两相厌氧消化_secret

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两相厌氧处理工艺的研究与应用讲解

两相厌氧处理工艺的研究与应用讲解

两相厌氧处理工艺的研究与应用讲解厌氧处理是一种利用厌氧细菌在无氧条件下降解有机废物的处理工艺。

相对于好氧处理,厌氧处理有许多优势,比如对含高固体物质的废物适应性更强,生化反应速度快,产生的淤泥量少等。

现阶段,厌氧处理主要应用在以下两个方面:1.生物质废物处理:生物质废物是一种常见的有机废物,包括农业废物、农作物秸秆、木材废料等。

对于这些废物,传统的处理方法包括焚烧、填埋等,但这些方法存在能源消耗大、环境污染等问题。

厌氧处理可以将生物质废物转化为沼气,既能够实现能源回收,又可以减少环境污染。

此外,一些研究还发现,通过厌氧处理,可以将生物质废物中的有机碳稳定存储在底泥中,进一步减少碳排放。

2.有机废水处理:有机废水包括生活污水、工业废水等,其中含有大量的有机物质。

传统的废水处理方法往往采用好氧处理,但对于含有高浓度有机物的废水来说,好氧处理存在氧气供应困难、处理周期长等问题。

厌氧处理则通过利用厌氧细菌对有机物的降解,降低了处理投资和运营成本。

此外,厌氧处理还能够产生沼气,可以用作能源供应或发电。

在厌氧处理工艺的研究方面,主要有以下的关键问题:1.反应器类型选择:厌氧反应器的类型有很多,如厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧接触氧化反应器(IC)等。

研究需要考虑废物的特性,选择合适的反应器类型。

2.菌群调控:厌氧细菌的群落结构和种类对厌氧处理效果有很大影响。

研究人员需要研究不同条件下厌氧细菌的生态环境,调控菌群的组成,以提高处理效果。

3.工艺参数优化:在厌氧处理过程中,参数如温度、pH值、氧化还原电位等都会影响有机物降解效率。

研究人员需通过实验和模拟,优化工艺参数以提高处理效果。

最后,厌氧处理工艺在实际应用中还需要解决以下问题:1.臭气和污泥处理:厌氧处理过程中会产生臭气和淤泥。

臭气的处理需要考虑对臭气的收集、处理和利用。

对于淤泥的处理则需要思考如何处理废弃淤泥以减少环境污染。

2.运营成本降低:厌氧处理工艺虽然具有许多优势,但其运营成本相对较高。

两相厌氧工艺的研究进展

两相厌氧工艺的研究进展

两相厌氧工艺的研究进展两相厌氧工艺是将厌氧消化和厌氧氨氧化结合在一起的一种处理废物的方法。

厌氧消化是指在低氧环境下,微生物将有机废物转化为甲烷和二氧化碳的过程。

厌氧氨氧化是指在低氧环境中,特定的微生物利用氨氮将有机废物转化为氨氮和亚硝酸盐。

目前的研究表明,两相厌氧工艺在处理有机废物方面具有很大的潜力。

首先,与传统的厌氧消化工艺相比,两相厌氧工艺可以更高效地将废物转化为甲烷。

其次,两相厌氧工艺可以在低温和低碳氮比条件下进行,节约能源且减少化学需氧量和氨氮的产生。

此外,两相厌氧工艺还可以通过改变废物的处理方式,将有机废物转化为有价值的生物质和有机酸。

在研究方面,许多研究已经证明了两相厌氧工艺在处理各种有机废物方面的有效性。

例如,两相厌氧工艺已成功用于处理农业废弃物、食品废物、畜禽废物等。

研究结果表明,两相厌氧工艺可以在高固体含量和高有机负荷条件下有效地处理这些废物,并产生高质量的生物质和甲烷气体。

此外,还有一些研究将两相厌氧工艺与其他技术相结合,以进一步提高处理效果。

例如,有研究将两相厌氧工艺与好氧处理工艺结合,以填补两者在处理有机废物方面的不足。

结果显示,两相厌氧-好氧工艺可以提高有机废物的去除效率,并有效地去除污染物。

然而,尽管两相厌氧工艺在处理废物方面已经取得了一定的进展,但仍然存在一些问题和挑战需要解决。

首先,两相厌氧工艺的反应器设计和运行参数需要进一步优化,以提高厌氧消化和厌氧氨氧化的效率。

其次,如何提高有机废物的畜禽废弃物的液化处理以及堆肥效果也是一个重要的挑战。

此外,废物中的高氮和高磷含量也需要解决,以避免环境污染和资源浪费。

综上所述,两相厌氧工艺在处理有机废物和生物能源生产方面具有很大的潜力。

目前的研究已经证明了两相厌氧工艺的有效性,并在工业应用中取得了一定进展。

然而,仍然需要进一步研究和创新,以解决存在的问题和挑战,实现更为可持续和高效的废物处理和能源生产。

两相厌氧消化工艺的研究进展及其应用

两相厌氧消化工艺的研究进展及其应用
v na e e a s ft e ain o cd g n c p a ea d meh n g n c p a e. ay e h e re a tg s b c u e o hes pm' o fa io e i h s n ta o e i h s a ls d t e t o s t n h i
Ab ta t T e tc n l y o h s n e b c d g s o a e a s r s o h rce s c n d sr c : h e h oo ft P a e a a r i i t n h v e e fc a a tl t s a d a - g wo o e i i l i
两 相 厌氧消化 ( w - p aeA ar i D g t T o hs n e bc eii o sn 简称 T A ) 时也 称 两步 或 两段厌 氧 消化 (w — P 有 To
以利 用 各种高 效 反应 器设 备 对 现有 的 处理 系统 进
行改造和升级 , 提高稳定性 , 以获得比现有的e p n i l o't ea oa ig o’ i tc n lg , t e sp ltd p a e a d te i- c od n o a h r cp e fi l b lt fde e h o o y h e a' e h s h n n i s n a n
凡 广 生 , 多松 李
( 国矿 业 大 学环境 与测 绘 学 院 , 中 江苏徐 州 20 8 I 10 ) 2
摘要 : 两相 厌 氧 ,4 _ 艺 因产 酸相 和 产 甲烷相 的分 离而具 有一 系列 的特 点和 优 势 。 对 该 g-r g_ 针
工 艺的理 论依 据 和 运行机 理进 行 了阐述 ,讨论 了两相厌 氧 消化 工艺 的相 分 离以及相 分 离

污泥两相厌氧消化反应器生物相研究

污泥两相厌氧消化反应器生物相研究
关键 词 : 两相 厌 氧 , 氧 颗 粒 污 泥 , 厌 甲烷 茵 中图分类号 :73 X 0 文 献 标 识 码 : A 去 除 情 况 如 图 3所 示 。 图 3中进 泥 的 V / S随 时 间 的 变 化 较 大 , ST 从 0 6 高 至 0 8 。而 排 泥 的 V / S一 直 保 持 在 0 5 .5升 .0 ST . 6~0 5 。 .8
浴 锅 中 加 热 , 生 的 气 体 由集 气 瓶 收集 , 用 排 水 集 气 法计 量 。 产 采
排 出 室外



图 1 试 验流 程 图
Hale Waihona Puke 婷 产 酸 反 应 器 及 产 甲烷 反 应 器 的进 泥 及 排 泥 均 采 用 人 工 操 作
完成 , 两反应器 每天都进排泥一次 。产 酸相反 应器 的排泥作 为产
污 泥 两 相 厌 氧 消 化 反 应 器生 物 相 研 究
龚 安 军
摘 要: 采用中温两相厌氧 消化 处理 污泥 , 通过 对颗 粒污泥形成过程 中的污泥含水率、 S T 、 气率、 V / S产 所产 气体 的 甲烷 含 量及 污 泥 元 素 等 分 析 和 对 颗 粒 污 泥 中优 势 产 甲烷 菌 的 扫 描 ( E 电 镜 观 察 , 明 了颗 粒 污泥 的形 成 过 程 及 特 性 。 S M) 阐
有 机 质 含 量 较 高 , 易 堆 置 后 易 发 生 发 酵 反 应 , 仅 产 生 大 量 恶 简 不
臭气体污染环境 , 向大气排放 温室气体( 是二 氧化碳 的 2 ) 同 O倍 , 时 产 生 的 甲烷 气 体 还 有燃 烧 和 爆 炸 的 隐 患 , 以对 污 泥 的 处 理 和 所
甲烷 相 反 应 器 的进 泥 。

预处理低有机质剩余污泥两相厌氧消化

预处理低有机质剩余污泥两相厌氧消化

第40卷 第12期2008年12月哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报J OURNAL OF HARBI N I NSTI TUTE OF TECHNOLOGYV ol 40N o 12Dec.2008预处理低有机质剩余污泥两相厌氧消化张立国1,2,尹 军1,3,刘 蕾1,崔崇威1(1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090,E-m ai:l zhang1li2guo3@163.co m;2.华南师范大学化学与环境学院,广州510006;3.吉林建筑工程学院水污染控制与资源化利用吉林省重点实验室,长春130021)摘 要:为提高低有机质剩余污泥的厌氧消化效率,采用超声波(40k H z,50W)与生石灰(投量为560m g/L)联合预处理剩余污泥,然后将预处理的剩余污泥进行中温两相厌氧消化.试验污泥取自长春市某污水处理厂,试验中主要考察剩余污泥的消化性能、产气情况及脱水性能变化.结果表明,当剩余污泥的VS/TS比值为0 56、水力停留时间(HRT)为20d时,预处理污泥厌氧消化后V S去除率达到40 8%.在消化过程中系统稳定,产酸相内挥发酸成分以乙酸和丁酸为主,而产甲烷相内以少量乙酸为主.产甲烷相的甲烷产率为0 33L/gV S去除,产气中甲烷平均含量可达到59 2%,但消化后污泥的脱水性能变差.污泥的联合预处理增加了液相中溶解性有机物的含量,提高了进料污泥的p H与碱度,有助于低有机质剩余污泥的后续厌氧消化处理.关键词:剩余污泥;两相厌氧消化;超声波;生石灰中图分类号:X703 1文献标识码:A文章编号:0367-6234(2008)12-1941-04Two-phase anaerobic digesti on of pretreated wasteactivated sl udge w ith a l ow organic contentZHANG L-i guo1,2,Y IN Jun1,3,LIU Lei1,CU I Chong-w e i1(1.School o fM unic i pal and Env iron m enta l Eng i neering,H arbi n Institute o f T echno l ogy,H arb i n150090,China,E-m ai:lzhang1li2guo3@;2.School o f Che m i stry and Env iron m ent,Sou t h Ch i na N o r m al U niversity,G uang zhou510006, Ch i na;3.Jili n K ey L ab.o fW ater Po ll u tion Contro l and R esources R euse,Jilin A rchitec t ura l andC i v il Eng i neering Institute,Chang chun130021,Ch i na)Abst ract:In order to i m prove t h e efficiency of anaerob ic digesti o n o f w aste acti v ated sludge(WAS)w it h a lo w organ ic conten,t the co mb i n ed pretreat m en t of ultrason ication(40kH z,50W)and li m e(dosage o f 560m g/L)w as used before the m esoph ilic(35 1 )t w o-phase anaerobic digesti o n o fWAS.TheWAS w as obtai n ed fro m i n a w aste w ater treat m ent plant(WWTP)i n Changchun.The digestion efficiencies,biogas pro-ducti o n and de w atering ability of the pretreated sl u dge i n t w o phases w ere m easured duri n g the anaerob ic d-i gesti o n.The experi m ental results sho w ed t h at the VS reduction of t w o-phase syste m w as40 8%when the ratio of VS/TS w as0 56and t h e hydrau li c retention ti m e(HRT)w as20d.The anaerob ic digesti o n syste m w as sta-b le,acetic acid and butano ic ac i d w ere the m ajor inter m ediate pr oducts i n the ac i d ogen ic phase,and acetic acid w as the m a jor co m ponent i n the m ethanogen ic phase.The m ethane y ield of m ethanogenic phase w as 0 33L CH4/gVS re m,and the m ethane content o f biogasw as59 2%i n average.H ow ever,t h e de w ateri n g abi-l ity of digested sludge beca m e poorer after t h e anaerob ic digestion.The co m bined pretreat m ent o f sludge i m-proves the a m ount o f so l u ble organ i c m atter i n li q u i d phase,increases the p H val u e and alka li n ity of feeding sl u dge,w h ic h is favourab le to the anaerob ic d i g esti o n ofWAS w ith l o w organic conten.tK ey w ords:w aste acti v ate d sl u dge(WAS);t w o-phase anaerobic digesti o n(TP AD);ultrasonic;lm i e;pr etreat m ent 收稿日期:2007-03-07.基金项目:国家高技术研究发展计划资助项目(2004AA601020);吉林省重大科技项目(20040405-1).作者简介:张立国(1978 ),男,博士研究生;尹 军(1954 ),男,教授,博士生导师. 与传统的单相厌氧工艺相比,两相厌氧工艺的优势已经逐步得到了证实[1,2].温度两相厌氧消化工艺已经应用于处理城市污水处理厂剩余污泥[3].然而,污泥的分解仍然是污泥消化的限速步骤.因此,为了强化污泥絮体的分解,超声波、生物、化学预处理等各种方法受到了普遍关注[4-6].低频超声波因其显著的污泥分解性能而成为国内外的研究热点.近年来,由于生物营养去除(B NR )工艺的普遍应用,使之产生的剩余污泥有机质含量(挥发性固体,VS)数值偏低[7,8].目前有关污泥厌氧消化的研究,其污泥有机质含量通常较高(VS /TS 值约为70%~84%)[9],但对于有机质含量偏低的剩余污泥,其厌氧消化的研究尚罕见相关报道.本文采用低频 弱 超声与生石灰联合对剩余活性污泥进行预处理,再经过两相中温厌氧消化工艺进行污泥的稳定处理,重点考察了预处理剩余污泥两相厌氧消化去除有机物的效能、污泥脱水性能及产气情况.1 试 验1 1 试验污泥及其预处理本试验所用剩余活性污泥取自北方某城市污水处理厂,试验污泥在4 下保存备用(不超过一周).进行预处理之前,原污泥TS 质量浓度调节至约40 3 5 2g /L ,相应的VS 质量浓度为22 3 4 3g /L .然后,在盛有1L 剩余污泥的烧杯中加入560m g 生石灰,采用盘式超声换能器(购自昆山超声仪器有限公司)对该污泥处理1h ,超声波频率和功率分别为40kH z 和50W.预处理前后污泥特性如表1所示.表1 预处理前后污泥特性变化性质处理前处理后p H 6 9 0 18 2 0 2ORP /mV -103 9 6 6-144 9 8 5SCOD /(mg L -1)59 57 18 2639 2 26 2N H 3-N /(m g L -1)5 31 0 346 09 2 1TP /(m g L -1)1 26 0 47 16 0 6VS /(g L -1)22 32 4 3119 81 3 96SV 30%/%56 4 2 183 3 1 6S -CST /(s L g -1)5 6 0 814 1 2 31 2 两相厌氧消化工艺参数两相厌氧消化系统主要由两个连续搅拌反应器(CSTR )构成,其有效容积分别为4 5和15 75L .两相反应器温度均控制在35 1 .污泥的水力停留时间为20d ,有机负荷为1 1 0 2g /(L d).1 3 分析方法在工艺运行过程中,p H 、ORP 、产气量等每日监测.重碳酸盐碱度与总挥发酸、TS 、VS 、比CST (单位TS 质量浓度污泥的毛细吸水时间)、甲烷产率等每隔1d 测定.挥发酸和气体成分分别采用岛津GC -14C 气相色谱和GC -2010气相色谱测定.GC -2010气相色谱条件:不锈钢柱(Po -rapak N 担体,60~80目,1m 6mm ),热导检测器.其余所有指标根据国家标准方法测定.污泥样品直接用于检测TS 、VS 、比CST 、甲烷产率等,溶解性挥发酸、重碳酸盐碱度、pH 等上清液指标测定之前首先将污泥于4500rad 下离心20m in ,然后用0 45 m 滤膜过滤之后测定.2 结果与讨论2 1 p H 与碱度变化由于生石灰的加入,剩余污泥经预处理后p H 从6 9增加至8 2(见表1).图1给出了消化过程中pH 的变化曲线.从图1可见,产酸相和产甲烷相的平均p H 分别为6 42和6 89.从图2可以看出,进料碱度在1500~2100mg /L 的范围内,产酸相和产甲烷相平均碱度分别为1057 14和2296 19m g /L.虽然中温发酵降低了产酸相的碱度,但其p H 仍然稳定在6 4左右,这说明产酸相具有较高的稳定性,不会发生酸积累而产生的酸化现象.在产甲烷相由于挥发酸的降解,碱度又大幅度提高.图1 厌氧消化过程中p H 的变化图2 厌氧消化过程中碱度的变化2 2 两相内溶解性挥发酸及其主要成分本试验对稳定运行的反应器中主要挥发酸成1942 哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 第40卷分及其含量进行了分析.由于剩余污泥已处于部分消化状态且经过预处理,对投加污泥也进行了上述分析,结果如图3所示.图3表明进料中丁酸含量最高,其次是丙酸,其总含量约为423 86mg /L .产酸相内乙酸含量最高,达到537 16mg /L ,其次是丁酸,但是丙酸和戊酸的质量浓度也提高至约200mg /L ,这说明经过中温发酵产酸相内挥发酸的成分发生了一定的变化,且以乙酸为主.而产甲烷相内各种酸的质量浓度都大幅度下降,含量最高的乙酸质量浓度仅为118m g /L,其余3种挥发酸质量浓度均低于20m g /L .这充分说明了在产甲烷相内的挥发酸大量降解,用于产生沼气.图3 溶解性挥发酸主要成分及其含量2 3 VS 去除情况厌氧消化的主要目的之一在于去除有机物,使待处理基质达到稳定.因此,VS 去除率是厌氧消化过程的重要考察指标.由于本研究采用的剩余活性污泥取自A /O 工艺的污水厂,而且污泥龄较长使其处于部分消化状态,因此,原污泥的VS /TS 值相对较低,约为0 56.由图4可见,产酸相和产甲烷相平均VS 去除率分别为14 5%和21 7%.Bhattacharya 等人[10]报道了采用中温两相系统的VS 去除率为42 3%(HRT =12d),而传统的单相系统VS 去除率仅为34 6%.T ieh m 等人采用超声预处理后得到的最高VS 去除率为33 7%[11].本研究中经过联合预处理后厌氧消化总VS 去除率可达到40 8%,略低于Bhattachar ya等人的结果.其主要原因是实验中所采用的剩余污泥VS /TS 比值较低,使污泥中的有机物含量过低所致.2 4 污泥脱水性能变化试验表明预处理后剩余污泥的沉降和脱水性能都发生较大变化,污泥比CST 从5 6增至14 1s L /g(表1).由图5可见,投加预处理污泥后,在前10d 产酸相污泥比CST 从29 0增加至38 1s L /g ,并保持相对稳定;而产甲烷相污泥脱水性能又降至约26 4s L /g .这说明污泥经过厌氧消化后脱水性能变差,主要是由于消化过程中释放了溶解性有机基质.这与Novak 等人得到的结论一致[12].图4 厌氧消化过程中V S 去除率的变化图5 厌氧消化过程中污泥比CS T 变化2 5 产气情况甲烷产率是衡量厌氧消化过程的一个重要指标.试验过程中分别考察了两相内的甲烷产率并分析了其主要成分.从图6中可以看出,产酸相和产甲烷相的甲烷产率分别为0 06和0 33L /g VS 去除,而且均保持相对稳定.产酸相中甲烷含量在10%~20%之间,且中期产生一定波动,而其主要成分为C O 2和H 2.产甲烷相中甲烷含量平均约为59 2%.Song 等人[13]采用高温(55 )-中温(35 )联合厌氧消化处理污水污泥得到的甲烷产率为0 42~0 47L /g VS 去除,这主要是因其采用的高温工艺消化效率较高.本研究中的低VS /TS 也是甲烷产率低于Song 等人研究结果的原因.图6 两相内甲烷产率及沼气中甲烷含量1943 第12期张立国,等:预处理低有机质剩余污泥两相厌氧消化3 结 论1)低功率超声波与生石灰联合预处理可以释放胞内溶解性有机物,强化污泥的后续厌氧消化效率,并且可以提高进料的p H,增加产酸相的运行稳定性.2)在联合预处理过程中可实现约12%的VS 去除,预处理剩余污泥经中温两相厌氧消化后VS 去除率提高至40 8%.因此,可在污泥厌氧消化之前增加预处理工艺,以提高后续厌氧消化的效率.3)在本试验条件下,产甲烷相甲烷产率为0 33L /g VS 去除,产气中甲烷含量可达到59 2%,产酸相也有少量甲烷产生.但是,消化污泥的脱水性能变差.参考文献:[1]GHO S H S ,CONRA D J R,KLASS D L.A naerob i c ac-idog enesis o f w aste w ate r sl udge [J].J W PCF ,1975,47:30-45.[2]SOLERA R,ROM ERO L I ,S A LES D.The evo l u tion ofb i om ass i n a t w o -phase anaerob ic treat m ent process duri ng start-up[J].Che m B ioche m Eng Q,2002,16(1):25-29.[3]GHO S H S ,BUOY K,DR ESSEL L ,et al .P ilot-andfull -scale t w o-phase anaerob i c d i gesti on o fm un ici pa l sl udge[J].W at Env iron R es ,1995,67(2):206-214.[4]BOUGR I ER C ,C ARRER E H,DELG ENES J P.So l u -b ili sati on of w aste-acti va ted s l udge by ultrason i c trea-t m ent[J].J Che m Eng ,2005,106:163-169.[5]GRONROO S A,KYLLON E N H,KORP IJ ARV I K,etal .U ltrasound ass i stedm e t hod to i ncrease solub l e che m-ical oxygen dem and (SCOD )of 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两相厌氧工艺说明

两相厌氧工艺说明

两相厌氧工艺说明
两相厌氧法是由两个独立的上述厌氧反应器串联组合而成,厌氧消化反应分别在 2 个独立的反应器中进行。

每一反应器完成一个阶段的反应,例如一个为产酸阶段。

另—个为产甲烷阶段。

如图7-13。

而复合厌氧法是在—个反应器内由两种厌氧法组合而成。

如上流式厌
氧污泥床与厌氧滤池组成的复合厌氧法,见图7-14。

设备的上部为厌氧滤池,下部为上流式厌氧污泥床,所以集两者优点于一体。

反应器下部即进水部位,由于不装填料,可以减少堵塞,上部装设固定填料可以充分发挥滤层填料有效截留污泥的能力,提高反应器内的生物量,对水质和负荷突然变化和短流现象起缓冲和调节作用,使反应器具有良好的工作特性。

两相厌氧生物处理工艺

两相厌氧生物处理工艺

两相厌氧生物处理工艺
两相厌氧生物处理工艺是一种将厌氧消化和酸化结合在一起的处理工艺,适用于处理有机废水和有机固体废物。

该工艺主要包括两个阶段:酸化阶段和厌氧消化阶段。

在酸化阶段,废水或废物首先进入一个酸化反应器,通过调节温度和pH值,以及添加酸化剂和微生物种群,将有机废物转
化为有机酸、醇和氨等化合物。

这个阶段的主要目的是降低废物的pH值,并提供适宜的条件为后续的厌氧消化阶段做准备。

在厌氧消化阶段,酸化产物被输送到厌氧消化器,与厌氧菌共同代谢。

在厌氧消化过程中,有机物被微生物分解为甲烷、二氧化碳和水等产物。

厌氧消化的最终目的是将有机物质转化为可利用的生物气体。

相比于其他处理工艺,两相厌氧生物处理工艺具有以下优点:1. 适用于处理高浓度有机废物,具有较高的处理效率和负荷能力。

2. 生产的甲烷气体可以用于能源回收或发电。

3. 在厌氧消化过程中,产生的污泥量较小,节约处理成本。

4. 可以适应不同的废物和废水类型,具有较强的适应性。

然而,两相厌氧生物处理工艺也存在一些局限性,例如较长的停留时间、对温度和pH值的敏感性,以及对微生物的要求较
高等。

总之,两相厌氧生物处理工艺是一种有效的废水和废物处理工艺,可以实现有机物的高效转化和能源回收。

两相厌氧消化固体有机废弃物的水解酸化规律

两相厌氧消化固体有机废弃物的水解酸化规律

两相厌氧消化固体有机废弃物的水解酸化规律刘广青1 张瑞红2 董仁杰1(11中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083;21美国加州大学戴维斯分校,戴维斯95616,美国)收稿日期:20060605基金项目:国家留学基金委资助项目作者简介:刘广青,博士,主要从事废弃物资源化利用研究,E 2mail :guangq -liu @ ;董仁杰,教授,通讯作者,主要从事新能源利用与能源工程研究,E 2mail :rjdong @摘 要 对两相厌氧固体床反应系统(APS )处理过程中的水解率和酸化率进行了试验与分析。

结果表明:对混合废弃物和厨余废弃物进行厌氧消化时,甲烷化反应器对渗滤液中挥发性脂肪酸(VFA )的降解率分别为73%和90%,说明有机物转化为VFA 更易于被降解;固体床反应器渗滤液中的水解率在消化的第1天分别达到62%和58%,随后逐渐上升,到第4天以后均超过75%并保持稳定;酸化率在消化的第1天分别达到5和20%,之后逐渐增加至42%和32%,说明水解酸化反应的前12d ,水解反应占主导地位置,酸化反应随着消化时间的延长而增强,水解酸化相可以有效地对基质进行水解和酸化,为甲烷化相提供良好基质。

APS 系统中4个固体床并联使用为甲烷化反应器提供了稳定的基质,同时,利用甲烷化反应器的出水对固体床进行回流冲洗可进一步促进固体床中有机物的分解。

关键词 两相;厌氧消化;固体废弃物;水解;酸化中图分类号 X 712 文章编号 10074333(2007)01007304 文献标识码 AHydrolysis and acidification profiles analysis in two 2stage digestion of organic solid wasteLiu G uangqing 1,Zhang Ruihong 2,Dong Renjie 1(1.College of Water Conservancy and Civil E ngineering ,China Agricultural University ,Beijing 100083,China ;2.Biological and Agricultural E ngineering Department ,University of California ,Davis ,CA ,95616,USA )Abstract The hydrolysis and acidification profiles were studied in the digestion of food wastes and mixture waste using a novel two 2stage anaerobic digester system.For digestion of mixture wastes and food waste ,the VFA destruction rate was 73%and90%in methanized reactor ,respectively.The hydrolysis rate in the leachate from solid 2beds was 62%and 58%at the first digestion day ,and reached over 75%after fourth digestion day and keeps stable.Acidification rate were 5%and 20%at the first digestion day ,and increased gradually to 42%and 32%,respectively.The results indicated that solid 2beds provided easily 2degradable substrates for methanized reactor ,in while ,methanized reactors promoted further hydrolysis and acidification in solid 2beds through effluent recirculation.K ey words two 2stage ;anaerobic digester;solid waste ;hydrolysis ;acidification 厨余废弃物和绿色废弃物(主要成分杂草)是城市生活垃圾的主要组成部分[13]。

有机废水厌氧生物两相厌氧处理系统

有机废水厌氧生物两相厌氧处理系统

谈有机废水厌氧生物两相厌氧处理系统摘要:两相厌氧消化工艺就是把酸化和甲烷化两个阶段分离在两个串联反应器中,使产酸菌和产甲垸菌各自在最佳环境条件下生长,这样不仅有利于充分发挥其各自的活性,而且提高了处理效果,达到了提高容积负荷率,减少反应容积,增加运行稳定性的目的。

关键词:有机废水厌氧生物两相厌氧处理系统两相厌氧消化系统是20世纪70年代初美国戈什和波兰特开发的厌氧生物处理新工艺。

并于1977年在比利时首次应用于生产。

此后德国相继建造了数套生产性两相厌氧消化装置,其最大日处理能力为32t。

它并不着重于反应器结构的改造,而是着重于工艺的变革。

一、两相厌氧消化原理厌氧消化是一个复杂的生物学过程,复杂有机物的厌氧消化一般经历发酵细菌、产氢产乙酸细菌,产甲烷细菌三类细菌群的纵向接替转化以及同型乙酸细菌群的横向转化。

从生物学的角度来看,由于产氢产乙酸细菌和产甲垸细菌是共生互营菌,因而把产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌划为一相,即产甲烷相;而把发酵细菌划为另一相,即产酸相。

通过对厌氧消化过程中产酸菌和产甲垸菌的形态特性的研究,人们逐渐发现,产酸菌种类繁多,生长快,对环境条件变化不太敏感。

而产甲烷菌则恰好相反,专一性很强,对环境条件要求苛刻,繁殖缓慢,这也正是人们可以把一个厌氧消化过程分为产酸相和产甲烷相两相工艺的理论依据。

传统的一相厌氧消化是追求厌氧消化的全过程,而酸化和甲烷化阶段的二大类作用细菌,即产酸菌和产甲烷菌对环境条件有着不同的要求。

一般情况下,产甲烷阶段是整个厌氧消化的控制阶段。

为了使厌氧消化过程完整的进行就必须首先满足产甲烷相细菌的生长条件,如维持一定的温度、增加反应时间,特别是对难降解或有毒废水需要长时间的驯化才能适应。

传统的厌氧消化工艺把产酸和产甲烷菌这两大类菌群置于一个反应器内,不利于充分发挥各自的优势。

二、两相厌氧的相分离两相厌氧就是把产酸菌和产甲烷菌分别培养在两个串联的反应器中,分别提供各自的最佳生长环境条件以便发挥各自的最大活性。

利用太阳能的两相法污泥厌氧消化技术

利用太阳能的两相法污泥厌氧消化技术
用 新 能 源 , 别 是 利 用 太 阳 能 的 能 力 也 日益 增 强 。 特 因 此 ,如 果 把 上 述 新 能 源 新 技 术 结 合 应 用 在 城 市
污 水 处 理 厂 的 污 泥 厌 氧 消 化 处 理 工 艺 上 ,则 在 提
厌 氧 消 化 过 程 的 5群 细 菌 , 构 成 一 条 食 物 链 , 它 们 的生 理 代 谢 产 物来 看 , 三 群 菌 为 不 从 前 产 甲 烷 菌 , 们 的 主 要 代 谢 产 物 为 有 机 酸 、 和 它 氢 二 氧 化 碳 。后 两 群 细 菌 则 利 用 前 三 群 细 菌 代 谢 的 终 产 物 乙 酸 、 和 二 氧 化 碳 生 成 甲烷 。 所 以 称 前 氢 三 群 菌 为 不 产 甲 烷 菌 , 称 产 酸 细 菌 , 活 动 阶 或 其 段 称 为 产 酸 阶 段 ; 两 群 菌 为 产 甲 烷 细 菌 , 活 后 其
采 用 两 相 法 污 泥 厌 氧 消化 技 术 , 污 水 处 理 过 程 中产 生 的 污 泥 进 行 消 化 处 理 的 可 能 性 。 对 关键词 : 泥处 理 两相 法厌 氧消化 污
1 概 述
太 阳 能
肽 和 氨 基 酸 等 。 然 后 这 些 可 溶 性 产 物 被 发 酵 性 细 菌 吸入 细胞 内 , 将其 发 酵 , 要产 物 为 有机 酸 、 并 主 氢 和二 氧化 碳 等 。高 于 乙酸 的脂 肪酸 , 及 其他 以
各 自的 运 行 参 数 进 行 调 控 , 其 分 别 满 足 产 酸 发 使
酵 细 菌 和 产 甲 烷 细 菌 各 自不 同 的 最 适 合 生 长 条
化 参 与 菌 群 的 代 谢 过 程 的研 究 。 现 代研 究 表 明 : 氧 消化 过程 是 由几 大类 群 厌

厌氧操作规程_secret

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酒精糟液厌氧处理岗位操作规程一、岗位任务将酒精生产精馏岗位排出的糟液经沉沙降温后,用往复泵打入厌氧发酵罐,在甲烷菌的作用下,废水中的有机物转化为沼气供锅炉燃烧。

流出的厌氧消化液经初步沉淀后,上清液送下岗位继续处理,沉降污泥回调节池接种酸化.二、开车前的检查新建或大修后的污水处理工程开车前应对系统进行详细全面的检查:设备、管道、仪表等安装是否与技术要求相符,管道是否畅通,仪表是否齐全,运转设备单机试车是否平稳等,发现问题及时处理。

三、正常开车1.新建工程的菌种培养高温发酵厌氧菌适宜的代谢生存环境是,温度为55-57℃,PH为7.2-7.5。

将从外地运来的合格的高温厌氧活性污泥菌种导入调节池,蒸汽加热至60℃左右,用往复泵导入1#厌氧罐进行循环升温。

在罐内消化液达到1000m3以上,温度55-57℃,按消化液总量的10%补充原糟,同时用石灰粉调节入罐消化液的PH=8-9。

消化液的循环,可利用厌氧罐排污管临时配置。

当罐内回流消化液PH=7.0时应立即停止配入原糟,消化液继续循环直至出口消化液PH=7.2以上再恢复配入原糟。

合格的高温厌氧活性污泥表面状况是:污泥浓度8-10%,PH≥7.2,表面鼓起气泡为白色,有条件的话可以收集排出气体离开现场进行点火检验,火焰呈蓝色较好。

当1#厌氧罐消化液出口管有消化液流出时,表明罐内消化液已满,可以适当提高配入原糟的数量,但不要提的太多,以防酸罐而使前功尽弃。

随着时间的延长,厌氧罐内的活性污泥逐渐增多,操作弹性逐渐增大,可逐渐增大原糟的加入量,直到回流液占上料量的30%,往复泵出口流量在15-20m3/h。

2.菌种的扩配菌种的扩配有两种方法:一是配置临时管道,将1#厌氧罐内的消化液直接流入2#厌氧罐,其液位达到罐内容积的1/2以上时,配入少量原糟直至满罐。

然后用同样的方法启动3#4#。

二是将满罐的1#厌氧罐与待启动的2#罐,从底部通过排泥管联通后串罐,然后按不超过10%的原糟加入量同时启动两罐直至满罐。

两相厌氧消化工艺

两相厌氧消化工艺

两相厌氧消化工艺
两相厌氧消化工艺,这可真是个了不起的存在啊!它就像是一个神奇的魔法,能把那些让人头疼的有机废弃物变废为宝!
你知道吗,在这个世界上,每天都有大量的有机垃圾产生。

如果没有好的处理方法,那可真是糟糕透顶!但两相厌氧消化工艺就像一位超级英雄,挺身而出!它把有机垃圾分成两个阶段来处理,这是多么巧妙的设计啊!
在第一阶段,产酸菌们开始大显身手,它们欢快地工作着,把那些复杂的有机物分解成简单的有机酸。

这就好像是一场热闹的派对,产酸菌们是派对上最活跃的舞者!而在第二阶段,产甲烷菌接过了接力棒,它们把有机酸进一步转化为甲烷和二氧化碳。

这不就像是一场接力赛吗,每一棒都至关重要!
想想看,如果没有两相厌氧消化工艺,这些有机垃圾会怎么样呢?它们可能会堆积如山,散发着难闻的气味,污染我们的环境。

但是有了它,一切都变得不一样了!它不仅解决了垃圾问题,还为我们提供了宝贵的能源。

这难道不是一举两得吗?
两相厌氧消化工艺的应用范围也非常广泛啊!无论是污水处理厂,还是农业废弃物处理,它都能发挥重要的作用。

它就像是一把万能钥匙,能打开各种难题的大门!而且它还在不断发展和进步呢,未来肯定会有更多更先进的技术加入进来,让它变得更加强大!
两相厌氧消化工艺真的是太神奇了!它是我们保护环境、实现可持续发展的重要武器。

我们应该大力支持和推广它,让它为我们的生活带来更多的美好和便利!难道不是吗?。

分析两相厌氧发酵工艺的缺点

分析两相厌氧发酵工艺的缺点

分析两相厌氧发酵工艺的缺点
两相厌氧工艺有以下不足:分相后原厌氧消化微生物共生关系被打破;难于管理;缺乏对各种废水的运行经验;底物类型与反应器型式之间的关系不确定。

有研究者认为,从微生物的角度来看,厌氧消化过程是由多种菌群参与的生物过程,这些微生物种群之间通过代谢的相互连贯、制约和促进,最终达到一定的平衡,在厌氧消化最优化的条件下不能分开,否则不符合最优化条件,而两相厌氧过程势必会改变稳定的中间代谢产物水平,有可能对某些特殊营养型的细菌产生抑制作用,甚至造成热力学上不适于中间产物继续降解的条件。

然而从目前的研究结果来看,虽然相分离后中间代谢产物发生了变化,但相的分离基本上都是不完全的,所以产甲烷相中的污泥仍是由多种菌群组成的,可以适应变化了的各种中间产物,因此相分离后中间产物的变化对产甲烷相没有不利影响。

相反,由于产酸相去除了大量的氢及某些抑制物,可以为后一阶段的产甲烷菌提供了更适宜的底物及环境条件,从而使产甲烷相中的污泥活性得以提高,处理效果及运行稳定性也相应提高。

一般情况下,底物类型和反应器型式决定了某种废水能否适用于两相厌氧处理,这也得到了许多试验的验证。

两相厌氧处理工艺是可以推广应用的,但对各种废水的运行经验却不足,因此仍有许多工作要做。

两相厌氧生物处理的原理

两相厌氧生物处理的原理

两相厌氧生物处理的原理
两相厌氧生物处理是一种生物处理工艺,它同时利用了两种不同类型的微生物来处理有机废水。

该工艺包括了两个相互独立的反应器:一个是厌氧消化池,另一个是厌氧挥发酸池。

该工艺的原理如下:
1. 厌氧消化池:有机废水首先通过进料管道进入厌氧消化池。

在厌氧消化池中,厌氧菌通过发酵产生乙酸、丙酸、氢气等有机酸和气体,同时将有机物质分解成更简单的化合物。

这些化合物被其他类厌氧菌或释放的甲烷气体进一步代谢并降解。

2. 厌氧挥发酸池:从厌氧消化池产生的液体被输送到厌氧挥发酸池中,同时进入大气中的气体被收集。

在挥发酸池中,有机酸通过其他厌氧细菌转化为更加稳定的产物,包括甲烷和二氧化碳等。

两相厌氧生物处理的优点包括能够同时处理多种有机废水,具有高效能和较小的处理成本。

同时,该方法能够生产出可再利用的甲烷气体和沼气,从而达到经济和环境保护的双重目的。

两相厌氧消化处理工艺特点说明

两相厌氧消化处理工艺特点说明

两相厌氧消化处理工艺特点说明两相厌氧消化处理工艺与单相厌氧消化处理工艺相比,除了运行稳定、耐冲击负荷能力强、处理效率高,还有以下特点。

①两相厌氧消化处理工艺为产酸菌和产甲烷菌分别提供了最佳的生长和代谢条件,使生物活性、处理能力和效率得以提高。

有实验表明∶两相厌氧消化系统的产甲烷率为0.168m³CH4/(kgCOD·d),而单相厌氧消化系统的产甲烷率仅为0.055m3CH4/(kgCOD·d)。

②产酸反应器相当于对污水进行预处理,不仅为产甲烷反应器提供了更适宜的基质,还能够降低水中有毒物质的毒性,改变难降解有机物的复杂结构,减少对后续产甲烷菌的毒害作用和影响,从而增强了系统运行的稳定性。

③加大产酸反应器的污泥负荷率,提高工艺处理能力。

由于产酸菌的缓冲能力较强,冲击负荷造成的酸积累不会对产酸反应器产生明显的影响,也不会对后续的产甲烷反应器造成危害,提高了系统运行的稳定性。

④由于产酸菌的世代时间远低于产甲烷菌,而产酸菌的产酸速率又高于产甲烷菌降解酸的速率。

所以,两相厌氧消化处理工艺中产酸反应器的容积小于产甲烷反应器的容积。

两相厌氧消化工艺有什么优点

两相厌氧消化工艺有什么优点

两相厌氧消化工艺有什么优点?
厌氧生物处理的消化过程中最为重要的有产酸和产甲烷两个阶段。

而这两个阶段的过程集中在一个厌氧消化池处理时,两类不同生化特性的微生物之间的协调和互相平衡比较困难,涉及众多因素,操作控制也十分不容易。

为此,开发了两相厌氧消化工艺,即把产酸和产甲烷分在两个独立的反应器内进行,互不干扰,两反应器串联运行。

这样的优点是:两个独立的反应器分别培养产酸菌和产甲烷菌,
各自控制不同的参数,分别满足不同生化特性的微生物最适宜的生命活动所需的条件,从而使反应器的处理能力大为提高,可以在相当高的负荷下进行处理,承受负荷变动的冲击能力增强了,克服了两种微生物的协调和平衡的矛盾。

两相厌氧消化工艺的关键是要做到产酸发酵的反应器中,保持产
酸菌的优势;在产甲烷的反应器中保持产甲烷菌的优势。

要做到这一点,可以采用的方法有:物理方法,利用选择性半渗透膜实现分离;或采用化学的方法,有选择地投加微生物抑制剂;或是调整氧化还原的电位,改变环境来抑制产甲烷菌在产酸菌中生长;或是采用动力学控制法,利用两菌生长速率上的差异,控制好两个反应器的水力停留时间,使产甲烷菌不可能在停留时间很短的产酸菌反应中存活。

其中,以动力学控制法最为简单,故广为采用。

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两相厌氧消化(TPAD)的研究现状及展望摘要:综合论述了两相厌氧消化(TPAD)的原理、相分离的方法、影响因素和评价指标及国内外研究应用现状,展望了在废水处理领域中的广阔前景。

关键字:两相厌氧消化相分离酸化甲烷化评价指标Progression and Prospects on the Research of Two-PhaseAnaerobicDigestion (TPAD)Abstract: The article firstly summaries the principle of two-phase anaerobicdigestion (TPAD), methods of phase-separation, affecting factors and evaluatingindexes Then the situation of investigation and application in internal andexternal TPAD are introduced. Finally, the research directions and theprospects in two-phase anaerobic digestion processesare forecasted.Keywords:two-phase anaerobicdigestion; phase separation; acidogenesis; methogenesis; evaluating indexes两相厌氧消化系统(Two-Phase AnaerobicDigestion,简称TPAD)是20世纪70年代初美国戈什(Ghosh)和波兰特(Pohland)开发的厌氧生物处理新工艺[1],并于1977年在比利时首次应用于生产。

该技术与其他新型厌氧反应器不同的是,它并不着重于反应器结构的改造,而是着重于工艺的变革。

两相厌氧技术的研究将促进国内厌氧技术的发展,同时解决目前对高浓度有机废水进行厌氧生物处理时易酸化、靠稀释废水的技术局面,是废水厌氧生物处理的一个技术飞跃。

1 两相厌氧消化的原理传统的应用中,产酸菌和产甲烷菌在单个反应器中,这两类菌群之间的平衡是脆弱的。

这是由于两种微生物在生理学、营养需求、生长速度及对周围环境的敏感程度等方面存在较大的差异。

在传统设计应用中所遇到的稳定性和控制问题迫使研究人员寻找新的解决途径。

一般情况下,产甲烷阶段是整个厌氧消化的控制阶段。

为了使厌氧消化过程完整的进行就必须首先满足产甲烷相细菌的生长条件,如维持一定的温度、增加反应时间,特别是对难降解或有毒废水需要长时间的驯化才能适应。

二相厌氧消化工艺把酸化和甲烷化两个阶段分离在两个串联反应器中,使产酸菌和产甲烷菌各自在最佳环境条件下生长,这样不仅有利于充分发挥其各自的活性,而且提高了处理效果,达到了提高容积负荷率,减少反应容积,增加运行稳定性的目的。

从生物化学角度看,产酸相主要包括水解、产酸和产氢产乙酸阶段,产甲烷相主要进行产甲烷阶段。

从微生物学角度,产酸相一般仅存在产酸发酵细菌,而产甲烷相不但存在产甲烷细菌,且不同程度存在产酸发酵细菌[2]。

2 相分离的优势及方法相分离的实现,对于整个处理工艺来说主要可以带来以下两个方面的好处:1)可以提高产甲烷相反应器中产甲烷菌的活性;2)可以提高整个处理系统的稳定性和处理效果。

厌氧消化过程中产生的氢不仅能调节中间代谢产物的形成,也能调节中间产物的进一步降解。

两相厌氧生物处理系统本质的特征是相的分离,这也是研究和应用两相厌氧生物处理工艺的第一步。

一般来说,所有相分离的方法都是根据两大类菌群的生理生化特征差异来实现的。

目前主要的相分离的技术可以分为物理化学法和动力学控制法。

管运涛等[3]采用传统两相厌氧工艺与膜分离技术相结合的系统(MBS)处理有机废水的研究结果表明:系统COD去除率达到95%,SS去除率在92%以上,酸化率为60%~80%,气化率在80%~90%左右,产酸反应器出水酸化水平高,低分子有机酸含量高,使两相工艺分相较为完全。

随后,应用该系统于处理造纸废水的研究。

洗萍等[5]采用两段UASB厌氧反应器为主体的工艺处理木薯淀粉废水,在温度为20℃左右,进水为CODCr6000~8000mg/L反应条件下二次启动。

经过33d的运行,两段厌氧处理CODCr 去除率累计达85%以上,出水CODCr为400~800mg/L。

试验结果表明,甲烷段是整个反应器启动的控制阶段,只要控制好各反应器的运行参数,便能很好达到两相分离的目的。

樊国锋等[6]以蔗糖为基质,采用连续进水的方式,研究两相UASB反应器的相分离。

结果表明,控制酸化相pH值为5.50~6.00,可得到满意的相分离效果。

运行80d后,酸化相颗粒污泥直径为2~8mm,污泥浓度为73.61kg/m3,COD去除的产气率740.0ml/g,COD容积负荷为20.82kg/(m3·d);产甲烷相颗粒污泥直径为1~3mm,污泥浓度为53.73kg/m3,COD去除的产气率614.4ml/g,COD的容积负荷为19.91 kg/(m3·d)。

两相UASB反应器的COD总去除率达93.3%,COD容积负荷为20.82kg/(m3·d)。

Beccari M等[7]在产酸相和产甲烷相中,基于不同水力停留时间和污泥龄的动力学控制法,在不添加任何化学抑制剂的情况下,实现了部分相的分离。

产酸相中主要为产酸菌以及少数的氢营养产甲烷菌。

同时,产甲烷相中同时进行酸化和甲烷化过程。

3 影响因素和评价指标3.1 影响因素(1)温度厌氧降解过程受温度影响较大,厌氧降解的温度可以分为低温(0~20℃)、中温(20~42℃)和高温(42~75℃)。

在中温范围,35℃以下每降低10℃,细菌的活性和生长速率就减少一半[8]。

温度对产酸过程的影响不是很大,对产甲烷过程则影响较大。

高浓度废水或污泥的厌氧处理通常采用中温或高温范围。

两相厌氧降解过程的每个阶段也可采用中温或高温范围。

根据厌氧消化的温度范围,两相厌氧消化的温度有高温-高温系统[9]、中温-中温系统[10]、高温-中温系统[11]和中温-高温系统。

(2)pH值产甲烷菌的最适宜pH范围是6.8~7.2,而产酸菌则需要偏低一点的pH。

传统厌氧系统通常维持一定的pH,使其不限制产甲烷菌生长,并阻止产酸菌(可引起VFA累积)占优势,因此必须使反应器内的反应物能够提供足够的缓冲能力来中和任何可能的VFA累积,这样就防止了在传统厌氧消化过程中局部酸化区域的形成。

而在两相厌氧系统中,两相分别采用不同的pH,以便使产酸过程和产甲烷过程分别在最佳的条件下进行,pH的控制对产甲烷阶段尤为重要。

(3)HRT最大去除效率经常是通过操作保证产酸段短的水力停留时间(HRT)从而防止产甲烷菌的生长来实现的。

这个过程主要是通过调整水力停留时间来实现的,而不是微生物的量[12]。

(4)硫酸盐[13]当进水中含有较高浓度的硫酸盐时,在厌氧条件下硫酸盐会对厌氧细菌特别是产甲烷菌产生严重的抑制作用。

主要是硫酸盐还原菌(sulphate reducing bacteria, 简记SRB)和产甲烷菌存在明显的基质竞争,而动力学分析表明,硫S对产甲烷有毒害作酸盐还原作用更容易进行。

另一方面,硫酸盐的还原底物H2用。

SRB对环境的适应能力强于产甲烷菌,产酸相中SRB含量比产甲烷菌高2~3个数量级,用两相厌氧消化工艺处理含硫酸盐废水时,在产酸相中控制适宜的条件促进SRB的生长,强化硫酸盐还原作用,尽可能去除硫酸盐,可减轻对下一阶段产甲烷菌的抑制作用,使SRB和产甲烷菌都能发挥很好的活性。

(5)难降解有机物Komatsu等[13]人研究了脂类物质对两相厌氧系统的抑制作用。

结果发现,脂类可以在一个两相厌氧滤池系统得到满意的降解,而在单相系统中其降解就相对较差。

(6)毒性物质Leighton等人研究了进水中铜、锌、镍、铅4中不同的重金属离子对两相厌氧消化工艺的影响。

结果发现产酸相污泥对锌和镍没有很好的吸附作用,而对铅的吸附很好,铜则适中。

同时发现,相的分离并没有对产甲烷UASB反应器提供任何保护作用。

所有的金属离子都会引起COD去除率明显下降,而在停止重金属的加入后,又会立即恢复。

四种金属中,镍和铅影响较大[12,13]。

除了以上因素,其他的参数也应该考虑,主要有进水底物浓度、有机负荷率(organic loading rate,简记OLR)、循环(recycle)、污泥停留时间和营养需求等。

两相厌氧消化过程是个多种微生物群系参与的复杂的生物反应系统,郭养浩(1997)对两相厌氧消化系统中影响反应器内微生物群系的生态平衡、微生物本征活性和反应器宏观行为的主要因素进行了分类(见表2)和综合讨论[14]。

表2 两相厌氧消化过程参数分类影响反应器内微生物生态平衡的参数影响微生物本征活性的参数影响反应器宏观行为的参数■进料组成(底物可利用性,抑制物质的存在)■进料组成(底物降解难易程度,可利用性,抑制物质的存在)▲酸化反应器结构与体积●进料碱度(维持甲烷菌适宜的pH条件)●进料浓度▲甲烷化反应器结构与体积●▲酸化器出料的酸化率(防止甲烷化反应器酸化,维持甲烷化反应器内生态平衡)●进料碱度●▲进料布水均匀性■污泥来源(微生物群系)●操作温度●操作负荷(容积负荷)●回流比(有害物质的积累)●▲床层线速(外扩散阻力)●▲酸化反应器出料的酸化率(提供甲烷化反应器适宜的进料组成)●回流比(物料返混,床层稳定性)●操作温度(物料粘度,颗粒内分子扩散速度)注:参数属性:■处理对象特性;●反应器结构参数;▲反应器操作参数3.2 评价指标(1)酸化程度的衡量指标表示水解酸化过程酸化程度的最主要参数是一些短链有机酸的浓度,即挥发性脂肪酸(VFA)的浓度,通过测定进入和流出反应器的VFA浓度的变化可以判断反应进行的情况。

通常将不同的酸折算成COD当量值,以酸化率(acidification)来衡量有机物的酸化程度。

在水解酸化反应器,在没有甲烷产生下,进水的有机物质被降解为VFA和其他次要的发酵产物。

在该情况下,酸化率等于出水VFA的COD当量和进水VFA的COD当量差与进水COD的比值,也就是酸化度(acidification degree,简写AD)[8]。

式中,——出水挥发酸浓度(以醋酸计,mg/L);——进水挥发酸浓度(以醋酸计,mg/L);——进水COD(mg/L);——VFA的COD当量系数,见表3。

(2)消化效率的评价参数Jeyaseelan S.和 Matsuo T.在研究厌氧消化过程中相分离对不同底物降解的影响时,提出如果处理效率(treatment efficiency)建立在厌氧消化系统实际出水浓度基础上,不能反映处理效率。

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