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厭氧生物處理的影響因素

時間:2022/4/12閱讀:1269
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  產(chǎn)甲烷反應(yīng)是厭氧消化過程的控制階段,因此,一般來說,在討論厭氧生物處理的影響因素時主要討論影響產(chǎn)甲烷菌的各項因素;主要影響因素有:溫度、pH值、氧化還原電位、營養(yǎng)物質(zhì)、F/M比、有毒物質(zhì)等。
 
  1、溫度:溫度對厭氧微生物的影響尤為顯著;厭氧細(xì)菌可分為嗜熱菌(或高溫菌)、嗜溫菌(中溫菌);相應(yīng)地,厭氧消化分為:高溫消化(55°C左右)和中溫消化(35°C左右);高溫消化的反應(yīng)速率約為中溫消化的1.5~1.9倍,產(chǎn)氣率也較高,但氣體中甲烷含量較低;當(dāng)處理含you病原菌和寄生蟲卵的廢水或污泥時,高溫消化可取得較好的衛(wèi)生效果,消化后污泥的脫水性能也較好;隨著新型厭氧反應(yīng)器的開發(fā)研究和應(yīng)用,溫度對厭氧消化的影響不再非常重要(新型反應(yīng)器內(nèi)的生物量很大),因此可以在常溫條件下(20~25°C)進(jìn)行,以節(jié)省能量和運行費用。
 
  2、pH值和堿度:pH值是厭氧消化過程中的zui重要的影響因素;重要原因:產(chǎn)甲烷菌對pH值的變化非常敏感,一般認(rèn)為,其zui適pH值范圍為6.8~7.2,在或>8.2時,產(chǎn)甲烷菌會受到嚴(yán)重抑制,而進(jìn)一步導(dǎo)致整個厭氧消化過程的惡化;厭氧體系中的pH值受多種因素的影響:進(jìn)水pH值、進(jìn)水水質(zhì)(有機物濃度、有機物種類等)、生化反應(yīng)、酸堿平衡、氣固液相間的溶解平衡等;厭氧體系是一個pH值的緩沖體系,主要由碳酸鹽體系所控制;一般來說:系統(tǒng)中脂肪酸含量的增加(累積),將消耗 ,使pH下降;但產(chǎn)甲烷菌的作用不但可以消耗脂肪酸,而且還會產(chǎn)生 ,使系統(tǒng)的pH值回升。堿度曾一度在厭氧消化中被認(rèn)為是一個至關(guān)重要的影響因素,但實際上其作用主要是保證厭氧體系具有一定的緩沖能力,維持合適的pH值;厭氧體系一旦發(fā)生酸化,則需要很長的時間才能恢復(fù)。
 
  3、氧化還原電位:嚴(yán)格的厭氧環(huán)境是產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行正常生理活動的基本條件;非產(chǎn)甲烷菌可以在氧化還原電位為+100~ -100mv的環(huán)境正常生長和活動;產(chǎn)甲烷菌的zui適氧化還原電位為-150~ -400mv,在培養(yǎng)產(chǎn)甲烷菌的初期,氧化還原電位不能高于-330mv;
 
  4、營養(yǎng)要求:厭氧微生物對N、P等營養(yǎng)物質(zhì)的要求略低于好氧微生物,其要求COD:N:P = 200:5:1;
 
  多數(shù)厭氧菌不具有合成某些必要的維生素或氨基酸的功能,所以有時需要投加:K、Na、Ca等金屬鹽類;
 
  微量元素Ni、Co、Mo、Fe等;
 
  有機微量物質(zhì):酵母浸出膏、生物su、維生素等。
 
  5、F/M比:厭氧生物處理的有機物負(fù)荷較好氧生物處理更高,一般可達(dá)5~10kgCOD/m3.d,甚至可達(dá)50~80 kgCOD/m3.d;無傳氧的限制;可以積聚更高的生物量。產(chǎn)酸階段的反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于產(chǎn)甲烷階段,因此必須十分謹(jǐn)慎地選擇有機負(fù)荷;高的有機容積負(fù)荷的前提是高的生物量,而相應(yīng)較低的污泥負(fù)荷;高的有機容積負(fù)荷可以縮短HRT,減少反應(yīng)器容積。
 
  6、有毒物質(zhì):——常見的抑制性物質(zhì)有:硫化物、氨氮、重金屬、qing化物及某些有機物;
 
  硫化物和硫酸鹽:硫酸鹽和其它硫的氧化物很容易在厭氧消化過程中被還原成硫化物;可溶的硫化物達(dá)到一定濃度時,會對厭氧消化過程主要是產(chǎn)甲烷過程產(chǎn)生抑制作用;投加某些金屬如Fe可以去除S2-,或從系統(tǒng)中吹脫H2S可以減輕硫化物的抑制作用。
 
  氨氮:氨氮是厭氧消化的緩沖劑;但濃度過高,則會對厭氧消化過程產(chǎn)生毒害作用;抑制濃度為50~200mg/l,但馴化后,適應(yīng)能力會得到加強。
 
  重金屬:——使厭氧細(xì)菌的酶系統(tǒng)受到破壞。
 
  

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