小型接触氧化污水处理设备设施
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挥发性脂肪酸VFA
a、VFA简介
挥发性脂肪酸简称挥发酸,英文缩写为VFA,它是有机物质在厌氧产酸菌的作用下经水解、发酵发酸而形成的简单的具有挥发性的脂肪酸,如乙酸、丙酸等。挥发酸对甲烷菌的毒性受系统pH值的影响,如果厌氧反应器中的pH值较低,则甲烷菌将不能生长,系统内VFA不能转化为沼气而是继续积累。在pH值为7或略高于7时,VFA是相对无毒的。
挥发酸在较低pH值下对甲烷菌的毒性是可逆的。在pH值约等于5时,甲烷菌在含VFA的废水中停留长达两月仍可存活,但一般讲,其活性需要在系统pH值恢复正常后几天到几个星期才能够恢复。如果低pH值条件仅维持12h以下,产甲烷活性可在pH值调节之后立即恢复。
b、VFA积累产生的原因
厌氧反应器出水VFA是厌氧反应器运行过程中非常重要的参数,出水VFA浓度过高,意味着甲烷菌活力还不够高或环境因素使甲烷菌活力下降而导致VFA利用不充分,积累所致。温度的突然降低或升高、毒性物质浓度的增加、pH的波动、负荷的突然加大等都会由出水VFA的升高反应出来。
进水状态稳定时,出水pH的下降也能反能反映出VFA的升高,pH的变化要比VFA的变化迟缓,有时VFA可升高数倍而pH尚没有明显改变。从监测出水VFA浓度可快速反映出反应器运行的状况,并有利于操作过程及时调节。过负荷是出水VFA升高的原因。当出水VFA升高而环境因素(温度、进水pH、出水水质等)没有明显变化时,出水VFA的升高可由降低反应器负荷来调节,过负荷由进水COD浓度或进水流量的升高引起,也会由反应器内污泥过多流失引起。
c、VFA与反应器内pH值的关系
在UASB反应器运行过程中,反应器内的pH值应保持在6.5-7.8范围内,并应尽量减少波动。pH值在6.5以下,甲烷菌即已受到抑制,pH值低于6.0时,甲烷菌已严重抑制,反应器内产酸菌呈现优势生长。此时反应器已严重酸化,恢复十分困难。
VFA浓度增高是pH下降的主要原因,pH的检测非常方便,但它的变化比VFA浓度的变化要滞后许多。当甲烷菌活性降低,或因过负荷导致VFA开始积累时,由于废水的缓冲能力,pH值尚没有明显变化,从pH值的监测上尚反映不出潜在的问题。当VFA积累至一定程度时,pH才会有明确变化。测定VFA是控制反应器pH降低的有效措施。
当pH值降低较多,一般低于6.5时就应采取应急措施,减少或停止进液,继续观察出水pH和VFA。待pH和VFA恢复正常以后,反应器在较低的负荷下运行。进水pH的降低可能是反应器内pH下降的原因,这就要看反应器内碱度的多少,如果反应器内pH降低,及时检查进液pH有无改变并监测反应器内碱度也是很必要的。
d、厌氧反应器启动、运行过程中需注意与VFA相关的问题
厌氧反应器运转正常的情况下,VFA的浓度小于3mmol/l,但在启动和运行过程中VFA出现一定的波动是正常的,不必太过惊慌。
①厌氧反应器启动阶段,当环境因素如出水pH、罐温正常时,出水VFA过高则表时反应器负荷相对于当时的颗粒污泥活力偏高。出水VFA若高于8mmol/l,则应当停止进液,直到反应器内VFA低于3mmol/l后,再继续以原浓度、负荷进液运行。
②厌氧反应器运行阶段,运行负荷的增加可能会导致出水VFA浓度的升高,当出水VFA高于8mmol/l时,不要停止进液但要仔细观察反应器内pH值、CODcr值的变化防止“酸化”的发生。增大负荷后短时间内,产气量可能会降低,几天后产气量会重新上升,出水VFA浓度也会下降。但如果出水VFA增大到15mmol/l则必须把降至原来水平,并保证反应器内pH不低于6.5,一旦降至6.5以下,则有必要加碱调节pH。