在工業(yè)污水處理中,上流式厭氧污泥床(UASB)和內(nèi)循環(huán)(IC)厭氧反應(yīng)器以其高效的處理能力和較好的能源回收效益,得到了廣泛應(yīng)用。然而,不少企業(yè)在實(shí)際運(yùn)營中會(huì)遇到處理效率波動(dòng)、出水水質(zhì)超標(biāo)等運(yùn)行不穩(wěn)定的困擾。坦白的來講,要解決這些問題,關(guān)鍵在于精準(zhǔn)地識(shí)別問題根源并采取系統(tǒng)性地措施。
不穩(wěn)定地運(yùn)行狀態(tài)往往有明確的征兆。以下是幾種典型問題及其背后的原因分析:

1. 污泥性狀惡化,核心生物質(zhì)流失
顆粒污泥是UASB和IC反應(yīng)器高效穩(wěn)定運(yùn)行的核心。當(dāng)出現(xiàn)污泥顆粒化緩慢、顆粒強(qiáng)度差甚至污泥大量流失(洗出)時(shí),系統(tǒng)處理能力會(huì)急劇下降。造成這些問題的原因可能包括:營養(yǎng)元素(如氮、磷或微量元素)不足;進(jìn)水中有機(jī)懸浮固體(SS)含量過高,導(dǎo)致其在反應(yīng)器內(nèi)積累;或是水質(zhì)、負(fù)荷的劇烈波動(dòng)對微生物群落造成了沖擊。
2. 反應(yīng)器“酸化”,系統(tǒng)失去平衡
反應(yīng)器內(nèi)部揮發(fā)性脂肪酸(VFA)積累,pH值持續(xù)下降,是即將酸化的明確信號(hào)。這通常是因?yàn)檫M(jìn)水的有機(jī)負(fù)荷(例如COD濃度)超過了當(dāng)時(shí)反應(yīng)器內(nèi)污泥(尤其是產(chǎn)甲烷菌)的處理能力。不得不說,進(jìn)水預(yù)酸化程度突然升高、溫度控制不當(dāng)(比如溫度過低)或進(jìn)水中含有抑制性/有毒物質(zhì),都可能引發(fā)或加劇這一失衡過程。
3. 產(chǎn)氣異常與出水效果波動(dòng)
沼氣產(chǎn)量顯著下降、沼氣成分中二氧化碳比例升高,同時(shí)出水化學(xué)需氧量(COD)去除率下降,這是系統(tǒng)運(yùn)行不佳的連帶表現(xiàn)。除了上述酸化原因外,水力停留時(shí)間(HRT)過短導(dǎo)致廢水與污泥接觸不充分,或者三相分離器(UASB的關(guān)鍵部件)或內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)(IC反應(yīng)器的關(guān)鍵特征)工作狀態(tài)不佳,也可能導(dǎo)致處理效果變差和污泥流失。
面對不穩(wěn)定問題,頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳往往難以根治。需要一個(gè)系統(tǒng)性的解決路徑——或者說一套組合策略——來應(yīng)對。

第一步:全面診斷與精準(zhǔn)監(jiān)測
穩(wěn)定運(yùn)行的前提是精確掌握反應(yīng)器的“健康狀況”。這需要建立一套關(guān)鍵參數(shù)的日常監(jiān)測體系,包括但不限于:進(jìn)水與出水的pH、COD、VFA及堿度;反應(yīng)器內(nèi)的溫度(應(yīng)盡量保持在中溫范圍,例如35℃左右);以及沼氣的產(chǎn)量與成分。通過對這些數(shù)據(jù)——這些關(guān)鍵運(yùn)行指標(biāo)——的趨勢分析,可以提前預(yù)警潛在風(fēng)險(xiǎn)。
第二步:針對性地工藝調(diào)整與干預(yù)
基于診斷結(jié)果,可以采取相應(yīng)的調(diào)整措施:
控制負(fù)荷與營養(yǎng):若發(fā)現(xiàn)酸化跡象,應(yīng)立即降低進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷,甚至短期停止進(jìn)水進(jìn)行“悶曝”恢復(fù)。檢查并確保進(jìn)水中有足量的氮、磷等營養(yǎng)鹽,必要時(shí)可投加營養(yǎng)物。
優(yōu)化污泥性狀:對于污泥生長緩慢或活性不足的問題,除了補(bǔ)充營養(yǎng),還可以考慮投加同類優(yōu)質(zhì)顆粒污泥進(jìn)行強(qiáng)化。對于因懸浮物過多導(dǎo)致的問題,需強(qiáng)化前端預(yù)處理(如初沉池)。
穩(wěn)定進(jìn)水條件:盡量均衡進(jìn)水的水質(zhì)與水量,避免劇烈波動(dòng)對微生物群落造成沖擊。對于有抑制性或高濃度廢水,預(yù)處理(如預(yù)酸化程度的調(diào)控、毒性物質(zhì)去除)至關(guān)重要。
第三步:尋求專業(yè)支持,實(shí)現(xiàn)長效穩(wěn)定
對于一些復(fù)雜、頑固的運(yùn)行難題,或者從設(shè)計(jì)階段就希望規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),尋求擁有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)地技術(shù)團(tuán)隊(duì)支持是一個(gè)有效地選擇。說到這里,就不得不提一下我們在該領(lǐng)域的一些工作積累。北京嵩安環(huán)境技術(shù)有限公司(簡稱嵩安企業(yè)環(huán)保管家)作為一家專注于環(huán)保技術(shù)服務(wù)的機(jī)構(gòu),在工業(yè)污水處理,特別是UASB、IC等厭氧反應(yīng)器的調(diào)試、故障診斷與穩(wěn)定運(yùn)行維護(hù)方面,積累了相當(dāng)多地項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。公司的服務(wù)不僅限于問題排查,更能從環(huán)保工程、環(huán)境監(jiān)測、項(xiàng)目驗(yàn)收等環(huán)節(jié)提供系統(tǒng)性支持,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)污水處理設(shè)施的長效、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行。
總而言之,厭氧反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行是一項(xiàng)需要精心維護(hù)的系統(tǒng)工程。它離不開準(zhǔn)確地日常監(jiān)控、科學(xué)地工藝調(diào)整,有時(shí)也需要專業(yè)地技術(shù)支持。通過系統(tǒng)地分析和應(yīng)對,完全可以將這些高效地處理設(shè)備調(diào)整回理想的運(yùn)行軌道,從而持續(xù)發(fā)揮其環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效益。