Il-ħama granulari hija l-qalba tat-tħaddim effiċjenti tar-reattur UASB. Il-kultivazzjoni ssegwi l-prinċipji ta' inokulazzjoni ta'-kwalità għolja, temperatura kkontrollata u pH stabbli, bidu baxx ta' F/M-up, żieda gradwali tat-tagħbija, u screening idrawliku. Taħt kundizzjonijiet mesofiliċi, ilma mormi faċilment degradabbli (ipproċessar ta 'ikel u birra) jista' jifforma ħama granulari matura f'1-2 xhur, filwaqt li drenaġġ industrijali konvenzjonali jeħtieġ 2-4 xhur biex jitlesta l-kultivazzjoni.
I. Preparazzjonijiet ta' qabel-l-istartjar
1. Pretrattament tar-Reattur
Is-sistema tad-distribuzzjoni tal-ilma tal-UASB għandha tiġi spezzjonata bir-reqqa biex tiżgura distribuzzjoni uniformi tal-ilma mingħajr żoni mejta jew imblukkar; is-separatur ta' tliet-fażijiet għandu jiġi aġġustat biex jiżgura separazzjoni adegwata ta' gass-likwidu-solidu; l-intern tar-reattur għandu jitnaddaf minn debris, sadid u kontaminanti residwi biex jiżgura li r-reattur ma jagħmilx arja u jipprevjeni d-dħul ta 'l-ossiġnu.
2. Għażla u Żieda ta' Ħama Imlaqqma
Ħama granulari matur UASB minn tipi ta' ilma mormi simili hija ppreferuta peress li toffri l-aktar veloċità ta' start-mgħaġġla u hija l-aħjar sors ta' inokulazzjoni. It-tieni nett, il-ħama minn diġesturi anerobiċi f'impjanti tat-trattament tal-ilma tad-drenaġġ muniċipali huwa rrakkomandat, peress li huwa għani f'metanoġeni u faċilment disponibbli. It-tajn tax-xmara, il-ħama tad-drenaġġ, u d-demel tal-bhejjem mhux diġerit huma strettament ipprojbiti, peress li dawn it-tipi ta 'ħama għandhom kontenut għoli ta' ramel, fihom bosta sustanzi tossiċi u ta 'ħsara, u għandhom livelli għolja ta' ossiġnu maħlul, li jfixklu direttament il-komunità batterjali anerobika. L-ammont tat-tilqim għandu jiġi kkontrollat fi 30% -50% tal-volum effettiv tar-reattur. Il-konċentrazzjoni VSS tal-ħama mlaqqma għandha tilħaq 2-4 kg/m³, u l-proporzjon VSS/TSS għandu jkun akbar minn 0.7 biex tiġi żgurata l-attività tal-ħama.
3. Kontroll Nutrizzjonali u Ambjentali
Il-proporzjon tan-nutrijent mikrobjali anerobiku huwa kkontrollat b'mod strett f'C:N:P=200-300:5:1. Nitroġenu, fosfru, u oligoelementi essenzjali bħal Fe, Co, u Ni huma supplimentati skond il-kwalità tad-drenaġġ. L-alkalinità tal-likur imħallat fir-reattur għandha tinżamm 'il fuq minn 1000 mg/L (ikkalkulat bħala CaCO₃) biex tiġi żgurata l-kapaċità ta' buffering. It-temperatura hija kkontrollata b'mod stabbli f'livell mesophilic ta '35±2 grad, b'varjazzjonijiet ta' kuljum li ma jaqbżux ±0.5 grad. Il-kultivazzjoni ta'-temperatura għolja għandha tkun ikkontrollata f'55±2 grad, u bidliet f'daqqa fit-temperatura huma pprojbiti.
II. Erba' -Proċess tal-Kultivazzjoni tal-Ħama Granulari Stadju
Stadju 1: Perjodu ta' Adattament Mikrobiku (10-20 jum)
L-għan ewlieni huwa li jippermetti lill-mikro-organiżmi anerobiċi fil-ħama mlaqqma jadattaw għall-kwalità tal-ilma tad-drenaġġ, jirrestawraw l-attività tagħhom, u jevitaw aċidifikazzjoni inizjali. L-indikatur tal-kontroll tal-qalba għall-istartjar huwa t-tagħbija tal-ħama F/M=0.05-0.1 kgCOD/kgVSS·d, tevita bl-addoċċ bl-użu ta 'kontroll volumetriku tat-tagħbija. Il-konċentrazzjoni COD influwenti għandha tkun ikkontrollata taħt 1000 mg/L. L-ilma tad-drenaġġ oriġinali għandu jiġi dilwit b'ilma nadif, b'ħin ta 'ritenzjoni idrawliku ta' mhux inqas minn 24 siegħa, bl-użu ta 'metodu ta' fluss kontinwu baxx-influwenti. Immonitorja l-pH, l-aċidi grassi volatili (VFA), u r-rata tat-tneħħija tal-COD fir-reattur kuljum, billi tikkontrolla l-pH bejn 7.0 u 7.5. Livell ta' VFA taħt 100 mg/L u rata ta' tneħħija ta' COD ta' 40% jew ogħla huma kkunsidrati normali. Jekk il-VFA jaqbeż 200 mg/L jew il-pH jaqa 'taħt 6.8, waqqaf immedjatament il-fluss tal-influwenti u jerġa' jibda biss wara li l-indikaturi jirkupraw.
Stadju 2: Stadju ta' Formazzjoni Granulari (20-40 jum)
Matul dan l-istadju, se jiffurmaw partiċelli ċkejkna ta 'ħama ta' 0.2-0.5 mm, u l-prestazzjoni tas-setiljar tal-ħama titjieb gradwalment. Wara li l-indikaturi tal-kwalità tal-ilma jistabbilizzaw għal 3-5 ijiem, żid bil-mod it-tagħbija, b'żieda waħda li ma taqbiżx 10% -15%, gradwalment iżżid it-tagħbija tal-ħama għal 0.1-0.2 kgCOD/kgVSS·d. Il-veloċità tal-fluss 'il fuq tar-reattur hija kkontrollata f'1.0-1.5 m/h. Ħama flocculent ħafifa tiġi eliminata permezz ta 'screening idrawliku; ammont żgħir ta 'telf ta' ħama huwa normali. Matul dan l-istadju, għandha tiġi żgurata l-aggregazzjoni inizjali ta 'ħama granulari, b'partiċelli żgħar u densi ta' ħama osservati fil-qiegħ tar-reattur.
Stadju 3: Perjodu ta' Tkabbir Rapidu tal-Ħama Granulari (40-90 jum)
Id-daqs tal-partiċelli tal-ħama granulari jiżdied għal 0.5-2 mm, li jiffurmaw struttura stratifikata stabbli. Is-saff ta 'ġewwa jikkonsisti minn batterji metanoġeniċi bħal filamenti metanoġeniċi, filwaqt li s-saff ta' barra jikkonsisti minn batterji li jipproduċu l-aċidu idrolitiku. Is-sottostrat jiddekomponi minn barra għal ġewwa, u l-komunità batterjali taħdem b'mod sinerġiku u stabbli. It-tagħbija tiżdied b'mod stabbli, gradwalment tilħaq tagħbija volumetrika ta '3.0-5.0 kg COD/m³·d, filwaqt li tinżamm il-veloċità tal-fluss 'il fuq f'1.5-2.0 m/h. Il-VFA fir-reattur għandu jkun ikkontrollat b'mod strett taħt il-50 mg/L, u l-kontenut tal-metan fil-bijogass għandu jkun 'il fuq minn 55%. Żidiet f'daqqa fit-tagħbija jew bidliet idrawliċi li jistgħu jwasslu għal ksur tal-partiċelli huma pprojbiti. Matul dan l-istadju, il-ħama granulari se tipprolifera u tikkompatta malajr, u tottimizza b'mod sinifikanti l-prestazzjoni tas-setiljar.
Stadju 4: Perjodu ta' Maturazzjoni Granulari (90-120 jum)
Ħama granulari matura fiha aktar minn 80% partiċelli b'dijametru ta '0.5-3mm. Huwa aħmar fil-kannella, tond, sod mal-mess, u mhux iwaħħal, b'veloċità ta 'saldu ta' 10-20 m/h. Ir-reattur jilħaq it-tagħbija volumetrika ddisinjata tiegħu, u jikseb rata ta 'tneħħija tas-COD ta' aktar minn 90% għal ilma mormi faċilment bijodegradabbli, aktar minn 85% għal ilma mormi konvenzjonali, konċentrazzjoni VFA stabbli taħt 50 mg/L fl-effluwent, u kontenut ta 'metanu fil-bijogass 'il fuq minn 60%. Wara tħaddim kontinwu u stabbli għal aktar minn 15-il jum, il-kultivazzjoni tal-ħama granulari hija kompluta.
III. Rekwiżiti ta 'Kontroll Preċiżi għall-Parametri Operattivi ewlenin
It-temperatura għandha tinżamm kostanti f'medda mesophilic ta' 35±2 grad, b'varjazzjonijiet ta' kuljum li ma jaqbżux ±0.5 grad. Fluttwazzjonijiet eċċessivi fit-temperatura jinibixxu direttament l-attività tal-batterji metanoġeniċi. Il-valur tal-pH fir-reattur għandu jkun stabbli f'7.0-7.5, bil-pH influwenti jitħalla jkun kemmxejn aktar baxx, billi tiddependi fuq il-buffer tal-alkalinità fir-reattur. Livelli ta' pH taħt 6.8 jew ogħla minn 8.0 huma pprojbiti. L-aċidi grassi volatili (VFA) huma indikatur ewlieni ta' twissija bikrija; waqt it-tħaddim normali, għandhom ikunu taħt il-50 mg/L. Allarm għandu jiġi attivat immedjatament jekk jaqbżu l-100 mg/L, u t-tagħbija għandha titnaqqas jekk jaqbżu l-200 mg/L. Il-veloċità tal-fluss 'il fuq għandha tkun 1.0-1.5 m/h matul il-fażi tal-bidu u 1.5-3.0 m/h matul il-fażi ta' maturità. Veloċità taħt 1.0 m/h tikkawża kompattazzjoni tas-sodda tal-ħama, u tevita l-granulazzjoni. Żidiet fit-tagħbija għandhom isegwu l-prinċipju ta 'żidiet żgħar u frekwenti, b'kull żieda ma taqbiżx 10% -15%. Iż-żieda li jmiss għandha titwettaq biss wara li l-indikaturi jkunu stabbilizzaw għal ġranet 3-5. L-enfasi għandha tkun fuq il-kontroll tal-alkalinità tal-likur imħallat fi ħdan ir-reattur, mhux l-alkalinità influwenti, li tiżgura alkalinità suffiċjenti. Il-proporzjon VFA għall-alkalinità għandu jkun taħt 0.1.
IV. Il-Proċess Mikroskopiku Korrett tal-Formazzjoni tal-Ħama Granulari
L-ewwel, mikro-organiżmi inixxu polimeri extraċellulari, li jikkawżaw iċ-ċelloli biex jaderixxu ma 'xulxin u jiffurmaw flocs żgħar. Imbagħad, b'batterji filamentożi bħal batterji metanoġeniċi bħala l-qalba, il-flokks gradwalment jingħaqdu biex jiffurmaw prototipi granulari. Permezz ta 'screening idrawliku, il-ħama flocculent maħlula tiġi eliminata, u żżomm granuli densi. Fl-aħħarnett, tiġi ffurmata struttura stratifikata stabbli, b'saff ta 'ġewwa ta' batterji metanoġeniċi u saff ta 'barra ta' batterji li jipproduċu l-aċidu-. Il-granuli kontinwament kompatti u jikbru, u jsiru ħama granulari matura.
V. Problemi u Soluzzjonijiet Anormali Komuni
L-aċidifikazzjoni u l-pH taħt 6.5 fir-reattur huma primarjament ikkawżati minn żidiet ta 'tagħbija eċċessivament rapidi u alkalinità insuffiċjenti. Is-soluzzjoni hija li twaqqaf immedjatament l-influwent, tevita li żżid bl-addoċċ ammonti kbar ta 'bikarbonat tas-sodju, u timla b'mod preċiż l-alkali skont id-defiċit tal-alkalinità. Ladarba l-VFA jinżel taħt il-50 mg/L u l-pH jirkupra, ibda mill-ġdid ir-reattur b'tagħbija aktar baxxa. Diffikultà fil-formazzjoni tal-ħama granulari ħafna drabi hija dovuta għal veloċità insuffiċjenti tal-fluss 'il fuq u SS eċċessivament għoli fl-influwent. Il-veloċità tal-fluss 'il fuq jeħtieġ li tiżdied għal aktar minn 1.0 m/h, u għandu jissaħħaħ it-trattament minn qabel tal-ilma mormi biex jitneħħew solidi sospiżi. Il-ksur u t-telf granulari huma prinċipalment ikkawżati minn inibizzjoni ta 'sustanza tossika, akkumulazzjoni ta' VFA, u varjazzjonijiet fil-pH. It-tossiċità tal-ilma mormi jeħtieġ li tiġi investigata u ttrattata minn qabel, u l-parametri operattivi stabbilizzati, aktar milli sempliċement inaqqsu l-veloċità tal-fluss idrawliku. Ir-rati ta' bidu bil-mod-u t-tneħħija tas-COD huma ħafna drabi minħabba attività fqira tal-ħama tal-inoculum u żbilanċ tan-nutrijenti. Jeħtieġ li jiżdiedu-ħama tal-inoculum ta' kwalità għolja, jiġi aġġustat il-proporzjon C:N:P, u oligoelementi miżjuda.
VI. Prinċipji Ewlenin u Kriterji ta' Aċċettazzjoni għal Kultivazzjoni ta' Suċċess
1. Prinċipju tal-qalba: Dejjem uża t-tagħbija tal-ħama (F/M) bħala l-indikatur tal-kontroll tal-qalba, aktar milli sempliċement tagħbija volumetrika; tiżgura temperatura stabbli, pH, u alkalinità matul il-proċess, tevita bidliet f'daqqa fil-parametri; tipprijoritizza żidiet bil-mod u gradwali tat-tagħbija, u kontinwament twettaq screening idrawliku; paċenzja stenna għal suċċessjoni batterjali naturali, mingħajr intervent sfurzat.
2. Kriterji ta 'Aċċettazzjoni Maturi: Perċentwal ta' ħama granulari Akbar minn jew ugwali għal 80%, daqs tal-partiċelli 0.5-3mm, veloċità ta 'issetiljar 10-20m / h; reattur jilħaq it-tagħbija tad-disinn, ir-rata tat-tneħħija tas-COD tissodisfa l-istandards, l-effluwent VFA<50mg/L; biogas methane content stable >60%, l-ebda telf sinifikanti ta 'ħama, tħaddim stabbli kontinwu għal aktar minn 15-il jum.