一种用生物质锅炉灰培养纤维素醚废水厌氧污泥的方法与流程

本发明涉及废水生物处理
技术领域：
，具体为一种用生物质锅炉灰培养纤维素醚废水厌氧污泥的方法。
背景技术：
：废水厌氧生物处理技术以其处理负荷高、能耗低、剩余污泥产生量少、稳定性高、可回收利用沼气等优势而得到广泛应用。但厌氧系统具有启动慢、易受冲击、冲击后恢复期长等缺点，在一定程度上制约了厌氧技术的应用，增加了厌氧生物处理系统调试和运行管理难度。厌氧系统欲达到较高的cod负荷和良好的去除效果，需有足够的厌氧活性污泥，但厌氧微生物（特别是产甲烷菌群）的世代时间长,比增长速率较低,污泥增长缓慢,因此厌氧反应器启动时间普遍较长,至少需要3~6个月,甚至1年以上。在实际工程中,启动速度慢成为制约高效厌氧反应器广泛应用的瓶颈。厌氧反应分为产酸阶段和产甲烷阶段。产酸阶段的菌种易于增殖，且产酸反应速率快。产甲烷阶段的甲烷菌增殖缓慢，且对ph环境要求苛刻。对于高浓度有机废水，在厌氧处理的产酸阶段，会释放大量有机酸，导致系统ph下降，影响甲烷菌的正常代谢和增殖，严重者导致系统酸化，反应器失效。尤其在系统培菌初期，甲烷菌不足时，产酸阶段所产大量有机酸在系统内累积，造成甲烷菌无法占优势，厌氧系统长期处于酸化状态无法提升负荷。更有甚者，厌氧系统在受到高负荷冲击后，有机酸大量累积，产甲烷阶段被严重抑制，整个系统酸化，ph急剧下降，需要长达3~4个月的时间才能恢复。纤维素醚生产废水具有cod浓度高、营养结构单一等特点。废水cod高达30000~60000mg/l，其cod主要来源于低分子醇类，在生物处理过程中极易酸化。纤维素醚生产用水一般为去离子水，废水中氮磷及其他营养元素极度匮乏，难以培养出代谢和活性好的微生物。故怎样快速培养出有效的纤维素醚生产废水的厌氧活性污泥、提高系统抵抗系统有机酸冲击的能力是摆在水处理工作者面前亟待解决的课题。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供了一种用生物质锅炉灰培养纤维素醚废水厌氧污泥的方法，解决了上述
背景技术：
提出的问题。本发明提供如下技术方案：一种用生物质锅炉灰培养纤维素醚废水厌氧污泥的方法，该培养厌氧污泥的方法包括以下步骤：s1：在厌氧反应器前设回流混合池，回流混合池内设有回流混合管，用以将厌氧出水回流并与高浓度原水混合，稀释废水中cod和酸度，该混合管也是各类添加剂和营养源的投加点；s2：启动后在回流混合池内按5~30kg/kgcod剂量投加生物质锅炉灰，辅助投加naoh溶液、na2co3等碱性物质调节厌氧反应器内ph环境，辅助投加由含n、p、k、s、ca、mg、fe、ni、co的化合物配制成的营养液；s3：启动初期保持较低的进水cod容积负荷，较高的厌氧回流比，逐步提升负荷至设计值。优选的，所述厌氧反应器为一种uasb反应器，回流混合池为普通推流式生化反应池。优选的，所用锅炉灰为普通生物质锅炉燃烧后的灰烬，含有大量的碳酸盐，可抵抗酸化、维持厌氧最佳反应ph环境，含有大量磷、硫、钾、硅、钙镁等营养元素，可为厌氧污泥快速增殖提供充足的养料，锅炉灰具有多孔结构，比表面积大，具有良好的吸附性能，利于厌氧生物聚集。优选的，生物质锅炉灰的投加方式为根据每日进水cod总量核算锅炉灰投量，分4~12次投加入回流混合管，利用厌氧回流水的冲力水力混合。优选的，所投加碱液量根据厌氧出水ph适当调整，以出水ph6.8~7.2范围为限。优选的，所投加营养元素为尿素、磷酸二氢钾、七水硫酸亚铁、氯化钙、六水氯化钴、六水氯化镍，投加量根据厌氧微生物产率、厌氧菌种中各元素含量计算。优选的，启动前将厌氧反应器内废水cod浓度调配至400~600mg/l范围，启动初期保持较低的进水cod容积负荷，以0.1~0.4kgcod/m3·d作为初始启动负荷。优选的，厌氧回流比控制于400~700%。优选的，启动后根据厌氧出水情况作为负荷提升的依据，以厌氧单元cod去除率70~80%作为提升负荷的时间节点，培菌初期每次提升设计负荷的4~6%，负荷提升至50%后每次提升设计负荷的8~12%。本发明具备以下有益效果：1、丰富充足的营养物质加速厌氧菌种繁殖、缩短厌氧反应器启动时间：通过提供富含各种营养元素和微量元素的生物质锅炉灰，辅以科学计算并投加各类营养元素，保证系统内含有适宜厌氧微生物增殖的各类营养物质，促进厌氧污泥快速增殖，缩短厌氧反应器启动时间。2、良好的附着环境：生物质锅炉灰满足生物载体促进厌氧污泥颗粒化进程所需具备的特征，即高的比表面积、与厌氧颗粒污泥接近的比重及球形外形，都为微生物在其表面附着并形成颗粒污泥提供了有利条件，并且所形成的颗粒污泥中活性成分高。3、增强絮凝：由于生物质锅炉灰内有大量等带电荷物质,并且生物质锅炉灰抗生物分解能力强,能够与带电负荷的细菌细胞通过静电吸引和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。4、增加碱度，提高抗冲击能力：由于生物质锅炉灰内有大量k2co3等物质，其中co32-可以补充碱度，抵抗vfa的累积对于ph值的影响，维持厌氧甲烷菌最佳代谢繁殖环境。5：大回流比提高抗冲击能力，优选最适宜污泥采用较大的回流比（400~700%），在稀释了进水cod的同时，降低了废水中有机酸浓度，提高系统抗冲击能力；大的回流比可将絮凝性能差的分散污泥冲出，只保留沉降性能好的颗粒活性污泥。附图说明图1为厌氧反应流程图；图2为实施例的厌氧反应器进出水cod；图3为实施例的厌氧反应器出水cod变化情况。具体实施方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。初始条件：接种污泥采用接种化工厂厌氧污泥，培养基以纤维素醚生产废水（cod=30000mg/l）作为培养基。初始cod负荷率采用0.4gcod/(l·d)，并且逐步提升，当cod负荷提升至0.7gcod/(l·d)时厌氧出现了酸败问题，ph很难控制，厌氧系统一夜之间会从ph7降至6。减低有机负荷率：降低减少进水流量，使得cod负荷减低至0.4gcod/(l·d)碱度控制：投加碱液（naoh）与纯碱（na2co3）控制厌氧反应器内的ph值，使厌氧反应器内ph值在6.8~7.2之间，其投加量为20~30gnaoh/kgcod•d和10~15gna2co3/kgcod•d，使得厌氧反应器内碱度（以caco3计）为2500mg/l。投加生物质锅炉灰：生物质锅炉灰会为厌氧污泥提供了良好的附着点，高的比表面积、与厌氧颗粒污泥接近的比重及球形外形，都为微生物在其表面附着并形成颗粒污泥提供了有利条件；并且投加生物质锅炉灰可以大量补充碱度，对于厌氧反应器内ph值的控制有着重要的作用。每天向厌氧反应器内间歇加入投加50-100kg生物质锅炉灰，即5-30g生物质锅炉灰/kgcod•d。投加营养元素与微量元素：调试初期，系统内甲烷菌数量不足，需保持过量的各类营养元素，即根据甲烷菌化学组成计算各营养元素需要量，甲烷菌中各营养源的化学组成见下表。表1甲烷菌化学组成表单位：g/kg干细胞元素含量元素含量氮65镁3磷15铁1.8钾10镍0.1硫10钴0.075钙4厌氧过程所需各元素最小营养物浓度为：p=1.14×cod×细胞产率×该元素在细胞中含量，其中1.14为工程系数，细胞产率系数取0.07.以进水cod30000mg/l，进水量110m³/d计算各元素所需量，见下表。表2各营养元素耗量计算表控制有机负荷率：随着产甲烷菌群提高大量生长，厌氧反应器内（uasb）的vfa减低至<500mg/l，逐步提高有机负荷，以cod去除率80%为前提确定提高olr的时间间隔。实际效果：该项目工程采用混合池加uasb的方式对进水cod进行去除，并且uasb出水对混合池进行400~700%内回流以稀释进水cod。厌氧反应流程图如图1所示。从厌氧反应器发生酸化问题后采用投加生物质锅炉灰等物质的快速培养厌氧颗粒污泥的方法，图2为2018年10月15日-2018年12月6日52天的调试运行中，从厌氧系统启动到从恶化，到系统启动成功过程中的进出水cod数据。图3为该过程中厌氧出水cod数据，可以看出，在本系统调试初期，10月15日~10月30日期间，进水cod和水量变化不大的情况下，厌氧反应器因甲烷菌数量不足、系统有机酸累积而导致出水cod从400~600mg/l急剧上涨至4000~5000mg/l。通过采取投加生物质锅炉灰、碱液和各类营养元素，系统于12月1日~12月5日恢复稳定，出水cod下降至400~600mg/l，并持续稳定运行，系统启动成功。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。当前第1页12