厭氧微生物的培養、馴化及成熟汙泥的特徵

2020-11-23 中國水網

厭氧消化系統試運行的一個主要任務是培養厭氧汙泥，即消化汙泥。厭氧活性汙泥培養的主要目的是厭氧消化所需要的甲烷細菌和產酸菌，當兩種菌種達到動態平衡時，有機質才會被不斷地轉換為甲烷氣，即厭氧沼氣。

(一) 培菌前的準備工作

厭氧消化的啟動，就是完成厭氧活性汙泥的培養或甲烷菌的培養。當厭氧消化池經過滿水試驗和氣密性試驗後，便可開始甲烷菌的培養。

(二) 培菌方法

汙泥的厭氧消化中，甲烷細菌的培養與馴化方法主要有兩種：接種培養法和逐步培養法。

接種汙泥一般取自正在運行的厭氧處理裝置，尤其是城市汙水處理廠的消化汙泥，當液態消化汙泥運輸不便時，可用汙水廠經機械脫水後的幹汙泥。在厭氧消化汙泥來源缺乏的地方，可從廢坑塘中取腐化的有機底泥，或以認糞、牛糞、豬糞、酒糟或初沉池底泥代替。大型汙水處理廠，若同時啟動所需接種量太大，可分組分別啟動。

接種培養汙泥法是向厭氧消化裝置中投入容積為總容積的10%～30%的厭氧菌種汙泥。接種汙泥一般為含固率為3%～5%的溼汙泥。再加入新鮮汙泥至設計液面，然後通入蒸汽加熱，升溫速度保持1℃/h，直至達到消化溫度。如汙泥呈酸性，可人工加鹼調整pH至6.5～7.5。維持消化溫度，穩定一段時間(3-5d)後，汙泥即可成熟。再投配新鮮汙泥並轉入正式運行。此法適用於小型消化池，因為對於大型消化池，要使升溫速度為1℃/h，需熱量較大，鍋爐供應不上。

逐步培養法指向厭氧消化池內逐步投入生泥，使生汙泥自行逐漸轉化為厭氧活性汙泥的過程。該方法要使活性汙泥經歷一個由好氧向厭氧的轉變過程，加之厭氧微生物的生長速率比好氧微生物低很多，因此培養過程很慢，一般需歷時6～10個月左右，才能完成甲烷菌的培養。

或者通過加熱的方法加速汙泥的成熟：將每日產生的新鮮汙泥投入消化池，待池內的汙泥量為一定數量時，通入蒸汽。升溫速度控制在1℃/h。當池內溫度升到預定溫度時，可減少蒸汽量，保持溫度不變，並逐日投加一定數量的新鮮汙泥，直至達到設計液面時停止加泥。整個成熟過程一直維持恆溫，成熟時間約需30～40d。汙泥成熟後，即可投配新鮮汙泥並轉入正式運行

(三) 培菌注意事項

厭氧消化系統的處理主要對象是活性汙泥，不存在毒性問題。但是厭氧消化菌繁殖速度太慢，為加快培養啟動過程，除投入接種汙泥以外，還應做好厭氧汙泥的加熱。

厭氧消化汙泥的培養，初期生汙泥投加量與接種汙泥的數量及培養時間有關，早期可按設計汙泥量的30%～50%投加，到培養經歷了60d左右，可逐漸增加投加量。若從監測結果發現消化不正常時，應減少投泥量。

厭氧消化系統處理城市汙水處理廠的活性汙泥，由於活性汙泥中碳、氮、磷等營養是均衡的，能夠適應厭氧微生物生長繁殖的需要。因此，即使在厭氧消化汙泥培養的初期也不需要和處理工業廢水那樣，加入營養物質。

城市汙水廠厭氧消化系統，產生沼氣的時間較早，沼氣產量也較大。為防止發生爆炸事故，投泥前，應使用不活潑的氣體(氮氣)將輸氣管路系統中的空氣置換出去，以後再投泥;產生沼氣後，再逐漸把氮氣置換出去。

(四) 馴化

馴化的目的是選擇適應實際水質情況的微生物，淘汰無用的微生物，對於厭氧生物處理工藝，是通過馴化使厭氧菌成為優勢群體。具體做法首先是保持工藝的正常運轉，然後嚴格控制工藝控制參數，DO在厭氧池控制在0.1mg/L以下，外回流比50%～100%，內回流比200%～300%，並且，每天排除日產泥量為30%～50%的剩餘汙泥。在此過程中，每天測試進出水水質指標，直到出水各指標達到設計要求。

厭氧汙泥培養成熟後的特徵有哪些

培養結束後，成熟的汙泥呈深灰到黑色，有焦油氣味但無硫化氫臭味，pH值在7.O～7.5之間，汙泥容易脫水和幹化。對進水的處理效果高，產氣量大，沼氣中甲烷成分高。培養成熟的厭氧消化汙泥的基本指標和參數見下表。

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編輯：王媛媛

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