工艺技术 说说：厌氧颗粒物污泥的性能指标

在贺延龄教授《废水的厌氧生物处理技术》一书中，有专门一个章节介绍颗粒污泥的理论，对颗粒污泥的概念、特征、形成的影响因素以及颗粒污泥的动力学行为进行了阐述，更多的是从文献的角度来介绍业界对颗粒污泥的研究成果。由于不同的废水可能产生不同的颗粒污泥，所以颗粒污泥品质很难有明确的定义和标准。调试人员更多的是从实际经验和一些化验指标来评估颗粒污泥的质量。

1 外观

颗粒污泥为球形或椭圆形，颗粒大小均匀、粒径在2-3mm、表面光滑、乌黑发亮，用手抓一把颗粒污泥使劲儿攥时有一定的弹劲儿，且颗粒不易破碎，这属于很好的颗粒污泥。

颗粒大小不太均匀，颗粒太大、表面不够光滑、有脱皮或“长毛”等现象，颗粒硬度小，IC反应器的取泥口取泥时打到手上没有明显的颗粒感，这属于一般的颗粒污泥。

破碎的颗粒污泥较多、颗粒碎片和絮状泥占大多数的污泥，属于很差的颗粒污泥。其中的有效颗粒较少，接种后启动时要注意控制水力负荷和污泥负荷，保持反应器的运行稳定。




表面发白、暗白色或灰色的颗粒污泥可能放置的时间较长，其活性和重新恢复活性的速度，明显不如反应器直接排出的颗粒污泥活性高，在启动时，投加量也应更多，启动时间会更长。




另外，受限于不同废水水质不同，颗粒污泥会有不同的形状，如处理高含硫废水的颗粒污泥会比较黄，有黄色斑点，如铁锈一般，这可能与颗粒污泥中硫酸根还原菌占比较高有关。在处理黄原胶废水IC反应器中，培育出了白色的颗粒污泥，当污泥接种至造纸废水中后，出现了严重的脱皮现象，颗粒污泥从外到内逐层脱皮，并随废水流出反应器，而新形成颗粒污泥为黑色，并且保持了较好的处理效率。

2 沉降速度

颗粒污泥的沉降效果可以用SVI和沉降速度来表示。因颗粒污泥都有比较高的SVI值，所以采用沉降速度更有代表性。好的颗粒污泥有良好的沉降速度，取1L的量筒，加清水至刻度线，将颗粒污泥少量加入，计算从1L刻度线沉到底部的时间，从而计算颗粒污泥的沉降速度，一般在20-80m/h的速度都能满足要求。沉降速度与颗粒大小、比重等有一定关系，中空的大颗粒沉降速度较慢，属于老化颗粒污泥，接种后最容易产生破裂，粒径小于1mm的颗粒沉降速度也比较慢，但是活性较高，接种后应该保持相对较低的上升流速，待颗粒污泥沉降速度提高后，再逐步增加水力负荷和容积负荷。

对于含钙较高的废水，由于颗粒无机化较严重，颗粒的比重较大，沉降性能非常好。作为接种污泥时，需要注意有硬核大颗粒的数量，硬核大颗粒数量越多，污泥的无机化程度越高，活性则越低。

3 活性

通常，需要通过试验来确定颗粒污泥的产甲烷活性。目前，国内的运行项目中，运行较好的IC反应器，颗粒污泥产甲烷活性可达1kgCOD/kgVSS.d，当运行在0.6-0.8 kgCOD/kgVSS.d时，有很好的颗粒污泥增殖速度。对于从外购接种污泥的角度来评价颗粒污泥的活性，可按照VSS/TSS来确定污泥活性，比值越高活性越强，比值越低无机化程度越高，污泥活性越差。一般情况下，接种颗粒污泥调试时，控制在产甲烷活性的50%进行启动，可以保证很好的启动效果和增殖速度。

厌氧颗粒污泥的形状大多数具有相对规则的球形或椭球形,熟的厌氧颗粒污泥,称颗粒污泥，表面边界清晰,径变化范围为0.5-3mm最大直径可达 3mm，颗粒污泥的颜色通常是黑色或灰色。


   颗粒污泥有良好的沉降性能,一般沉降速率为 50-100m/h。粒污泥的干重 TSS 是挥发性悬浮物 VSS 与灰分 ASH 之和,VSS 主要由细胞和胞外有机物组成,通常情况下 VSS 占污泥总量的比例是 70%-90%.颗粒污泥中 Fe、Ca、Si、P、S 均为大量元素,Ca、Mg、Fe 和其他一些金属离子可能以碳酸盐、磷、酸盐、硅酸盐或硫化物的形式存在于颗粒污泥中。

结构模型图




形成综述





颗粒化过程是单一分散厌氧微生物聚集生长成颗粒污泥的过程，是一个复杂而且持续时间较长的过程。

影响因素很多，颗粒污泥的形成过程由多个阶段组成：

①细菌与基体（可以是细菌，也可以是有机、无机材料）的吸引粘连过程；

②微生物聚集体的形成；

③成熟污泥的形成。

主要性能指标

（1）混合物中有机物含量 VSS 大于 60g/l；

（2）菌种有机物含量 VSS/TSS 大于 0.7±0.1；

（3）有效污泥颗粒度大于 70%；

（4）沉降速度：50-150m/h；

（5）颗粒直径 0.5-5mm；