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厌氧消化的基本原理
   有机物厌氧消化产甲烷过程是一个非常复杂的由多种微生物共同作用的生化过程。M.P.Bryany(1979)根据对产甲烷菌和产氢产乙酸菌的研究结果,提出了三阶段理论。
  阶段为水解发酵阶段。在该阶段,复杂的有机物在厌氧菌孢外酶的作用下,首先被分解成简单的有机物,如纤维素经水解转化成较简单的;蛋白质转化成较简单的氨基酸;脂类转化成脂肪酸和甘油等。参与这个阶段的水解发酵菌主要是厌氧菌和兼性厌氧菌。
  第二阶段为产氢产乙酸阶段。在该阶段,产氢产乙酸菌把除乙酸、甲酸、甲醇以为的阶段产生的中间产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸,和醇类等转化成乙酸和兼性厌氧菌。
  第三阶段为产甲烷阶段。在高阶段中,产甲烷菌把阶段和第二阶段产生的乙酸、H2、和CO2等转化为甲烷。
厌氧反应器运行中的欠平衡现象及其原因是?
启动后,厌氧消化系统的操作与管理主要是通过对产气量、气体成分、池内碱度、pH值、有机物去除率等进行检测和监督,调节和控制好各项工艺条件,保持厌氧消化作用的平衡性,使系统符合设计的效率指标稳定运行。


保持厌氧消化作用的平衡性是厌氧消化系统运行管理的关键。厌氧消化过程易出现酸化,即产酸量与用酸量不协调,这种现象称为欠平衡。厌氧消化作用欠平衡时可以显示出如下的症状:
    ①消化池挥发性有机酸浓度增高;
    ②沼气中甲烷含量降低;
    ③消化液pH值下降;
    ④沼气产量下降;
    ⑤有机物去除率下降。
诸症状中先显示的是挥发性有机酸浓度的增高,故它是一项有用的监视参数,有助于尽早察觉欠平衡状态的出现。
厌氧消化作用欠平衡的原因是多方面的,如:有机负荷过高;进水pH值过低或过高;碱度过低,缓冲能力差;有毒物质抑制反应温度急剧波动;池内有溶解氧及氧化剂存在等厌氧消化作用欠平衡状态时,就必须立即控制并加以纠正,以避免欠平衡状态进一步发展到消化作用停顿的程度。可暂时投加石灰乳以中和累积的酸,但过量石灰乳能起杀菌作用。解决欠平衡的根本办法是查明失去平衡的原因,有针对性地采取纠正措施。
低浓度废水反应速率的选择 
以生活污水为例,一般来说影响废水厌氧反应速率的因素有很多,包括反应温度、废水的毒性、原水基质浓度、原水的PH值、传质效率、营养物质的平衡、微量元素的催化作用等等。对于生活污水来说,影响比较大的因素有反应温度、原水的基质浓度、传质效率以及微量元素的催化。因为生活污水的营养比和PH值被公认为非常适合生物的生长的。在前面的叙述中,已经提及了厌氧反应的前三个阶段对于生活污水来说,很快就可以完成,尤其水解阶段,不存在传质的限制,同时通常长距离的管网也给水解提供了足够的时间。因此我们提出的厌氧处理低浓度废水设计思想中,主要考虑产甲烷过程作为限速步骤。 


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