温度对颗粒污泥的影响
温度
通常按温度可将污水处理反应器划分为低温(16~25℃),中温(30~40℃)及高温(50~60℃),目前中,高温反应器的颗粒化启动研究报道较多,低温反应器的启动研究较少。在常温如20℃,中温和高温如55℃都有过颗粒污泥培育成功的报道,一般在其他条件相同时,温度升高,培养颗粒污泥所需时间缩短,高温较中温,中温较常温有利于培养颗粒污泥。通常所提到的温度对颗粒形成的影响,主要是指在低温下,文生物的活性收到抑制,微生物生长缓慢,从而使颗粒化进程受到影响。
目前大多数厌氧颗粒污泥的报道都是在常温20摄氏度左右,中温35摄氏度左右和高温55摄氏度左右下进行的。不同温度所形成颗粒污泥的菌种类型有很大差别:高温形成的颗粒污泥中含甲烷丝状菌的量较高,而中低温条件下形成的颗粒污泥含甲烷杆菌甲烷八叠球菌量较高;较高温度下的厌氧菌代谢过程快,且有机物生物降解所需能量少,颗粒污泥形成所需的时间越短。研究发现温度过高或过低对培养颗粒污泥都是不利的,一般来说,在厌氧反应器的启动过程中,20摄氏度的常温条件下需要运行200d以上,35摄氏度的中温条件下需160d左右,55摄氏度的高温条件下需100d左右,颗粒污泥才能培养完成,冯亮等研究发现低温和中温污泥可以向高温污泥转化,在常温或中温条件下,其中的少量高温菌处于休眠状态当温度上升后,这部分细菌的活性能够迅速恢复并大量繁殖,同事高温将导致中温菌的死亡,使得高温菌占优。产甲烷菌生长需要一定的温度范围,当UASB中的温度低于30℃时,其中的产甲烷活性会显著降低;而当温度有37摄氏度逐渐增加到55摄氏度时,UASB反应器出现了污泥流失和COD去除率降低等问题;也有研究报道称当在70摄氏度下时UASB的出水水质低于在30和55摄氏度下运行的UASB反应。虽然较高的温度有助于微生物的生长,单过高的温度将会一直微生物的生长,如当反应器的运行温度告诉55摄氏度时一方面需要大量的热能来维持这一温度,另一方面在此温度下的反应器出水水质较差,且高温反应器为系统的运行控制增加了一定的难度。现有厌氧颗粒污泥反应器通常采用两个温度范围:33~37摄氏度和50~55摄氏度,在这两个温度范围内,温度的微小波动,不会明显影响污泥颗粒花,但如果波动幅度过大,就对颗粒形成产生不利的影响。近年来人们开始关注与低温下厌氧颗粒污泥反应器的运行情况,Singh等层报道UASB在11摄氏度的运行温度下仍具有70%~90%的COD去除率。同样Lettinga等也发现EGSB在5~10摄氏度的温度下处理溶解性和经过酸化处理的污水是可行的。故而可认为厌氧颗粒污泥反应器也可用于低温城市污水处理。
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