鹽度對EGSB反應器的運行及厭氧顆粒污泥的影響分析

陳永飛，宋婷婷

（浙江省環境工程有限公司，浙江 杭州 310012）

1 鹽度對生物處理效果形成影響的主要因素

在利用生物處理方法的過程當中，主要是應用了活性污泥或者生物膜，以及顆粒污泥當中微生物新陳代謝對降解廢水當中污染物進行吸附。而高鹽度則會導致高滲透壓的出現，讓微生物細胞出現脫水的情況，并且會對生物降解有機物所呈現的反應效率形成影響，繼而對生物處理方法實際效果形成一定影響。所以，在對高含鹽量廢水進行處理的時候需要選擇那些可以耐受高鹽度影響的反應器。

2 實驗方法

本次試驗主要是利用對EGSB反應器的進水當中氯離子濃度進行調整，實現反應器所承受鹽度負荷的提升，在零鹽度之下將反應器連續啟動之后分為四個階段逐漸提高進水當中氯離子的濃度，各個階段濃度分別是 2000mg·L-1、3500mg·L-1、5000mg·L-1以及7500mg·L-1。在每一個階段對反應器進水和出水的COD、容積產氣率、顆粒粒徑分布以及沉降速度等進行測定。還要針對CL-濃度是0以及5000兩個階段所對應的厭氧顆粒污泥實施高通量測序以及宏基因組分析。接種厭氧顆粒污泥取自某飲料生產公司污水處理站中UASB反應器產出的顆粒污泥，接種顆粒污泥的體積占據反應器總容積的百分之五十。反應器的水力停留時間是24小時，回流比R是6:1，反應器溫度利用電阻絲溫控器始終控制于（35±2）℃，進水pH值則保持于6.8～7.2之間，進水COD濃度則是3267mg·L-1，COD容積負荷的數值是3.267kg·（m3·d）-1。

3 實驗結果分析

（1）鹽度對于COD降解形成的影響。利用EGSB反應器將COD濃度、pH值以及進水COD容積負荷等各項因素控制為不變的條件下研究COD降解率受到鹽度的影響。實驗結果圖1所示。

圖1 實驗結果圖

當CL-濃度小于7500mg·L-1的時候，COD降解率所受到的影響并不大，適當提升鹽度將會促進COD降解。在反應器啟動之后，COD的平均去除率是76.2%，出水COD平均濃度是699.2mg·L-1。在進水CL-濃度是2000mg·L-1時，對COD的去除率稍有下降，不過與前一階段比較仍然稍有上升，并且呈現出增長的趨勢，平均去除率是79.2%，出水COD平均濃度是678.25mg·L-1。而在進水CL-濃度提高到了3500mg·L-1時，去除率沒有受到明顯的影響，持續提升，平均去除率是87.7%，出水COD平均濃度是401.9mg·L-1。反應器 Cl-濃度在 2500～3000mg·L-1之間的時候，COD去除率可以維持很快的增長速率，而且在3500mg·L-1的濃度之下去除率增長與前一階段相比會更快。反應器在運行51天開始，進水Cl-1濃度提升到5000mg·L-1的時候，COD去除率呈現出降低的情況，不過還是能夠維持于百分之八十之上，整個階段COD去除率呈現出在波動中上升的態勢，COD平均去除率是90.5%，而出水COD平均濃度是307.1mg·L-1。因為COD濃度的波動比較大，COD去除率需要具備一定提升的空間。而在反應器運行達到第91天的時候，對進水條件作出調整，讓進水N、P濃度提升一倍，給反應器當中微生物提升一定氮源和磷源的供應。在進水CL-的濃度提升到7500mg·L-1，反應器中COD平均去除率是98.1%，并沒有呈現出明顯的波動，出水COD平均值是61.08mg·L-1。由于COD去除率是7500mg·L-1時沒有對進水CL-濃度形成影響。反應器在啟動之后第114天曾將CL-濃度提高到10000mg·L-1，不過在調整的第二天，反應器當中厭氧顆粒污泥就出現了非常明顯的上浮流失情況，之后將進水停止，兩天之后把CL-濃度恢復到7500mg·L-1。因為調整得及時，這個期間COD并沒有受到明顯影響，反應器在很短的時間之內恢復到之前的情況。CL-的濃度為5000mg·L-1時，反應器經過兩個月馴化之后COD降解能力還可以進一步提升，7500mg·L-1時，去除率可以維持在一個穩定的最高水平。

（2）鹽度對于容積產氣率形成的影響。經實驗分析，反應器當中容積產氣率所受到鹽度的影響變化跟COD降解變化較為相似，在鹽度提高的時候會受到一定的影響，并且在持續馴化一段時間之后又逐漸恢復，而且能夠在原有的水平之上實現進一步提升。而不同之處在于鹽度的變化對于產氣率形成的影響會更大，沒有COD降解率所呈現變化平穩。

（3）鹽度對于厭氧顆粒污泥形成的影響。在反應器運行的不同階段，進行分別采樣測定厭氧顆粒污泥粒徑分布以及沉降速度參數（可以體現出顆粒污泥的整體狀態以及降解性能）。作為反應器當中厭氧污泥主體，顆粒污泥所呈現的狀態屬于反應器實際運行效果的關鍵點，顆粒污泥狀態和特性等因素會對厭氧反應器處理效果、系統穩定性以及體系活性等形成影響。經實驗分析可知（如表1所示），在鹽度的沖擊之下，大顆粒污泥會受到影響之后解體成為小顆粒的污泥，從而導致小顆粒污泥占據的比例上升。在CL-的濃度提升到7500mg·L-1，并且短暫調整到10000mg·L-1之后粒徑是0.9～0.6毫米的顆粒污泥，有很大一部分解體成了粒徑低于0.6毫米的微小顆粒污泥，與之前幾個運行階段之間比較，變化比較大。顆粒污泥粒徑的分布若處在高負荷的條件之下也會呈現出相同的變化，這主要是由于大顆粒污泥當中微生物相對更為豐富，結構比較復雜，生長優勢較為明顯，粒徑在0.9～0.6毫米的顆粒污泥比較容易受到影響而出現解體的情況，導致粒徑減小。在鹽度較低的情況之下，顆粒污泥粒徑的分布變化會維持在一個比較小的范圍之內。CL-濃度處在0～7500mg·L-1之間的時候，粒徑超過2毫米的大顆粒污泥所占據的質量比例為50%以上，且在Cl-濃度被調整至3500mg·L-1之后，粒徑超過2毫米的大顆粒污泥占據的質量比例呈現出了比較低的增幅，所以說粒徑污泥在此等級鹽度負荷之下能夠呈現出較好的適應性。

表1 經實驗分析

圖2 沉降速度受到鹽度的影響

如圖2所示，相同粒徑范圍之內厭氧顆粒污泥所具備的沉降速度受到鹽度的影響并不大，而粒徑超過0.9毫米的顆粒污泥沉降速度一直處在60mg·L-1之上，處于粒徑超過2毫米的顆粒污泥之下，其它粒徑較低的顆粒污泥沉降速度都呈現出了一定程度的提高。經研究可以得知，廢水浮力會隨著鹽度的提升而有所增加，造成高含鹽量體系能夠在系統當中留有密實程度較高的顆粒污泥，大顆粒污泥當中容易出現營養不足從而導致細胞自溶而出現空腔，密度下降，對沉降速度造成影響。

4 結語

總而言之，在對高含鹽量廢水進行處理的過程當中，生物處理方法仍然屬于目前最為常用的一種方式，因此，研究鹽度對EGSB反應器的運行及厭氧顆粒污泥的影響具有重要的現實意義，值得廣大從業人員更為積極的探索。

[1]譚瀟，黃靚，楊平，涂弈州.鹽度對EGSB反應器的運行及厭氧顆粒污泥的影響[J].環境科學，2017，38(08)：3422-3428.