污水(shuǐ)處理(lǐ)微(wēi)生(♠♣↑shēng)物(wù)反應原理(lǐ)及影(yǐng)響因素!
- 發布時(shí)間(jiān):2024-06-04
污水(shuǐ)處理(lǐ)微(wēi)生(shēng)物(wù)反應原理♠≠(lǐ)及影(yǐng)響因素!
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節 好(hǎo)氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ)的(de♥✘♥>)過程及因素
一(yī)、好(hǎo)氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ)的(de)基本生(shēng)物(β©∏wù)過程
所謂“好(hǎo)氧”:是(shì)指這™ (zhè)類生(shēng)物(wù)必須在有(yǒ&♥♥u)分(fēn)子(zǐ)态氧氣(O2)的♦ ' (de)存在下(xià),才能(néng)進行(xíng)正常的(de)生(shēngλ↕☆)理(lǐ)生(shēng)化(huà)反應,主要(yào)包括大(dà)部分(fēn)微&™₩(wēi)生(shēng)物(wù)、動物(wù)以"↕♠★及我們人(rén)類;所謂“厭(yàn)氧”:是(shì)能(néng)在無分(f©σēn)子(zǐ)态氧存在的(de)條件(jiàφ ×✔n)下(xià),能(néng)進行(xíng)正常的(de)生(shēng)理(lǐ)生(s♥φhēng)化(huà)反應的(de)生(shēng)物(wù),如(rú)厭(π§$✘yàn)氧細菌、酵母菌等。好(hǎo)氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ)過程的(de)生($φshēng)化(huà)反應方程式:
①分(fēn)解反應(又(yòu)稱氧化(h©<☆uà)反應、異化(huà)代謝(xiè)、分(fēn)解✘代謝(xiè)) CHONS +O2 CO2 + H2O +₽÷×♦ NH3 + SO42- +¼+能(néng)量(有(yǒu)機(jī₩<£★)物(wù)的(de)組成元素)
②合成反應(也(yě)稱合成代謝(xiè)、同化(huà)作(zuò)用 ≥(yòng)) C、H、O、N、S +能(néng)量 C5H7NO2
③內(nèi)源呼吸(也(yě)稱細胞物¥λ♦®(wù)質的(de)自(zì)身(shēδ n)氧化(huà)) C5H7NO2 + O2 COπ ↕2 + H2O + NH3 €€α€+ SO42- +¼+能(nénλg)量在正常情況下(xià),各類微(wēi)生(shēng)物(♠♣wù)細胞物(wù)質的(de)成分(fēn)是(shì)相(xiàng↔δ≠✘)對(duì)穩定的(de),一(yī)般可(kě)用(yòng)下( ₽xià)列實驗式來(lái)表示:細菌:C5H7NO2;真菌α©≈:C16H17NO6;藻類:C5H8NO2;原生(shēng)動物(wù):C7H14NO∑β÷3分(fēn)解與合成的(de)相(xiàng)互關系:1)二✘☆φ者不(bù)可(kě)分(fēn),而是(shì)相(xiàng)互依賴的(de);a、分(fē∑≈≥n)解過程為(wèi)合成提供能(néng)量和(hé)前物(wù),而合成則給分(fēn€ )解提供物(wù)質基礎;b、分(fēn)解過程是(shì)一σ$$¶(yī)個(gè)産能(néng)過程,合成過程則是(shì)一(yī)個(gè)耗能(★♥néng)過程。2)對(duì)有(yǒu)機(jī)物(wù)的(de)去δ☆Ω★(qù)除,二者都(dōu)有(yǒu)重要(yào)貢獻;3)合成量的∞↔☆(de)大(dà)小(xiǎo),對(duì)後續污泥的(de)處理(lǐ)有(yǒ ☆&εu)直接影(yǐng)響(污泥的(de)處理(lǐ)費(fèi)用(yòng)一(≈€₹✔yī)般可(kě)以占整個(gè)城(chén← ₩g)市(shì)污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)的(de)40♥♠∞~50%)。不(bù)同形式的(de)有(yǒu)機(jī)物(wù)被生(shε↑↑↑ēng)物(wù)降解的(de)曆程也(yě)不(bù)ε≥≠同:一(yī)方面:結構簡單、小(xiǎo)分(™₹§"fēn)子(zǐ)、可(kě)溶性物(wù)質,直接進入細胞壁;結構複雜(zá)、大(÷♠dà)分(fēn)子(zǐ)、膠體(tǐ)狀或顆粒狀的↓♠(de)物(wù)質,則首先被微(wēi)生(shēn§•♦g)物(wù)吸附,随後在胞外(wài)酶的(de)作(λ£≤☆zuò)用(yòng)下(xià)被水(shuǐ)解液"化(huà)成小(xiǎo)分(fēn)子(zǐ)有←¥→φ(yǒu)機(jī)物(wù),再進入細胞內(nèi)。另一(yī)方面:有(y&¶ǒu)機(jī)物(wù)的(de)化(huà)學結構不(bù)同,其♥÷←降解過程也(yě)會(huì)不(bù)同,如(rú):糖類;脂™↕₩♣類;蛋白(bái)質
二、影(yǐng)響好(hǎo)氧生(shēng)物(wù)處理 ∞¥∑(lǐ)的(de)主要(yào)因素
①溶解氧(DO):約1~2mg/l;
②水(shuǐ)溫:是(shì)重要(yào)因素之一(yī),在一(yī)定範圍內(nèiβδ ),随著(zhe)溫度的(de)升高(gāo),生(shēng)化(huà)反<®∞∞應的(de)速率加快(kuài),增殖速率也(y≠↕ě)加快(kuài);細胞的(de)組成物(wù)如(rú)蛋白(bái)質、核酸等對(duì)溫δ'度很(hěn)敏感,溫度突升或降并超過一×↔(yī)定限度時(shí),會(huì)有(yǒu)不(b$πù)可(kě)逆的(de)破壞; 适宜溫度 ≈™15~30°C;>40°C或< 10°C後,會(huì)∑✘有(yǒu)不(bù)利影(yǐng)響。
③營養物(wù)質:細胞組成中,C、H、O、N約占9λ•©0~97%;其餘3~10%為(wèi)無機(jī)元素,主要(yào)的(₽<₩$de)是(shì)P;生(shēng)活污水(shuǐ)一(yī)般不(<π≥bù)需再投加營養物(wù)質;而某些(xiē)工(gōng)業(≈>× yè)廢水(shuǐ)則需要(yào),一(yī)般對(duì)于好(hǎo)氧生(shēng↓♠←₽)物(wù)處理(lǐ)工(gōng)藝,δ★π應按BOD : N : P = 100 : 5 : 1投加N和(hé)P;其它無機(£jī)營養元素:K、Mg、Ca、S、Na等;微(wēi)量元素:Fe、Cu、Mn、Mo、SΩσi、硼等;
④pH值:一(yī)般好(hǎo)氧微(w≈≥≈≠ēi)生(shēng)物(wù)的(de) 适宜pH在6.™≤'φ5~8.5之間(jiān);pH < 4.5時(shí),真菌将占優勢,引起污泥≠♣≥¶膨脹;另一(yī)方面,微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)活動也(yě)會(huì)¥×↓影(yǐng)響混合液的(de)pH值。
⑤有(yǒu)毒物(wù)質(抑制(zhì)物(wù)質):重金(jīn)屬;氰化(★× ←huà)物(wù);H2S;鹵族元素及其化(huà)合物(wù);酚、醇、醛等;
⑥有(yǒu)機(jī)負荷率:污水(shuǐ)中的(de)有(yǒu)機(j∞•ī)物(wù)本來(lái)是(shì)微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)食物(wù®±),但(dàn)太多(duō)時(shí),也©×(yě)會(huì)不(bù)利于微(wēi)生(sh♥♥™✔ēng)物(wù);
⑦氧化(huà)還(hái)原電(diàn)位:好(hǎo✔₩∞←)氧細菌:+300 ~ 400 mV, 至少(shǎoε↕)要(yào)求大(dà)于+100 mV;厭(yàn)氧細菌:要(yàoγ≥λ±)求小(xiǎo)于+100 mV,對(duì)于嚴格厭(yàn)氧細菌,則σ≠<-100 mv,甚至<-300="" mvγΩ€。<="" span=&qu₽∞λφot;">
第二節 廢水(shuǐ)厭(yàn)氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ✔δσ)原理(lǐ)
廢水(shuǐ)厭(yàn)氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ)在早期 €δ∞又(yòu)被稱為(wèi)厭(yàn)氧消化(hu☆×₽à)、厭(yàn)氧發酵;是(shì)指在厭(yàn)氧條件₹β★(jiàn)下(xià)由多(duō)種(厭(y'àn)氧或兼性)微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)共同作(zu∞♦φλò)用(yòng)下(xià),使有(yǒu)機(jī)物 ☆↔π(wù)分(fēn)解并産生(shēng)CH4和(δ₩hé)CO2的(de)過程。
一(yī)、厭(yàn)氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ)中的(de)基本生(shēng)物©✘(wù)過程——階段性理(lǐ)論
1、兩階段理(lǐ)論:20世紀30~60年(nián)代,被普遍接受的(de)是(shì)“兩階±'段理(lǐ)論” 階段:發酵階段,又(yòu)稱産酸階段或酸性發酵階¶₹段;主要(yào)功能(néng)是(shì)水(shuǐ)解和(hé)酸化(huγα♥★à),主要(yào)産物(wù)是(shì)脂肪酸、醇類、CO2和(hé)H2等★ε☆;主要(yào)參與反應的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù≥γ∞∞)統稱為(wèi)發酵細菌或産酸細菌;
這(zhè)些(xiē)微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)特點是σ§(shì):
1)生(shēng)長(cháng)速率快(kuài),
2)對(duì)環境條件(jiàn)的(de)适應性(溫度、pH✔₽∞等)強。第二階段:産甲烷階段,又(yòu)稱堿性發酵階段;是(shì)指産甲烷菌利用®↔(yòng)前一(yī)階段的(de)産物(wù),并将其轉化(huà)為(wèi)CH4和♠"(hé)CO2;主要(yào)參與反應的(de)微(wēi)生(shēφβng)物(wù)被統稱為(wèi)産甲烷菌(Methane producing ba∞•cteria);
産甲烷細菌的(de)主要(yào)特點是(shì):
1)生(shēng)長(cháng)速率慢(màn),世代時(s✘≥₽hí)間(jiān)長(cháng);
2)對(duì)環境條件(jiàn)(溫度、pH、抑制(zhì)物(wù)等)非常敏感,要∏>δ(yào)求苛刻。
2、三階段理(lǐ)論對(duì)厭(yàn)氧微(wēi)生(λshēng)物(wù)學的(de)深入研究後,發σφσ現(xiàn)将厭(yàn)氧消化(huà)過程簡單地(dì≠<πλ)劃分(fēn)為(wèi)上(shàng)述兩個(gè)過程,不(bù)能'¶(néng)真實反映厭(yàn)氧反應過程的(de)本質;厭(yàn)氧微(wēi)生( ±shēng)物(wù)學的(de)研究表 ✔∞φ明(míng),産甲烷菌是(shì)一(yī)類十分(fē★$ n)特别的(de)古細菌(Archea),除了(le)在分(fēn)類學和(hé)其特殊的÷♠☆'(de)學報(bào)結構外(wài),其 主要(yào)的∞'→(de)特點是(shì):産甲烷細菌隻能(néng)利用(yò→ε ng)一(yī)些(xiē)簡單有(yǒu)機(jī)物(wù)作(✔♠ zuò)為(wèi)基質,其中主要(yào)是(sh ™♠ì)一(yī)些(xiē)簡單的(de)一(yī)碳物(wù)質如(rú)&≈甲酸、甲醇、甲基胺類以及H2/CO2等,兩碳物(wù)質中隻有(yǒu)乙酸,而不(•σ♣♥bù)能(néng)利用(yòng)其它含兩碳或¶'以上(shàng)的(de)脂肪酸和(hé)甲醇以外(wài)的(↑¥₹de)醇類;上(shàng)世紀70年(nián)代,Bλ←σryant發現(xiàn)原來(lái)認為(₹♣wèi)是(shì)一(yī)種被稱為(wèi)“奧氏産甲烷菌”的(de)細 σ菌,實際上(shàng)是(shì)由兩種細菌共同組成的(de),一(yī)種細菌首先把乙醇氧化(©≤>huà)為(wèi)乙酸和(hé)H2(一(yī)種産氫産乙 ↕↓λ酸細菌),另一(yī)種細菌則利用(yòng€π≠)H2和(hé)CO2産生(shēng)CH4(一(yī)種真正意義上(shàng ✔φ)的(de)産甲烷細菌——嗜氫産甲烷細菌);因而,B≠₩ryant提出了(le)厭(yàn)氧消化(huà)過程的(de)“三階段理(l✔λΩǐ)論”:水(shuǐ)解、發酵階段:産氫産乙酸階段:産氫産☆$•∏乙酸菌,将丙酸、丁酸等脂肪酸和(hé)乙醇等轉化(huà)為∏&(wèi)乙酸、H2/CO2;産甲烷階段:産甲烷菌利用(yòng)乙酸和(hé<←)H2、CO2産生(shēng)CH4;一(yī)般認為(wèi),在厭(yàn)氧生(shēng÷ε )物(wù)處理(lǐ)過程中約有(yǒu)70%的(de)CH4産自(zì)乙酸的(de)分<♣(fēn)解,其餘的(de)則産自(zì)H2和(hé)COε•→®2。
3、四階段理(lǐ)論(四菌群學說(shuō)):幾乎與Bryant提出“三階段理±φ€&(lǐ)論”的(de)同時(shí),又(yòu)¶ 有(yǒu)人(rén)提出了(le)厭(yà& λn)氧消化(huà)過程的(de)“四菌群學說(s≠✘ ✔huō)”:實際上(shàng),是(shì)在上(shàng)述三階段理(l→$σ∑ǐ)論的(de)基礎上(shàng),增加了(le)一(y₩γ✘ī)類細菌——同型産乙酸菌,其主要(yào)功能(nσ→éng)是(shì)可(kě)以将産氫産乙酸細菌産♦€生(shēng)的(de)H2/CO2合成為(wèi)乙酸。但(♦ε≤dàn)研究表明(míng),實際上(s§ ∑÷hàng)這(zhè)一(yī)部分(fēn)由§φH2/CO2合成而來(lái)的(de)乙酸的(d < e)量較少(shǎo),隻占厭(yàn)氧體(tǐ)系中總乙酸量的(de)δσ₩φ5%左右。總體(tǐ)來(lái)說(shuō),“三階段理(lǐ)論”、“四階段理(₹¶&±lǐ)論”是(shì)目前公認的(de)對(duì)厭(yàn)氧生π↕(shēng)物(wù)處理(lǐ)過程較全面©和(hé)較準确的(de)描述。
4、多(duō)階段理(lǐ)論 但(dàn)♠∏↓'是(shì),當利用(yòng)厭(yàn)氧生(shēng)物(w'♣ù)處理(lǐ)工(gōng)藝處理(lǐ)含有(yǒu)複雜(zá)有(yǒu)機(αΩ¶₹jī)物(wù)的(de)時(shí)候,在厭(yàn)氧反應器(qì)中發生(πεshēng)的(de)反應會(huì)遠<↔↕(yuǎn)比上(shàng)述“三階段理(lǐ)論”、“四≈±™階段理(lǐ)論”中所描述的(de)反應過程複雜(zá),可(kě)以參見(jià•←n)“厭(yàn)氧複雜(zá)體(tǐ)系示意圖”。
二、厭(yàn)氧消化(huà)過程中的(de)主要(yào)微(wēi)生(shēng)物•β×γ(wù)
主要(yào)介紹其中的(de)發酵細菌(↕σ産酸細菌)、産氫産乙酸菌、産甲烷菌等。
1、發酵細菌(産酸細菌):
發酵産酸細菌的(de)主要(yào)功能(néng)有(yǒu)兩種:±"↔
①水(shuǐ)解——在胞外(wài)酶的(d☆☆e)作(zuò)用(yòng)下(xià),将不(bù)溶性有(yǒu)機(jī)物(wù)水(s★§↑σhuǐ)解成可(kě)溶性有(yǒu)機(jī)物(wù);
②酸化(huà)——将可(kě)溶性大(dà)分(fēn)子(zǐ)有(yǒu)機®♣(jī)物(wù)轉化(huà)為(wèi)脂肪酸、醇類等;主要(yào≤£>)的(de)發酵産酸細菌:梭菌屬、拟杆菌屬、丁酸弧菌屬、雙岐杆菌屬等;水(shuǐ)解過程較緩Ω♥Ω慢(màn),并受多(duō)種因素影(yǐng)響(♥↕pH、SRT、有(yǒu)機(jī)物(wù)種類等),有(yǒu)時(shí)π≈≠→回成為(wèi)厭(yàn)氧反應的(de)限速步驟;産酸反應的(de)速率較快(kuài);大 ♦∞∏(dà)多(duō)數(shù)是(shì)厭(yàn)氧菌,也(↑♦yě)有(yǒu)大(dà)量是(shì)兼性厭(yà× •♠n)氧菌;可(kě)以按功能(néng)來(lái)分(fēn):纖維素↑•π"分(fēn)解菌、半纖維素分(fēn)解菌、澱粉分(fēn)解菌、蛋白(bái)質分(fēn)解≠β菌、脂肪分(fēn)解菌等。
2、産氫産乙酸菌:産氫産乙酸細菌的(de)主要(yào)功能(néng)是(shì)将各種高(gΩ★āo)級脂肪酸和(hé)醇類氧化(huà)€€↔分(fēn)解為(wèi)乙酸和(hé)H2;為(wèiσ×÷)産甲烷細菌提供合适的(de)基質,在厭(yàn)氧系♥→統中常常與産甲烷細菌處于共生(shēng)互營關系。
3、産甲烷菌20世紀60年(nián)代Hungate開(kāi)創了(le)嚴格≤δ™✔厭(yàn)氧微(wēi)生(shēng)物(wù)培養技(jì)術(shù)之後,對(duσ✘ì)産甲烷細菌的(de)研究才得(de)以廣泛進行(xíng);産甲烷細菌的(de)主要(yào≈σ)功能(néng)是(shì)将産氫産乙酸菌的(de)産物(wù©ε©)——乙酸和(hé)H2/CO2轉化(huà)為(®☆≤wèi)CH4和(hé)CO2,使厭(yàn)氧消化(huà)過程得(de)以®•順利進行(xíng);主要(yào)可(kě)分(fēn)為(wèi)兩大(dà)Ω♥≈類:乙酸營養型和(hé)H2營養型産甲烷菌,或稱為(w×±₹γèi)嗜乙酸産甲烷細菌和(hé)嗜氫産甲≤烷細菌;一(yī)般來(lái)說(shuō),在自(zì)然界 &♦>中乙酸營養型産甲烷菌的(de)種類較少(shǎo),隻有(yǒu)Methanosarcina(±✘産甲烷八疊球菌)和(hé)Methanothrix(産甲烷絲狀菌→π&®),但(dàn)這(zhè)兩種産甲烷細菌在α→>厭(yàn)氧反應器(qì)中居多(duō),特别是(shì)後者,因為(wèi)在厭(yàn)氧φ♥反應器(qì)中乙酸是(shì)主要(yào>"&©)的(de)産甲烷基質,一(yī)般來(lái)說(shuō)有(yǒu)7λ±&0%左右的(de)甲烷是(shì)來(lái)γ₹自(zì)乙酸的(de)氧化(huà)分(fēn)解;根據産甲烷'₹菌的(de)形态和(hé)生(shēng)理(lǐ)生(shē±↑ng)态特征,可(kě)将其分(fēn)類如(rú)下(↕ ₩xià):—— 新的(de)分(fēn)類(Bergy’s細菌手冊第九版),共分(fγ¶'ēn)為(wèi):三目、七科(kē)、十九屬、65種;産甲烷菌有(yǒu)各種不(bù)同₩φ₽的(de)形态,常見(jiàn)的(de)有(yǒu):
①産甲烷杆菌;
②産甲烷球菌;
③産甲烷八疊球菌;
④産甲烷絲菌;等等。在生(shēng)物(wù)分(fēn)類學上(shàng)→∑,産甲烷菌(Methanogens)屬于古細菌(Archaebacteria),大(dà)小→★≤✘(xiǎo)、外(wài)觀上(shàng)與普通(tōng)細菌↑×₩(Eubacteria)相(xiàng)似,但(dàn)實際上(shàng),其細胞成₩£©分(fēn)特殊,特别是(shì)細胞壁♣"Ω的(de)結構較特殊;在自(zì)然界的(de)分(fēn)布,一(yī)般可(kě)以認為(w ↔èi)是(shì)栖息于一(yī)些(xiē)極端環境中(如(rú)地(d ←ì)熱(rè)泉水(shuǐ)、深海(hǎi)火(huǒ)山(shān)★σ€口、沉積物(wù)等),但(dàn)實際上(shàng)其分(fēn)布極為(wèi)®φαγ廣泛,如(rú)污泥、瘤胃、昆蟲腸道(dào)、濕樹(♦'✔₹shù)木(mù)、厭(yàn)氧反應器(qì)等;産甲烷菌都(dōu)是(s•Ωhì)嚴格厭(yàn)氧細菌,要(yào)求氧化(huà)還(hái)原電(diàn)位≈<♠在-150~-400mv,氧和(hé)氧化(huà)劑對(duì)其有(yφ®>ǒu)很(hěn)強的(de)毒害作(zuò)用(yòng);産φ®↑∏甲烷菌的(de)增殖速率很(hěn)慢(•αmàn),繁殖世代時(shí)間(jiān)長(cháng),可€←(kě)達4~6天,因此,一(yī)般情況下(xià)産甲烷反應是(shì)厭(yàn)氧消化(h¶πuà)的(de)限速步驟。
三、厭(yàn)氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ)的(de)影(yǐng)響>γ因素
産甲烷反應是(shì)厭(yàn)氧消化λ₩•(huà)過程的(de)控制(zhì)階段,因此,∞∏一(yī)般來(lái)說(shuō),在討(tǎo)論厭(yàn)氧生(shēn™¶♣ g)物(wù)處理(lǐ)的(de)影(yǐng)響因素時(shí)主要(yào)討(☆&§tǎo)論影(yǐng)響産甲烷菌的(de)各項因素;主要(y•±♥ào)影(yǐng)響因素有(yǒu):溫度、pH值、氧化(huà)還(h>'₽ái)原電(diàn)位、營養物(wù)質、F/M比、有(yǒu)毒物(wù)質等。
1、溫度:溫度對(duì)厭(yàn)氧微(wēi)生(shē®®ng)物(wù)的(de)影(yǐng)響尤為(wè↑™&×i)顯著;厭(yàn)氧細菌可(kě)分(fēn)為(wèi)嗜熱(rè)菌(或高(gāo)→εφ✔溫菌)、嗜溫菌(中溫菌);相(xiàng)應地(d₽©§ì),厭(yàn)氧消化(huà)分(fē€→ n)為(wèi):高(gāo)溫消化(huà)(55°C左右)→↔ 和(hé)中溫消化(huà)(35°C左右);高(gāo)溫消化(hγ×uà)的(de)反應速率約為(wèi)中Ω♦溫消化(huà)的(de)1.5~1.9λ♦α≤倍,産氣率也(yě)較高(gāo),但(dàn)氣體(tǐ)中甲烷含量較低(dī)↓™α;當處理(lǐ)含有(yǒu)病原菌和(hé)寄生(shē↓$φng)蟲卵的(de)廢水(shuǐ)或污泥時(shí),高(ε≈&gāo)溫消化(huà)可(kě)取得(de)較好(hǎo)的(≤€de)衛生(shēng)效果,消化(huà)後污泥的≈✘$(de)脫水(shuǐ)性能(néng)也(yě)較好(hǎo);随著(zhe)新型厭(y¥∑₩®àn)氧反應器(qì)的(de)開(kāi)發研究和(hé)✘σ應用(yòng),溫度對(duì)厭(yàn)氧消化(huà)的(de)影(yǐng)響不(bβ★¥ù)再非常重要(yào)(新型反應器(qì)內(nèi)的(de)生(shēng)物Ω✘©≠(wù)量很(hěn)大(dà)),因此可(kě)以在常♦←δ溫條件(jiàn)下(xià)(20~25°C)進行(x≠™ íng),以節省能(néng)量和(hé)運行(xíng)費(fèi)用(yò✔♥ng)。
2、pH值和(hé)堿度:pH值是(shì)厭(yàn≠$)氧消化(huà)過程中的(de) 重要(yào)的(de)影(yǐng)響因∏¥α♣素;重要(yào)原因:産甲烷菌對(duì)pH值的(de)變化(huà)非÷∏↓♦常敏感,一(yī)般認為(wèi),其 适pH值範圍≥♥∏為(wèi)6.8~7.2,在<6.5或>8.2時(shí),産甲烷菌會('₹₩huì)受到(dào)嚴重抑制(zhì),而進一(yī)步導緻整個(gè)厭(y&₹♥<àn)氧消化(huà)過程的(de)惡化(huà);厭(yàn∑↓₩λ)氧體(tǐ)系中的(de)pH值受多(duō)種因素的(de)影(yǐng)響:進水(sε↓huǐ)pH值、進水(shuǐ)水(shuǐ)質(有(yǒu)機(jī)物(wù)濃度、有(y↔↔<≥ǒu)機(jī)物(wù)種類等)、生(shēng)化(huà)反應、酸™♠¥堿平衡、氣固液相(xiàng)間(jiān)的(de)溶解平衡等;厭(yàn)氧體(tǐ)系是(s×φhì)一(yī)個(gè)pH值的(de)緩沖體(tǐ)系,主要 ✘€(yào)由碳酸鹽體(tǐ)系所控制(zhì);一(yī)∏→→<般來(lái)說(shuō):系統中脂肪酸含量的(de)增加(累積),将消耗 ,使pH下(xià)±≤ 降;但(dàn)産甲烷菌的(de)作(zuò)用(y✘∑₩αòng)不(bù)但(dàn)可(kě)以消耗脂肪酸,而且還(§¥hái)會(huì)産生(shēng) ,使系統的(d↕₹e)pH值回升。堿度曾一(yī)度在厭(yàn)氧消化(huà)中被認π♥為(wèi)是(shì)一(yī)個(gè)至關重要(yào)的(de)影(yǐng)響因'✘$素,但(dàn)實際上(shàng)其作(zuò)用(yòng)主要(yà©"₩≈o)是(shì)保證厭(yàn)氧體(tǐ)系具有(yǒu)一(yī)定的↕₽(de)緩沖能(néng)力,維持合适的(de)₩∑<pH值;厭(yàn)氧體(tǐ)系一(yī)旦發生(s©γ♦"hēng)酸化(huà),則需要(yào)很(hěn)長(cháng)的(de)時(shí)間 ©★•(jiān)才能(néng)恢複。
3、氧化(huà)還(hái)原電(diàn)位:嚴格的(de)厭(yàn™€→)氧環境是(shì)産甲烷菌進行(xíng)正常生(shēng)理(lǐ)活動的(d↑♥e)基本條件(jiàn);非産甲烷菌可(kě)以在氧化(huà)還(hái)原∑→電(diàn)位為(wèi)+100~ -100mv的(de)環境正常生™∞∞(shēng)長(cháng)和(hé)活動;産甲烷菌的(de) 适氧化(huà)還(hái)原β♥§電(diàn)位為(wèi)-150~ -400mv,在培★ σ養産甲烷菌的(de)初期,氧化(huà)還(hái)原電(₹÷®diàn)位不(bù)能(néng)高(gāo)于-330mv;
4、營養要(yào)求:厭(yàn)氧微ε≥(wēi)生(shēng)物(wù)對(duì)N、P等營養物(wù)質的(de)★±¶要(yào)求略低(dī)于好(hǎo)氧微(wēi)生(shēng)物(wù),€↑其要(yào)求COD:N:P = 200:5:1;
多(duō)數(shù)厭(yàn)氧菌不(bù)具有(yǒu↓♣ )合成某些(xiē)必要(yào)的(de)維生ε(shēng)素或氨基酸的(de)功能(néng),所以有(yǒu)時(shí)需要(yàπ↔o)投加:①K、Na、Ca等金(jīn)屬σ×鹽類;
②微(wēi)量元素Ni、Co、Mo、Fe等;
③有(yǒu)機(jī)微(wēi)量物(wù)&質:酵母浸出膏、生(shēng)物(wù≥♥→>)素、維生(shēng)素等。
5、F/M比:厭(yàn)氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ)的(de)有(yǒu)機¥ (jī)物(wù)負荷較好(hǎo)氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ)更高(g¶φāo),一(yī)般可(kě)達5~10kgCOD/m3.d,甚至可↕←λ(kě)達50~80 kgCOD/m3.d;無傳氧的(♥✘>de)限制(zhì);可(kě)以積聚更高(gā≈←©→o)的(de)生(shēng)物(wù)量。産酸階段的(de)₩→ ↓反應速率遠(yuǎn)高(gāo)于産甲烷階段,因此必須十分(fēn)謹慎地(dì →)選擇有(yǒu)機(jī)負荷;高(gāo)的(de)有±&✔(yǒu)機(jī)容積負荷的(de)前提是(shì)高(gāo)的(de)生(sΩε€↓hēng)物(wù)量,而相(xiàng)應較低(dī¶♦β)的(de)污泥負荷;高(gāo)的(de)有(yǒu)機(jī)容積負荷可(kě)以縮短(duǎ'↕δn)HRT,減少(shǎo)反應器(qì)容積₽ 。
6、有(yǒu)毒物(wù)質:——常見(jiàn)φε的(de)抑制(zhì)性物(wù)質有(yǒu):硫化(huà)¶☆≥物(wù)、氨氮、重金(jīn)屬、氰化(huà)物(wù)及某些(xiδ©↑ē)有(yǒu)機(jī)物(wù);
①硫化(huà)物(wù)和(hé)硫酸鹽:硫酸鹽和(héγ↕)其它硫的(de)氧化(huà)物(wù)很(hěn)容易在厭(yàn)氧消化(huà) ♠γ過程中被還(hái)原成硫化(huà)物(wù);可(kě)溶的(de)硫化(huà)物♠∑(wù)達到(dào)一(yī)定濃度時(shí),會(huì)對(duì)厭(y∏"àn)氧消化(huà)過程主要(yào)π<♦是(shì)産甲烷過程産生(shēng)抑制(zhì)作(zuò)用(yòng);投加某些('↑xiē)金(jīn)屬如(rú)Fe可(kě)以去(qù)除S2-,或從(cóφ §ng)系統中吹脫H2S可(kě)以減輕硫化(huà)物(wù)的(de)抑制(zhì)作(zuò)&λ用(yòng)。
②氨氮:氨氮是(shì)厭(yàn)氧消化(huà)的(de)緩沖劑;但(dàn>δσ)濃度過高(gāo),則會(huì)對(duì)厭(yàn)氧消化(huà)過程産生(shēn→•g)毒害作(zuò)用(yòng);抑制(zhì)濃π $度為(wèi)50~200mg/l,但(dàn)馴化(huà)後,适應能(nén←σg)力會(huì)得(de)到(dào)加強。
③重金(jīn)屬:——使厭(yàn)氧細菌的(de)酶系統₽→•受到(dào)破壞。
④氰化(huà)物(wù):⑤有(yǒu)毒有(yǒu)機(jī)物(wù):
四、厭(yàn)氧生(shēng)物(wù)處↔ ★理(lǐ)的(de)主要(yào)特征
1、厭(yàn)氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ)過程的(de)主要(yào)優點:
①能(néng)耗大(dà)大(dà)降低(dī),而且還(hái)≥♣β♦可(kě)以回收生(shēng)物(wù)能(§φnéng)(沼氣);
②污泥産量很(hěn)低(dī);——厭(yàn)氧≥φ₹微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)增殖××速率比好(hǎo)氧微(wēi)生(shēng)物(wùΩ♠>π)低(dī)得(de)多(duō),産酸菌的(de)産率Y為(wèi)♥€π✘0.15~0.34kgVSS/kgCOD,産甲烷菌的(de)産率Y為(wèi)0.0¶€✘3kgVSS/kgCOD左右,而好(hǎo)氧微(wēi)生(shēng)物(wù)的(d₩™e)産率約為(wèi)0.25~0.6kgVSS/kgCOD。
③厭(yàn)氧微(wēi)生(shēng)物(wù)有(yǒu)可(kě)能(néng)對(∞∏duì)好(hǎo)氧微(wēi)生(shēng)物(wù)不(bù)能(néng)降解的(deσ↕≠)一(yī)些(xiē)有(yǒu)機(→®λjī)物(wù)進行(xíng)降解或部分(fēn)降解;④反應過程較為(wèi)複雜(zá)—₽$—厭(yàn)氧消化(huà)是(shì)由多(÷♠÷duō)種不(bù)同性質、不(bù)同功能(≤≈£néng)的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)協同工(gōng)作($♦zuò)的(de)一(yī)個(gè)連續的(d☆≈ ∑e)微(wēi)生(shēng)物(wù)過程↑≥;
2、厭(yàn)氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ)過程的(de)主要(yào∞ ©★)缺點:
①對(duì)溫度、pH等環境因素較敏感;
②處理(lǐ)出水(shuǐ)水(shuǐ)質較差,需進一(yī)步利用(yòng)好( ×hǎo)氧法進行(xíng)處理(lǐ);≠∏
③氣味較大(dà);
④對(duì)氨氮的(de)去(qù)除效果不(bù)好(←±hǎo);等等
關鍵詞: 污水(shuǐ)處理(lǐ) 細菌&n×®Ω•bsp;過程 乙酸 消化(huà) 處理(lǐ) 産甲烷&☆≥δ$nbsp;生(shēng)物(wù) 産甲烷菌