IC反应器中的颗粒污泥

颗粒污泥（ Anaerobic Granular Sludge），顾名思义，是呈颗粒状的污泥，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状。颗粒污泥是在 UASB 厌氧反应器和 IC 厌氧反应器的独特环境中，在微生物作用和水力作用下所形成的具有优良理化和生物特性、产甲烷活性很高的污泥。颗粒污泥能在厌氧反应器中截留大量的微生物，确保厌氧消化过程稳态运行，充分发挥厌氧处理中各种群的功能，对多种污水都会产生很强的适应性。因此，在反应器内形成沉降性能良好、活性高的颗粒污泥是IC 反应器的重要特征，颗粒污泥的形成与成熟，也是保证 IC 反应器稳定运行的前提。

1.颗粒污泥的外观及结构

颗粒污泥的外观多种多样，有卵形、球形和丝形等。其平均直径为 1 mm 左右，一般为 0.1~2 mm，Z大可达 3~5 mm。反应器底部的颗粒污泥核心多为黑色，生物膜的表层呈黑色、淡黑色、灰白色等；反应器上部的颗粒污泥挥发性相对较高，颗粒污泥质软，有一定的韧性和粘性 。在颗粒污泥中细菌是成层分布的，外层中占优势的细菌是水解发酵菌，内层是产甲烷菌。因此，颗粒污泥实际上是一种生物与环境条件相互依存和优化的生态系统，各种细菌形成了一条很完整的食物链，有利于种间氢和种间乙酸的传递，因此其活性很高。

 颗粒污泥的形成

在 IC 反应器中培养出高浓度、高活性的颗粒污泥，一般需要 1~3 个月的时间，其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） 颗粒污泥的形成；

（4） 颗粒污泥的成长；

（5） 颗粒污泥的成熟 。

污泥颗粒化的过程是单一分散厌氧微生物聚集生长成颗粒污泥的过程，其影响因素很多，主要包括：

（1） 接种污泥的选择；

（2） 维持稳定的环境条件，如温度、 pH 值等；

（3） 初始污泥负荷；

（4） 保持反应器中低的 VFA（挥发性脂肪酸） 浓度；

（5） 表面水力负荷，应大于 2 m3·m-2·h-1，以保持较大的水力分级作用，冲走轻质的絮体污泥；

（6） 进水 COD 浓度稳定；

（7） 进水中可适当提供无机微粒，补充钙和铁，同时应补充微量元素（Ni、Co、Mo等）。