厌氧反应器的启动和异常分析

厌氧反应器的启动和异常分析涉及多个方面，以下是一些关键点：

一、厌氧反应器的启动

1. 启动方法：厌氧反应器的启动可以分为初次启动和二次启动。初次启动使用非颗粒污泥作为种泥，而二次启动则使用颗粒污泥作为种泥。启动过程中，通过逐渐缩短水力停留时间（HRT）来实现快速启动。

2. 启动时间：强化复合厌氧反应器在控制反应温度为(35±1)℃条件下，通过逐渐缩短HRT的方式，可以在25天内成功实现快速启动。

3. 启动效果：成功的启动表现为出水COD浓度降低、COD去除效率提高、pH和Eh值稳定，以及CH4产生量稳定。

二、厌氧反应器的异常分析

1. 厌氧颗粒污泥生长缓慢：可能的原因包括营养与微量元素不足、进水预酸化度过高、污泥负荷过低、颗粒污泥洗出或分裂。解决方法包括增加进液营养与微量元素的浓度、减少预酸化程度、增加反应器负荷。

2. 反应器过负荷：可能由于反应器泥量不足或污泥产甲烷活性不足引起。解决方法包括增加污泥活性、提高污泥量、增加种泥量或促进污泥生长、减少污泥洗出。

3. 污泥产甲烷活性不足：可能的原因包括营养与微量元素不足、产酸菌生长过于旺盛、有机悬浮物在反应器中积累、反应器中温度降低、废水中存在有毒物或形成抑制活性的环境条件，如钙离子引起沉淀。解决方法包括添加营养与微量元素、增加废水预酸化度、降低反应器负荷、提高温度、降低悬浮物浓度、减少进液中钙离子浓度、在厌氧反应器前采用沉淀池。

4. 颗粒污泥洗出：可能由于气体聚集于空的颗粒物中、颗粒形成分层结构、颗粒污泥因废水中含大量蛋白质和脂肪而有上浮的趋势。这些问题需要通过调整操作条件和设计来解决。

厌氧反应器的启动和运行需要精细控制，以确保其高效和稳定地处理废水。通过监控和调整上述参数，可以有效地管理和解决厌氧反应器在运行过程中可能出现的异常情况。

三、如何缩短厌氧反应器的启动时间？

要缩短厌氧反应器的启动时间，可以采取以下几种策略：

1. 改良培养生境：通过向反应器内投加零价铁（ZVI）来强化厌氧氨氧化反应器，零价铁可以促进微生物生长增殖，并通过其还原能力消耗溶解氧，创造最适生境，从而缩短厌氧氨氧化的启动用时并提高氮素去除负荷。

2. 强化截留污泥能力：采用新型无纺布MBR减少污泥流失，实现生物量保持，从而加速厌氧氨氧化启动，并通过生物膜的作用提高氮素去除负荷。

3. 生物量保持：通过在UASB反应器中添加聚氨酯海绵对低温存储后的AAOB进行活化，可以缩短ANAMMOX启动时间。

4. 调整pH值：通过中间调节桶将R2的进水pH由R1出水的较高值降低为7.68左右，由于ANAMMOX反应消耗H+并产生碱度，更合适的pH可促进ANAMMOX反应的进行。

5. 缩短水力停留时间（HRT）：通过逐渐缩短HRT的方式，可以在25天内成功实现快速启动。

6. 温度调控：适当提高运行温度可以加快厌氧氨氧工艺启动，在厌氧氨氧化菌活性得到提高后，逐渐降低温度至常温，厌氧氨氧化菌能够保持较高的活性，缩短常温厌氧氨氧化启动时间，实现常温厌氧氨氧化工艺快速启动。

7. 污泥接种方式：采用向反应器投加500 mg/L anAOB+5 000 mg/L反硝化菌的接种方式，可以实现anammox的快速启动；启动30 d后，总氮去除效率可达1.41 kg/(m3·d)以上。

通过上述方法，可以有效缩短厌氧反应器的启动时间，提高其处理效率和稳定性。

四、反应器过负荷时，应如何调整操作?

当厌氧反应器出现过负荷时，可以采取以下措施进行调整操作：

1. 降低运行负荷：大幅降低负荷，可以降低至50%，甚至暂停处理废水。同时，若厌氧反应器设有外循环管路，则通过循环泵打循环，直至VFA（挥发性脂肪酸）恢复正常。

2. 调整进水pH值：若厌氧反应器出水pH值降至6.5以下甚至更低，则须适当提高反应器进水的pH值，以维持反应器内合适的pH环境。进水pH值提高的幅度视反应器内pH值下降的程度而定，有时可以将进水的pH值调整至8.0以上甚至9.0以上。

3. 清水置换：当反应器内的pH值降低到5.0以下，说明反应器酸化已经非常严重。这时，可以用清水置换厌氧反应器内的废水，将反应器内的VFA浓度迅速降低，同时尽快恢复反应器内正常的pH环境。

4. 监测VFA浓度：厌氧反应器运转正常的情况下，VFA的浓度应小于3mmol/l。在启动和运行过程中VFA出现一定的波动是正常的，但如果出水VFA高于8mmol/l，则应当停止进液，直到反应器内VFA低于3 mmol/l后，再继续以原浓度、负荷进液运行。

5. 碱度管理：定期监测反应器内pH值，及时通过投加碱性物质如NaHCO3、Ca(OH)2等调节pH值，维持厌氧微生物的良好生存环境。

6. 营养盐补充：根据废水的营养比例情况，适时补充N、P等微量元素，确保微生物新陈代谢所需。

7. 排泥与回流控制：定期排泥，控制污泥龄，保持污泥活性；如有必要，进行污泥回流以优化系统运行。

8. 故障排查与应急处理：当反应器出现异常时，迅速查明原因并采取相应措施，如酸化严重时暂停进水、加大碱投加、减少负荷等。

通过上述措施，可以有效调整厌氧反应器的过负荷情况，确保其稳定运行。

五、颗粒污泥洗出的原因有哪些?

颗粒污泥洗出的原因主要包括以下几点：

1. 气体聚集于空的颗粒物中：在低温、低负荷、低进液浓度的条件下，容易形成大而空的颗粒污泥，导致气体聚集，从而引起颗粒污泥的洗出。

2. 颗粒形成分层结构：产酸菌在颗粒污泥外大量覆盖，使产气菌聚集在颗粒内，这种分层结构可能导致颗粒污泥的洗出。

3. 废水中含大量蛋白质和脂肪：颗粒污泥因废水中含有大量蛋白质和脂肪而有上浮的趋势，导致颗粒污泥被洗出。

4. 进液中悬浮物的产酸菌作用：由于进液中的悬浮物产酸菌的作用，颗粒污泥聚集在一起，导致颗粒污泥被洗出。

5. 负荷或进液浓度突然变化：负荷或进液浓度的突然变化可能导致颗粒污泥的破裂和分散，从而引起洗出。

6. 预酸化程度突然增加：使产酸菌处于饥饿状态，可能导致颗粒污泥的洗出。

7. 有毒物质存在：废水中存在有毒物质可能导致颗粒污泥的洗出。

8. 过强的机械力：由于机械力过强，可能导致颗粒污泥的解体和洗出。

9. 选择压过小：由于选择压过小而形成絮状污泥，可能导致颗粒污泥的洗出。

这些因素都可能导致颗粒污泥的洗出，需要通过调整操作条件和设计来解决这些问题。

六、如何防止颗粒污泥洗出？

为了防止颗粒污泥洗出，可以采取以下措施：

 

1. 增大污泥负荷：通过增加污泥负荷，可以减少颗粒污泥洗出的风险。

2. 应用更稳定的工艺条件：增加废水预酸化程度，以减少颗粒污泥洗出的可能性。

3. 采用预处理：通过预处理（如沉淀或化学絮凝）去除废水中的蛋白质与脂肪，减少颗粒污泥因上浮而被洗出的趋势。

4. 从进液中去除悬浮物：通过增强废水预酸化度，减少进液中悬浮物的产酸菌作用，避免颗粒污泥聚集在一起而被洗出。

5. 应用更稳定的预酸化条件：保持预酸化条件的稳定，避免因负荷或进液浓度突然变化导致的颗粒污泥破碎分散。

6. 进行脱毒预处理：如果废水中含有有毒物质，应进行脱毒预处理，以减少颗粒污泥洗出的风险。

7. 延长驯化时间：通过延长驯化时间，稀释进液，降低负荷与上升流速度以及水流剪切力，采用出水循环以增大选择压力，使絮状污泥洗出，从而减少颗粒污泥的洗出。

8. 设置初沉池：在UASB厌氧反应器后设置初沉池，可以加速反应器内污泥积累，缩短启动时间；去除出水悬浮物，提高出水水质；在反应器发生冲击而使污泥大量上浮时，可回收流失污泥，保持工艺的稳定性；减少污泥排放量。

 

通过上述措施，可以有效防止颗粒污泥洗出，保持厌氧反应器的稳定性和处理效率。