溫度對顆粒污泥的影響
溫度
通常按溫度可將污水處理反應器劃分為低溫(16~25℃),中溫(30~40℃)及高溫(50~60℃),目前中,高溫反應器的顆粒化啟動研究報道較多,低溫反應器的啟動研究較少。在常溫如20℃,中溫和高溫如55℃都有過顆粒污泥培育成功的報道,一般在其他條件相同時,溫度升高,培養顆粒污泥所需時間縮短,高溫較中溫,中溫較常溫有利于培養顆粒污泥。通常所提到的溫度對顆粒形成的影響,主要是指在低溫下,文生物的活性收到抑制,微生物生長緩慢,從而使顆粒化進程受到影響。
目前大多數厭氧顆粒污泥的報道都是在常溫20攝氏度左右,中溫35攝氏度左右和高溫55攝氏度左右下進行的。不同溫度所形成顆粒污泥的菌種類型有很大差別:高溫形成的顆粒污泥中含甲烷絲狀菌的量較高,而中低溫條件下形成的顆粒污泥含甲烷桿菌甲烷八疊球菌量較高;較高溫度下的厭氧菌代謝過程快,且有機物生物降解所需能量少,顆粒污泥形成所需的時間越短。研究發現溫度過高或過低對培養顆粒污泥都是不利的,一般來說,在厭氧反應器的啟動過程中,20攝氏度的常溫條件下需要運行200d以上,35攝氏度的中溫條件下需160d左右,55攝氏度的高溫條件下需100d左右,顆粒污泥才能培養完成,馮亮等研究發現低溫和中溫污泥可以向高溫污泥轉化,在常溫或中溫條件下,其中的少量高溫菌處于休眠狀態當溫度上升后,這部分細菌的活性能夠迅速恢復并大量繁殖,同事高溫將導致中溫菌的死亡,使得高溫菌占優。產甲烷菌生長需要一定的溫度范圍,當UASB中的溫度低于30℃時,其中的產甲烷活性會顯著降低;而當溫度有37攝氏度逐漸增加到55攝氏度時,UASB反應器出現了污泥流失和COD去除率降低等問題;也有研究報道稱當在70攝氏度下時UASB的出水水質低于在30和55攝氏度下運行的UASB反應。雖然較高的溫度有助于微生物的生長,單過高的溫度將會一直微生物的生長,如當反應器的運行溫度告訴55攝氏度時一方面需要大量的熱能來維持這一溫度,另一方面在此溫度下的反應器出水水質較差,且高溫反應器為系統的運行控制增加了一定的難度。現有厭氧顆粒污泥反應器通常采用兩個溫度范圍:33~37攝氏度和50~55攝氏度,在這兩個溫度范圍內,溫度的微小波動,不會明顯影響污泥顆粒花,但如果波動幅度過大,就對顆粒形成產生不利的影響。近年來人們開始關注與低溫下厭氧顆粒污泥反應器的運行情況,Singh等層報道UASB在11攝氏度的運行溫度下仍具有70%~90%的COD去除率。同樣Lettinga等也發現EGSB在5~10攝氏度的溫度下處理溶解性和經過酸化處理的污水是可行的。故而可認為厭氧顆粒污泥反應器也可用于低溫城市污水處理。
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