在距池底不同高度處設3個取樣口，以便隨時觀測反應器的運行情況，此外為保證厭氧微生物的生長處于最佳溫度范圍內，設置了蒸汽加熱系統，蒸汽的開啟由閥門自動控制，使池內溫度保持在32～34℃。
1.2 廢水
試驗廢水來自滌綸聚脂生產線，主要含有有機酸、乙二醇和精對苯二甲酸，pH值為4～5，COD平均為16900mg/L，BOD為11000 mg/L，屬高濃度有機廢水，其BOD/COD為0.65，可生化性較好。
1.3 接種污泥
接種污泥為天津紀莊子污水廠消化池污泥，含水率為80%，VSS/SS為0.40～0.45，黑色。鏡檢發現污泥中含桿菌、球菌和絲狀菌，數量不多，活性較差，接種后反應器內污泥濃度為14.5kgSS/m3。
1.4 顆；钚蕴
啟動時，向反應器內投入顆；钚蕴孔鳛槎栊暂d體，粒徑為0.4～0.5mm，炭量為5960mg/L。
1.5 陽離子聚丙烯酰胺
啟動初期，投加陽離子聚丙烯酰胺以加速顆粒污泥的形成。將陽離子聚丙烯酰胺水解成質量濃度為2%的溶液，采用計量泵直接投入水泵吸水口處與廢水混合，投加量為2～3 mg/L。
1.6 啟動過程
首先將原水稀釋，使其COD濃度為5000mg/L左右，將接種污泥和顆粒活性炭投入反應器，間歇進水，每天3次，每次2h，流量為4.2m3/h，同時調整pH值，并投加尿素和磷酸氫二銨等營養物質。
啟動初期出現了污泥過度流失現象。為改善污泥沉降性能，向反應器內投加陽離子聚丙烯酰胺，以促進污泥的絮凝，同時采用部分出水回流的方式，將隨出水流出的懸浮污泥和顆；钚蕴炕亓魅敕磻鳎员ＷC反應器內足夠的污泥濃度。
2 結果與分析
2.1 運行結果
啟動運行至第8天，反應器內有少量顆粒污泥出現，此時容積負荷為1.2kgCOD/(m3•d)；運行到第33天時取污泥觀察，發現了直徑1.0mm左右的顆粒污泥，此時容積負荷為2.8kgCOD/(m3•d)，污泥負荷為0.29kgCOD/(kgSS•d)。在維持COD去除率不低于70%的前提下，繼續提高容積負荷，以加快顆粒污泥的成熟，到第70天顆粒污泥已充滿污泥床。根據運行情況，可把顆粒污泥形成過程劃分為啟動期、提高負荷期、顆粒污泥成熟期和穩定運行期，各時期運行參數見表1。
表1 顆粒污泥的形成過程
2.2 顆粒污泥的形成機理
顆粒活性炭有巨大的比表面積和富集作用，可將有機物和微生物濃縮在其周圍，延長了微生物與有機物的接觸時間，為微生物的代謝活動創造了良好的條件。啟動初期，反應器內為絮狀污泥和顆；钚蕴浚R檢觀察到活性炭表面附著一些桿菌和絲狀菌，密度較小的污泥已流失。
第32天反應器底部有顆粒狀污泥出現，但數量不多，COD去除率有所提高。取顆粒污泥打碎篩濾，發現所截留的活性炭數量較多，說明啟動初期形成的顆粒污泥多數是以顆粒 活性炭為生長核心而構成的。第55天反應器底部已充滿顆粒污泥，污泥層和懸浮層有明顯的分界面，取樣觀察，最大的顆粒污泥粒徑在3mm左右，黑色，沒有見到單獨存在的顆；钚蕴。
陽離子聚丙烯酰胺是應用十分廣泛的水處理絮凝劑。在反應器啟動初期，接種污泥中細小的污泥和游離的細菌懸浮在反應器內，通過陽離子聚丙烯酰胺的吸附架橋作用，生成由厭氧污泥、顆；钚蕴亢完栯x子聚丙烯酰胺組成的松散絮凝體，成為顆粒污泥的一級生長核心。細菌很容易在其表面附著，隨著細菌的增殖，絮凝體逐漸密實，密度增大，成為沉降性能好、活性高的顆粒污泥。
反應器內的軟性組合填料是具有較大比表面積的惰性材料，能吸附大量的游離細菌和小的污泥絮體，并很快繁殖長成生物膜，經測算填料層上生物膜量為8.2kgVSS/m3，脫落的 生物膜返回污泥床后，其碎片成為顆粒污泥的次級生長核心，加速了顆粒污泥的形成。
3 結論
①采用UASB+AF反應器處理滌綸聚脂生產廢水，當進水COD濃度為9000～10000mg/L時，生產性快速啟動運行60d，COD去除率可達80%，容積負荷為7～9kgCOD/(m3•d)。
、谲浶越M合填料對于微生物有良好的附著性能，可以形成高活性的生物膜。脫落的膜碎片提供了顆粒污泥的次級生長核心，加速了顆粒污泥的成長。
、踀ASB+AF反應器啟動初期投加陽離子聚丙烯酰胺和顆；钚蕴恳约铀兕w粒污泥的生成是可行的。通過聚丙烯酰胺的吸附架橋作用形成絮凝體，顆；钚蕴坑譃轭w粒污泥的形成提供了一級生長核心，從而實現了反應器的快速啟動。
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