ABR的啟動及顆粒污泥的培養
ABR的啟動及顆粒污泥的培養
1. ABR的啟動
啟動的目標是為需處理的污水培養最適宜的微生物，一旦活性污泥形成，不管是顆粒或絮體，反應器的運行都很穩定。因此，一個厭氧反應器能否成功地快速啟動是決定反應器運行成敗的先決條件[35]。啟動的研究表明:啟動時的最初負荷率應低些，以確保生長緩慢的微生物不會過負荷，氣、液上流速度低，才會促進絮狀、粒狀污泥的生長。
M.Henze等研究表明[36]:COD容積負荷在1.2kg/(m3·d)比較合適，Nachaiyasit和Stuckey[37]于1995年初步研究了ABR的啟動情況。啟動方式是固定進水COD濃度，HRT由80h逐步減小到60h、40h，最后穩定在20h。但是，最后反應器發生了過度酸化，啟動失敗了。Nachaiyasit和Stuckey認為這是接種污泥活性低和初始COD污泥負荷高的緣故。隨后Nachaiyasit降低了COD污泥負荷(0.07kgCOD/(kg(VSS)·d))，啟動獲得了成功。
Boopathy和Tiche[38]研究了復合式ABR(Hybrianaerobic Baffled Reactor，簡稱HABR)處理糖漿廢水中試的啟動情況。在30d內，HABR的COD容積負荷就達到了4.33kgCOD/ (m3·d)(COD=115.771 g/L,HRT=27d)，并且在第30天，每個反應室內都出現了顆粒污泥，COD的去除率達到89% 。Stuckey認為這是在COD容積負荷比較高的情況下成功啟動的一個好例子。Barber和Stuckey[37]系統地研究了ABR的啟動特性。Barber等人采取了兩種啟動方式:1.固定HRT(20h)，逐步提高進水基質濃度(COD1-2-4g/L); 2.固定進水基質濃度(COD4g/L),逐步縮短HRT(80-40-20h)。結果表明，采用方式2啟動的反應器不論是從COD去除率、運行的穩定性，還是從污泥的流失量方面衡量均優于采用方式1啟動的反應器。
在國內，郭靜等[39]指出有機負荷、水力負荷和pH值是決定ABR反應器能否成功運行的關鍵性因素。徐金蘭等[40]采用低負荷啟動方式，啟動負荷為0.85kgCOD/(m3·d)，HRT=24h，先采用固定流量增加COD方式將負荷逐步提高到2.5kg/(m3·d)，然后固定COD增大進水流量方式將負荷提高到3.9 kg/(m3·d)，COD去除率在80%以上，經歷60d，啟動完成。
2. ABR中顆粒污泥的培養
污泥顆粒化是高效厭氧處理工藝的關鍵技術之一，顆粒污泥的存在為反應器保持大量厭氧污泥及反應器的高效穩定運行創造了條件。盡管Stuckey認為在ABR反應器中即使不形成顆粒污泥也能獲得良好的處理效果，很多研究者[41~44]在研究ABR反應器時，雖然反應器接種物濃度不同、運行條件不同、處理的廢水不同，他們都觀察到污泥顆粒化的現象，這說明控制在合適的條件下，ABR反應器是能夠培養出顆粒污泥的。
徐金蘭等[40]研究了ABR反應器(4隔室、15.84升、15gVSS/L)的啟動與顆粒污泥的形成情況，,運行40天后在反應器的四個隔室中均發現了顆粒污泥。同時她討論了顆粒污泥的形成影響因素，指出水流特性、適宜菌群、水力負荷、適宜堿度是顆粒污泥形成的條件。戴友芝[45-47]利用ABR反應器(5隔室、16.2升、11gVSS/L)處理含有五氯酚鈉(PCP-Na)的人工廢水，運行3個月后，反應器前三個隔室開始出現顆粒污泥，而且顆粒化程度沿程遞減，第四、五隔室的顆粒污泥則較少。反應器第一、二隔室的菌種較類似，以絲狀菌、球菌和短桿菌為主，第四、五隔室則以竹節桿菌為優勢菌。沈耀良等[48]ABR反應器處理垃圾滲濾液與城市廢水的混合廢水，在負荷達到4.71 kgCOD/(m3·d)時，在ABR各個隔室發現了了棒狀或球狀顆粒污泥，粒經在0.5~5mm范圍內，顆粒污泥濃度和粒經呈現中間二、三隔室高，兩頭一、四隔室低的趨勢。該結果與Barber的研究結果有相似之處，Barber[49]用8隔室的ABR反應器培養出的顆粒污泥粒徑在反應器的中部達到最大，然后又開始沿程遞減。
Boopathy和Tilche[50]用帶有沉淀池的三隔室的復合式厭氧折流板反應器(HABR)處理高濃度糖漿廢水，僅用過了30天就在三隔室中發現了灰色的球形顆粒污泥，且第一隔室中甲烷八疊球菌屬為優勢菌，第三隔室中易甲烷絲菌屬為主。Holt等[51]研究了5隔室的ABR反應器處理含酚廢水時污泥的顆粒化問題，發現前面幾格反應室中分別出現了粒徑在1~4mm范圍內的顆粒污泥,并且顆粒污泥的粒徑沿程遞減。
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