高氢分压下厌氧颗粒污泥演变过程研究

摘要

原位生物法沼气提纯研究目前仅局限于固废厌氧处理领域,且采用絮状厌氧污泥实现CO2的生物甲烷化和去除,效率比较低.采用厌氧颗粒污泥替代厌氧絮状污泥,用于原位生物法沼气提纯的可行性尚无研究证实.为此,在高氢分压ASBR中对厌氧颗粒污泥演变过程进行了考察,包括反应器性能和厌氧颗粒污泥特性变化情况,并分析了厌氧颗粒污泥用于原位生物法沼气提纯的可行性和局限性.结果表明,原位生物法沼气提纯中高氢分压、高进水COD负荷和高剪切力新环境促使厌氧颗粒污泥向小粒径方向演变;厌氧颗粒污泥CO2生物甲烷化和丙酸降解性能提高近1倍;在进水COD负荷低于5g·L-1·d-1时,系统运行性能良好、高效,在保障高效丙酸降解和厌氧消化性能的前提下,厌氧颗粒污泥所能适应的最大进水COD负荷为6g·L-1·d-1,此时厌氧颗粒污泥可以通过营造具有极低氢分压的微环境强化基于HIT途径丙酸降解,但随着进水COD负荷进一步提高,系统出现不可控的丙酸积累,会对厌氧颗粒污泥本身和系统性能产生严重不利影响.因此,需要寻求其他技术手段来缓解更高进水COD负荷条件下(>5g·L-1·d-1)原位生物法沼气提纯系统中丙酸积累问题.