顆粒污泥的性質(zhì)

顆粒污泥一般呈球形或橢球形，其顏色呈灰黑或褐黑色，肉眼可觀察到顆粒的表面包裹著灰白色的生物膜。顆粒污泥的密度一般為1.0l~1.05g／cm3，粒徑為0.5~3mm(大可達5mm)，污泥指數(shù)(SVl)為10~20mL／gSS(與顆粒的大小有關(guān))，沉降速度多在5~10mm／s。成熟顆粒污泥的VSS／SS值為70％~80％。顆粒污泥含有碳酸鈣等無機鹽晶體以及纖維、砂粒等，還含有多種金屬離子。顆粒污泥中的碳、氫、氮的含量分別為40％~50％、7％和10％左右。

升流式厭氧污泥床UASB工藝由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點，作為能夠能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源——沼氣的一項技術(shù)。對于不同含固量污水的適應(yīng)性也強，且其結(jié)構(gòu)、運行操作維護管理相對簡單，造價也相對較低，技術(shù)已經(jīng)成熟，正日益受到污水處理行業(yè)界的重視，受到廣泛的歡迎和應(yīng)用UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成

UASB內(nèi)的流態(tài)和污泥分布

UASB內(nèi)的流態(tài)相當(dāng)復(fù)雜，反應(yīng)區(qū)內(nèi)的流態(tài)與產(chǎn)氣量和反應(yīng)區(qū)高度相關(guān)，一般來說，反應(yīng)區(qū)下部污泥層內(nèi)，由于產(chǎn)氣的結(jié)果，部分斷面通過的氣量較多，形成一股上升的氣流，帶動部分混合液（指污泥與水）作向上運動。與此同時，這股氣、水流周圍的介質(zhì)則向下運動，造成逆向混合，這種流態(tài)造成水的短流。在遠離這股上升氣、水流的地方容易形成死角。在這些死角處也具有一定的產(chǎn)氣量，形成污泥和水的緩慢而微弱的混合，所以說在污泥層內(nèi)形成不同程度的混合區(qū)，這些混合區(qū)的大小與短流程度有關(guān)。懸浮層內(nèi)混合液，由于氣體幣的運動帶動液體以較高速度上升和下降，形成較強的混合。在產(chǎn)氣量較少的情況下，有時污泥層與懸浮層有明顯的界線，而在產(chǎn)氣量較多的情況下，這個界面不明顯。有關(guān)試驗表明，在沉淀區(qū)內(nèi)水流呈推流式，但沉淀區(qū)仍然還有死區(qū)和混合區(qū)。

UASB內(nèi)污泥濃度與設(shè)備的有機負荷率有關(guān)。是處理制糖廢水試驗時，UASB內(nèi)污泥分布與負荷的關(guān)系。從圖中可看出污泥層污泥濃度比懸浮層污泥濃度高，懸浮層的上下部分污泥濃度差較小，說明接近完全混合型流態(tài)，反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥的頒，當(dāng)有機負荷很高時污泥層和懸浮層分界不明顯。試驗表明，污水通過底部0．4－0．6m的高度，已有90％的有機物被轉(zhuǎn)化。由此可見厭氧污泥具有極高的活性，改變了長期以來認為厭氧處理過程進行緩慢的概念。在厭氧污泥中，積累有大量高活性的厭氧污泥是這種設(shè)備具有巨大處理能力的主要原因，而這又歸于污泥具有良好的沉淀性能。

UASB具有高的容積有機負荷率，其主要原因是設(shè)備內(nèi)，特別是污泥層內(nèi)保有大量的厭氧污泥。工藝的穩(wěn)定性和高效性很大程度上取決于生成具有優(yōu)良沉降性能和很高活性的污泥，尤其是顆粒狀污泥。與此相反，如果反應(yīng)區(qū)內(nèi)的污泥以松散的絮凝狀體存在，往往出現(xiàn)污泥上浮流失，使UASB不能在較高的負荷下穩(wěn)定運行。

根據(jù)UASB內(nèi)污泥形成的形態(tài)和達到的COD容積負荷，可以將污泥顆粒化過程大致分為三個運行期：

（1）接種啟動期：從接種污泥開始到污泥床內(nèi)的COD容積負荷達到5kgCOD/m3．d左右，此運行期污泥沉降性能一般；

（2）顆粒污泥形成期：這一運行期的特點是有小顆粒污泥開始出現(xiàn)，當(dāng)污泥床內(nèi)的總SS量和總VSS量降至?xí)r本運行期即告結(jié)束，這一運行期污泥沉降性能不太好；

（3）顆粒污泥成熟期：這一運行期的特點是顆粒污泥大量形成，由下至上逐步充滿整個UASB。當(dāng)污泥床容積負荷達到16kgCOD/m3．d以上時，可以認為顆粒污泥已培養(yǎng)成熟。該運行期污泥沉降性很好。