IC反應器中的顆粒污泥

顆粒污泥（ Anaerobic Granular Sludge），顧名思義，是呈顆粒狀的污泥，厭氧顆粒污泥的形狀大多數具有相對規則的球形或橢球形狀。顆粒污泥是在 UASB 厭氧反應器和 IC 厭氧反應器的獨特環境中，在微生物作用和水力作用下所形成的具有優良理化和生物特性、產甲烷活性很高的污泥。顆粒污泥能在厭氧反應器中截留大量的微生物，確保厭氧消化過程穩態運行，充分發揮厭氧處理中各種群的功能，對多種污水都會產生很強的適應性。因此，在反應器內形成沉降性能良好、活性高的顆粒污泥是IC 反應器的重要特征，顆粒污泥的形成與成熟，也是保證 IC 反應器穩定運行的前提。

1.顆粒污泥的外觀及結構

顆粒污泥的外觀多種多樣，有卵形、球形和絲形等。其平均直徑為 1 mm 左右，一般為 0.1~2 mm，Z大可達 3~5 mm。反應器底部的顆粒污泥核心多為黑色，生物膜的表層呈黑色、淡黑色、灰白色等；反應器上部的顆粒污泥揮發性相對較高，顆粒污泥質軟，有一定的韌性和粘性 。在顆粒污泥中細菌是成層分布的，外層中占優勢的細菌是水解發酵菌，內層是產甲烷菌。因此，顆粒污泥實際上是一種生物與環境條件相互依存和優化的生態系統，各種細菌形成了一條很完整的食物鏈，有利于種間氫和種間乙酸的傳遞，因此其活性很高。

 顆粒污泥的形成

在 IC 反應器中培養出高濃度、高活性的顆粒污泥，一般需要 1~3 個月的時間，其形成過程由多個階段組成。

（1） 細菌與基體（可以是細菌，也可以是有機、無機材料） 的吸引粘連過程；

（2） 微生物聚集體的形成；

（3） 顆粒污泥的形成；

（4） 顆粒污泥的成長；

（5） 顆粒污泥的成熟 。

污泥顆粒化的過程是單一分散厭氧微生物聚集生長成顆粒污泥的過程，其影響因素很多，主要包括：

（1） 接種污泥的選擇；

（2） 維持穩定的環境條件，如溫度、 pH 值等；

（3） 初始污泥負荷；

（4） 保持反應器中低的 VFA（揮發性脂肪酸） 濃度；

（5） 表面水力負荷，應大于 2 m3·m-2·h-1，以保持較大的水力分級作用，沖走輕質的絮體污泥；

（6） 進水 COD 濃度穩定；

（7） 進水中可適當提供無機微粒，補充鈣和鐵，同時應補充微量元素（Ni、Co、Mo等）。