厌氧生物处理的特点

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3 60 100～200
丙酮
硫化物 氨 硫酸根
800
150 1000 5000
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④营养物质的配比 厌氧微生物的生长繁殖需要按一定的比例摄取碳、氮、磷及其他微 量元素。工程上主要控制进料的碳、氮、磷比例，因为其他营养元 素不足的情况较少见。不同的微生物在不同的环境条件下所需的碳、 氮、磷控制为（200～300）：5：1为宜。此比值大于好氧法中的100： 5：1，这与厌氧微生物对碳等养分的利用率较好氧微生物低有关。 在碳、氮、磷的比例中，碳、氮比例对厌氧消化的影响最为重要。 ⑤搅拌
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①温度 细菌对温度的适应性可分为低温、中温和高温三个区：低温消化 10℃～30℃；中温消化30℃～35℃；高温消化50℃～56℃。在0℃～ 56℃的范围内，甲烷细菌并没有特定的温度限制，然而在一定温度 范围被驯化后，温度的变化就会防碍甲烷细菌的活动，尤其是高温 消化对温度的变化更为敏感。因此在消化过程中要保持一个相对稳 定的消化温度。
搅拌可使消化池内的温度、底物、甲烷细菌分布均匀，加速消 化气的释放。
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③有毒物质 主要的有毒物质是重金属和某些阳离子。
有害物质
硫酸铝 铜 镍 铝
最大容许浓度（mg/L污泥）
有害物质
苯 甲苯 戊酸 甲醇
最大容许浓度（mg/L污泥）
5 25 500 50
200 200 100 5000
三价铬
六价铬 三硝基甲苯 合成洗涤剂
CH3CH2CH2CH2COOH + 2H2O (戊酸)
CH3CH2COOH + 2H2O （丙酸）
CH3CH2COOH + CH3COOH + 2H2 （丙酸） （乙酸）
CH3COOH + 2H2 + 2CO2 （乙酸）
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③产甲烷阶段。 厌氧消化的第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙酸 盐、CO2和H2等转化为甲烷。此过程由两组生理上不同的产甲烷细菌 完成，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱 羧产生甲烷；前者约占总量的1/3，后者约占2/3，反应为：
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①水解酸化阶段 厌氧消化的第一个阶段为水解酸化阶段。复杂的大分子、不溶 性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然 后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类等。这个阶段主要 产生较高级脂肪酸。 碳水化合物、脂肪和蛋白质的水解酸化过程如图6-2所示。 由于简单碳水化合物的分解产酸作用，要比含氢有机物的分解 产氨作用迅速，故蛋白质的分解在碳水化合物分解之后完成。 含氨有机物分解产生的NH3除了提供合成细胞物质的氮源外，在 水中部分电离，形成NH4NO3,具有缓冲消化液pH的作用，故有时也把 继碳水化合物分解后的蛋白质分解产氨过程称为酸性减退期，反应 为： NH + H2O
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②pH
甲烷细菌生长适宜的pH范围约在6.8～7.2之间。产酸细菌对酸 碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pH在4.5～8之间，其pH范围较广。 所以在用厌氧法处理污泥或废水的应用中，由于有机物的酸性发酵 和碱性发酵在同一构筑物内进行，故为了维持产生的酸和形成的甲 烷之间的平衡，避免产生过多的酸，应维持处理构筑物内的pH在6.5 ～7.5（最好在6.8～7.2）的范围内。在实际运行中，挥发酸的控制 在高pH更为重要，因当酸量积至足以降低pH时，厌氧处理的效果已 显著下降。在正常运行的消化池中挥发酸（以醋酸计）一般在200～ 800mg/L之间，如超出2000mg/L，产气率将迅速下降，甚至停止产气。 挥发酸本身不毒害甲烷菌，但pH的下降会抑制甲烷菌的生长。如pH 低，可加石灰或碳酸钠，一般加石灰，但不应加的太多，以免产生 CaCO3沉淀。
产甲烷菌
4H2 + CO2
CH4 + 2H2O(占1/3)
CH3COOH
CH3COONH4
产甲烷菌
CH4 + CO2
CH4 + NH4HCO3
产甲烷菌
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一、概述 （二）厌氧生物处理法的基本原理 2、厌氧微生物处理影响因素 控制厌氧处理效率的基本因素包括： ①温度；②pH；③有毒物质；④营养物质的配比；⑤搅拌。
H2O
NH4 + OH-
CO2
NH4HCO3-
NH4HCO3 + CH3COOH
CH3COONH4 + H2O + CO2
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②产氢产乙酸阶段； 厌氧消化的第二个阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌 的作用下，第一阶段产生的各种有机酸被分解转化为乙酸和H2。在 降解奇数碳数有机酸时除了产氢产乙酸外还产生CO2 ，如：
一、概述 [大纲要求] 掌握厌氧微生物处理法的净化机理、厌氧微生物处理法的基本概 念 [要 点 ] （二）厌氧生物处理法的基本原理 （三）厌氧生物处理的特点 （四）厌氧生物处理的分类
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一、概述 （二）厌氧生物处理法的基本原理 1、厌氧微生物处理净化机理 废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下,通过厌氧微生物（包 括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲 烷和二氧化碳等物质的过程，也称厌氧消化。与好氧过程的根本区 别在于不以分子态的氧作为受氢体，而以化合态的氧、碳、硫、氢 等为受氢体。 可以粗略地将厌氧消化过程划分为三个连续阶段： ①水解酸化阶段；②产氢产乙酸阶段；③产甲烷阶段。
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厌氧生物处理
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第六章 目录 一、概述 二、上流式厌氧污泥床（UASB）反应器 三、厌氧微生物的培养和驯化 四、厌氧生物处理的运行按理（UASB）
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