氨氮对厌氧发酵的影响

厌氧发酵是处理有机废弃物并实现其资源化利用的有效手段，然而厌氧发酵作为生物处理技术一种，必然存在着生化抑制反应。存在的生化抑制反应主要有：pH抑制、氢抑制、挥发性有机酸（VFA）和氨氮的抑制等。高浓度的氨氮就是有机废弃物厌氧生物处理中常遇到的一个难题。

本文阅读大量文献，集中研究氨氮在厌氧发酵过程中的产生机理、抑制浓度等规律，以期待解决或者避免氨氮在产甲烷发酵过程中的抑制反应情况，为今后的厌氧发酵提供理论和技术支持。

1氨氮的产生机理

在有机垃圾厌氧消化的过程中，氮的平衡是非常重要的因素，尽管进入消化系统中的硝酸盐能被还原成氮气，但其仍将存在于系统中。由于厌氧微生物细胞的增殖很少，只有很少的氮转化为细胞，大部分可生物降解的有机氮在厌氧发酵降解过程中形成水解产物-氨氮，主要以铵离子NH4+-N和游离氨NH3形式存在。因此消化液中氨氮的浓度都高于进料的氨氮浓度，系统中的总氮是守恒的。

氨态氮主要是通过氨基酸的降解产生，其分解主要通过偶联进行氧化还原脱氮反应，这需要两种氨基酸同时参与，其中一个氨基酸分子进行氧化脱氮，同时产生的质子使另外一个氨基酸的两个分子还原，两个过程同时伴随着氨基酸的去除。如丙氨酸和甘氨酸的降解：

CH3CHNH2COOH（丙氨酸）＋2H2O→CH3COOH＋CO2＋NH3＋4H+

CH2NH2COOH（甘氨酸）＋4H+→2CH3COOH＋2NH3

两个反应合并即为：

CH3CHNH2COOH＋2CH2NH2COOH＋2H2O→3CH3COOH＋CO2＋3NH3

由于氨基酸的降解的能够产生NH3，因此在这一过程会影响到溶液的pH值。NH3的存在对厌氧过程非常重要，一方面，NH3是微生物的营养物质，细菌利用氨氮作为其氮源，另一方面，NH3如果其浓度过高就会快速抑制甲烷菌的活性。

氨的存在形式有NH3和NH4+，两者的浓度决定于pH值。

NH3＋H2O→NH4+＋OH-

35℃时，K 1＝][]][[34NH OH NH -+

=1.85×10-5 （1-1）

K 2＝]

[]][[2O H OH H -+=2.09×10-14 （1-2）两式相除，[NH 3]＝1.13×10-9

有机酸积累，pH 值降低，平衡向右移动，NH 3离解为NH 4+。

同时，也有研究表明：除了有机氮在厌氧发酵时被氨化外，发酵余液回流利用也会因此加重氨积累[1]。

2氨氮的抑制机理和抑制模式

对于在厌氧发酵过程中氨氮产生抑制性的原因，目前还存在争议。大多数学者认为，游离氨(NH 3)是氨氮产生抑制作用的主要原因，因为游离氨能自由透过细胞膜[2,3]。但 https://www.360docs.net/doc/ca1843404.html,y 认为，甲烷菌的活性取决于NH 4+的浓度，而不是非离子化NH 3的浓度[4]。而且NH 4+和NH 3在驯化和非驯化的系统中的影响是不同的

[5]。

目前关于氨毒性的抑制机理所知的还十分有限，少数纯培养条件下的研究表明，氨可能以两种方式影响产甲烷菌：

(1) 铵离子直接抑制甲烷合成酶的活性；

(2) 游离氨为疏水性分子，通过被动扩散作用进入细菌细胞，引起质子不平衡和钾的缺乏[6,7]。

Benabdallah El Hadj etal.研究了不同游离氧(NH 3-N)和铵离子(NH 4+-N)浓度下城市有机固体废弃物中温和高温厌氧发酵的产气性能[8]，结果表明游离氨和铵离子均能抑制产甲烷活性，对两者单独试验，结果中温和高温下造成甲烷产量减少50%的NH 3-N 浓度分别为215和468mg/L ，而3860和5600 mg/L NH 4+-N 浓度同样造成了中温和高温下甲烷产量减少50%。

Kaare Hvid Hansen 等在研究猪粪厌氧消化的过程中总结了氨氮抑制产气的四阶段模式[2]。Poggi-Varaldo 在中温消化中应用未驯化的产乙酸产甲烷菌群[9]，Angelidaki 和Ahring 在应用经过驯化的高温产乙酸产甲烷菌群进行厌氧消化的过程中也得到了相近的模式[10]。结合试验结果和数据分析，Hansen et al.总结出

了氨氮抑制产气的四阶段模型：NH 3-N 浓度低于阈值1.1g/L 时，沼气生产过程不受抑制；NH 3-N 浓度超过1.1g/L 时，抑制发生，形成初始抑制的第一相；然后是抑制的稳定状态；之后进入抑制阶段，随着NH 3-N 浓度的增加，表观比生长速率下降。

该四阶段模型可如下表述：

Stage1 0<[NH 3]<1.10， μr =1.0 (2-1) Stage2 1.10<[NH 3]<1.10， μr =128

.0][6.713NH +- (2-2) Stage3 1.16<[NH 3]<1.34， μr =0.67 (2-3) Stage4 1.34<[NH 3]， μr =0995

.0][1213NH +- (2-4) 在模型中，[NH 3]为NH 3-N 浓度(g/L)，μr 为产甲院微生物的相对表观比生长速率。定义表观比生长速率为μ，各试验组NH 3-N 浓度为1.1g/L 时的表观比生长速率为μref ，其他NH 3-N 浓度条件下的表观比生长速率μ相对于μref 进行归一化处理，即μr=μ/μref 。随着NH 3-N 浓度的增加，μr 呈现不同形式的下降。当NH 3-N 浓度小于1.10g/L 时，恒定为1.0；当NH 3-N 浓度由1.10g/L 增加到1.16g/L 时，μr 由1.0降至0.67；当NH 3-N 浓度在1.16~1.34g/L 之间时，μr 以0.67的下降率稳定降低；在第4阶段，随着NH 3-N 浓度的增加，μr 以近乎恒定的速率下降。

非离子化NH 3的浓度主要取决于三个因素：总的氨氮浓度、温度和pH 。pH 对氨氮中游离氨所占的比例有很大影响，研究表明当pH 为7时，游离氨仅占总氨氮的1%，当pH 上升至8时，游离氨的比例上升10倍。

3 氨氮浓度对于厌氧发酵的影响

国内外已有氨氮对厌氧发酵影响的研究，但氨氮对产甲烧菌产生抑制作用的浓度还具有不确定性。

普遍认为，发酵液中的氨氮浓度为50~200 mg/L 时，对厌氧发酵有促进作用

[11]，因为氮是厌氧微生物的必需营养元素[12]，同时也有利于维持稳定的pH 。

何仕均[16]等研究发现，当氨氮浓度小于400mg/L时，对体系表现为促进产甲烷作用，当氨氮浓度大于800mg/L时开始表现为抑制产甲烷作用，抑制浓度为7%，并且抑制作用强度与氨氮浓度呈正相关。

一般认为，当氨氮质量浓度为1500~3000 mg/L时，开始对厌氧发酵过程产生一定的抑制作用[13]。

研究表明，即使是驯化过的长期运行反应系统，只要氨氮浓度达到1700mg/L 就会使产甲烷箘活性下降10%，同时产气量会开始下降[14,15]。

当发酵液中氨氮质量浓度超过3000mg/L时，会对厌氧发酵产生毒害抑制作用[13]。

高浓度的氨氮会严重影响产甲烷过程，当氨氮浓度为4051~5734mg/L时，可使产甲烷菌的活性下降56.5%[17]。

文献中关于氨氮的抑制浓度之间显著的差异可归因于底物和接种物，环境条件(温度，pH)，驯化周期等方面的差异[18,19]。

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几种沼气厌氧发酵工艺比较剖析

塞流式工艺塞流式工艺细分有两种，一种是普通的塞流式反应器（PFR），另一种是改进的高浓度塞流式工艺（HCF）。 1.塞流式反应器（PFR）图1 （1）原理 PFR也称推流式反应器，是一种长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入，呈活塞式推移状态从另一端排出。消化器内沼气的产生可以为料液提供垂直的搅拌作用，料液在沼气池内无纵向混合，发酵后的料液借助于新鲜料液的推动作用而排走。进料端呈现较强的水解酸化作用，甲烷的产生随着向出料方向的流动而增强。由于该体系进料端缺乏接种物，所以要进行固体的回流。为减少微生物的冲出，在消化器内应设置挡板以有利于运行的稳定。PFR反应原理及结构见图1。这种工艺能较好地保证原料在沼气池内的滞留时间。许多大中型

畜禽粪污沼气工程采用这种发酵工艺。（2）特点优点：适用于高SS废水的处理，尤其适用于牛粪的厌氧消化，固体含量可以提高到12%；用于农场有较好的经济效益；不需要搅拌；池形结构简单，运行方便，故障少，稳定性高。缺点：固体物容易沉淀池底，影响反应器的有效体积，使HRT和SRT降低，效率较低；需要固体和微生物的回流作为接种物；因该反应器占地面积或体积比较大，反应器内难以保持一致的温度；易产生厚的结壳。 2. 高浓度塞流式工艺（HCF）（1）原理 HCF是一种塞流、混合及高浓度相结合的发酵装置。厌氧罐内设机械搅拌，以塞流方式向池后端不断推动，HCF厌氧反应器的一端顶部有一个带格栅并与消化池气室相隔离的进料口，在厌氧反应器的另一端，料液以溢液和沉渣形式排出。（2）特点进料浓度高，干物质含量可达8％；能耗低，不仅加热能耗少，而且装机容量小，耗电量低；与PFR相比，原料利用率高；解决了浮渣问题；工艺流程简单；设施少，工程投资省；操作管理简便，运行费用低；原料适应性强（畜禽粪便、碎秸秆和有机垃圾均可）；没有预处理，原料可以直接入池；卧式单池容积偏小，便于组合。

CSTR厌氧发酵罐工作原理上课讲义

CSTR厌氧发酵罐工作原理一、概述厌氧生物处理技术在水处理行业中一直都受到环保工作者们的青睐，由于其具有良好的去除效果，更高的反应速率和对毒性物质更好的适应，更重要的是由于其相对好氧生物处理废水来说不需要为氧的传递提供大量的能耗，使得厌氧生物处理在水处理行业中应用十分广泛。但由于总体反应式基于莫诺方程的厌氧处理受到低浓度废水Ks的限制，所以厌氧在处理低浓度废水方面没有太大的空间，可最近的一些报道和试验表明，厌氧如果提供合适的外部条件，在处理低浓度废水方面仍然有非常高的处理效果。我们可以根据厌氧反应的原理加以动力学方程推导出厌氧生物处理低浓度废水尤其在处理生活污水方面的合适条件。二、厌氧反应四个阶段一般来说，废水中复杂有机物物料比较多，通过厌氧分解分四个阶段加以降解：（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。（3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。（4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。

醋糟厌氧发酵制氢的影响因素研究_马海乐

农产品加工·学刊 2009年第10期收稿日期：2009-07-30 基金项目：镇江市国际合作项目（GJ2007010，GJ2008010）；镇江市工业攻关项目（GY2007002）。作者简介：马海乐（1963-），男，陕西人，博士，教授，博士生导师，研究方向：生物资源高效利用技术。 E-mail ：mhl@https://www.360docs.net/doc/ca1843404.html, 。 0引言醋糟是利用粮食原料生产食醋过程中排放的有机废弃物，长期以来都作为垃圾被填埋。人们对醋糟的利用有过不少研究[1~3]，大多着眼于作为饲料或食用菌栽培料。但前者烘干成本过高，后者处理量少，均不能从根本上解决问题。所以对醋糟的处理，既是制醋行业的一大难题，又是城市环境卫生治理的一大难点。有机废弃物厌氧发酵制氢技术是近年来国内外研究的新领域，该技术能够高效降解有机质，并且发酵以后的底物能够用作有机肥料[4，5]。因此，将有机废弃物用于厌氧发酵制氢，既能解决有机废弃物的处理问题，又可获得清洁能源──氢气。目前采用各种有机废水和有机固体废弃物进行生物发酵制氢的研究已有很多，其中包括利用糖蜜废水、酿酒废水、植物淀粉生产废水、纤维素微晶以及城市有机固体垃圾等发酵产氢[6~10]。樊耀亭等人以牛粪堆肥或活性污泥作为天然混合产氢菌来源，分别对啤酒糟、玉米秸秆、芝麻饼、玉米芯等进行厌氧发酵，均得到了较好的产氢效果[11~13]；醋糟厌氧发酵制氢的影响因素研究马海乐1，2，3，刘瑞光1，3，王振斌1，2，3，顾顺1，3，R uihong Zhang 4，3 （ 1.江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江212013； 2.江苏省农产品生物加工与分离工程技术研究中心，江苏镇江212013； 3.美国加州大学—中国江苏大学生物质能联合研究中心，江苏镇江212013； 4.Department of Biological &Agricultural Engineering ，University of California-Davis ，Davis ，CA 95616，USA ）摘要：以预处理后的牛粪为接种物，以醋糟为发酵底物进行厌氧发酵产氢试验，研究了底物预处理方法、发酵温度、底物浓度、初始pH 值、微量金属元素添加量对产氢量的影响。结果表明，用体积分数0.7%的HCl 静置处理24h 为最佳预处理方法，且在最佳发酵条件（发酵温度35℃，底物浓度175g/L ，初始pH 值6.0）下，微量金属元素营养液添加量为2%时，产氢效果最好，累积产氢量为46.91mL/g TS 。关键词：醋糟；厌氧发酵；氢气；响应面法；优化中图分类号：TS209文献标志码：A doi ：10·39691jissn ·1671-9646（X ）·2009·10· 006Research on Influence Factors of Hydrogen Production from Vinegar Residue by Anaerobic Digestion M a Haile 1，2，3，Liu Ruiguang 1，3，Wang Zhenbin 1，2，3，Gu Shun 1，3，Ruihong Zhang 4，3 （ 1.School of Food and Biological Engineering ，Jiangsu University ，Zhenjiang ，Jiangsu 212013，China ； 2.Jiangsu Provincial Research Center of Bio-process and Separation Engineering of Agri-products ，Zhenjiang ，Jiangsu 212013，China ； 3.Joint Bio-energy Research Center of Jiangsu University and University of California-Davis ，Zhenjiang ，Jiangsu 212013，China ； 4.Department of Biological &Agricultural Engineering ，University of California-Davis ，Davis ， CA 95616，USA ） Abstract ：Vinegar residue was digested with culture from the enriched cattle manure under anaerobic condition to produce hydrogen.The effect of pretreatment method of vinegar residue ，fermentation temperature ，substrate concentration ，initial pH and supplement of trace metals on the hydrogen yield was investigated.The results showed that the best pretreatment method were that vinegar residue was placed in 0.7%HCl for 24h ，and maximal hydrogen yield 46.91mL/g TS was obtained under fermentative temperature 35℃，substrate concentration 175g/L ，initial pH 6.0and trace metals solution supplement 2%.Key words ：vinegar residue ；cattle manure ；anaerobic digestion ；hydrogen 第10期(总第187期)农产品加工·学刊 No.102009年10月 Academic Periodical of Farm Products Processing Oct. 文章编号：1671-9646(2009)10-0026-04

[沼气,废弃物,固体]有机固体废弃物厌氧发酵产生沼气的脱硫技术分析

有机固体废弃物厌氧发酵产生沼气的脱硫技术分析 0引言随着工农业废弃物厌氧生物处理技术的广泛应用，沼气作为一种可再生能源，越来越受到人们的关注和重视。沼气是一种特殊的生物质能源，因为它的低位发热值较高，所以其经常被用作汽车燃料，还有一些被用作动力能源(如水泵和发电机)，也有被用作化工原料(如合成有机玻璃脂和制造甲醛和甲醇等);还有一些国家的沼气净化技术较高，如瑞典将净化后的沼气直接并入国家气网使用。因此，沼气完全可以作为一种绿色能源被开发利用，这种新兴的产业也被人们越来越重视。由于沼气来源于厌氧发酵工艺，因此这种工艺也得到越来越多的产业化应用，不仅能缓解当前存在的能源危机问题，而且能很好地达到保护环境的目的。各种厌氧发酵微生物在厌氧的条件下，将有机物分解消化的过程中会产生沼气，此时也伴随有H2S的产生。因此，沼气是一种混合气体，其中CHQ和CO2的含量较高，H2, H2S, NH 的含量比较少。发酵原料的种类、各种原料的相对含量、厌氧发酵的条件(温度、时间、pH等)以及厌氧发酵的各个阶段都是影响沼气成分的因素。硫化氢(H2S)是一种能危害人体健康的有毒性气体，其物理性质上最大的特点是无毒和有强烈的臭鸡蛋气味。另外，大气中H2S的存在是造成酸雨的主要原因之一。由于H2S在化学性质上能与许多金属离子反应，产物是硫化物沉淀，而这些产物又不溶于水或者酸，所以其对铁等金属类物质有很强的腐蚀性。除此之外，当沼气燃烧时，H2S会被氧化成亚硫酸，从而对环境造成严重的污染，也会严重腐蚀设备、管道和仪器仪表等。因此，在利用沼气之前必须将其中的H2S去除，而国家对沼气中H2S含量的标准有严格的规定，不能超过0. 02g/亩。目前，最常用的脱除H2S的方法有干式脱硫、湿式脱硫和生物脱硫。 1.干法脱硫干法脱硫的具体反应过程是首先通过物理吸附将H2S吸附在吸附剂的表面，然后是吸附剂与H2S发生化学反应生成单质硫的过程。因为干法脱硫所使用的脱硫剂大多数是粉末状或者颗粒状，其整个过程是在完全干燥的环境下进行的，所以脱硫过程不会对设备和管道等产生腐蚀和结垢的影响。干法脱硫的适用范围是含有较低浓度H2S的气体，其优点在于脱硫工艺设备比较简单及工艺技术方面比较成熟。因此，干法脱硫工艺在工业上应用较广。目前，最常用的干法脱硫方法有氧化铁法、氧化锌法、活性炭吸附法和膜分离法等。 1.1氧化铁法脱硫氧化铁沼气脱硫法是使用较早的一种方法，早在19世纪40年代就开始逐步发展起来了，而此时煤气工业也孕育而生。氧化铁法脱硫的反应原理:常温下沼气到达脱硫机床的表面，此时沼气中的H2S与Fe203发生氧化还原反应，生成的产物为Fe2S3和Fe2;之后，含硫的脱硫剂再被空气中的氧氧化为Fe2 03和SO这也说明了这种脱硫剂是可再生的，可以循环使用很多次;但是如果脱硫剂表面的空隙被大部分覆盖以后，氧化铁脱硫剂就失去了活性。由此可见，影响脱硫效果的因素有沼气的流速和沼气与脱硫剂接触的时间。氧化铁法脱硫过程中发生的化学反应是不可逆的。反应方程式的反应速率很大，要将沼

高浓度氨氮工业废水应用厌氧氨氧化技术处理的可行性分析

高浓度氨氮工业废水应用厌氧氨氧化技术处理的可行性分析发表时间：2016-11-07T16:38:30.967Z 来源：《基层建设》2016年14期作者：丁伟文 [导读] 摘要：在氨氮工业废水的处理过程中通常都会采用厌氧氨氮氧化技术进行处理。厌氧氨氮氧化技术是一种新型的生物脱氮技术，在对工业氨氮废水的处理过程中有非常好的效果。在处理过程中不需要添加任何其他的有机物质和碳源，而且反应过程中产生的污泥量非常小，所以厌氧氨氮氧化技术具有有非常实用的工艺价值。佛山市和利环保科技有限公司广东佛山 528000 摘要：在氨氮工业废水的处理过程中通常都会采用厌氧氨氮氧化技术进行处理。厌氧氨氮氧化技术是一种新型的生物脱氮技术，在对工业氨氮废水的处理过程中有非常好的效果。在处理过程中不需要添加任何其他的有机物质和碳源，而且反应过程中产生的污泥量非常小，所以厌氧氨氮氧化技术具有有非常实用的工艺价值。近年来，这种工艺技术的应用已经也来越广泛。本文对于这种处理技术的当前发展现状进行了介绍，并结合工作经验对于处理过程中的一些处理的原理及可行性进行了分析，希望能对工业氨氮废水的处理有所帮助。关键词：工业废水；高浓度氨氮废水；废水处理；可行性分析随着当前环境污染问题的加剧，对于工业废水的处理问题已经成为社会关注的焦点。在对工业废水的处理过程中氨氮的含量是处理结果的一个重要观察指标。这也是我国环境保护所面临的一个挑战，如何有效的减少工业废水的氨氮含量。目前在工业废水的处理过程中，主要是应用硝化/反硝生物脱氮技术进行处理的。应用这种处理方法虽然与传统的物理或者化学方法相比具有一定的优势，但是由于在反应过程中需要的能量较高造成能耗严重，而且处理效率低，产生的污泥量大。厌氧氨氮氧化技术的出现对于这些问题的解决提供了一种良好的途径。该技术在上个世纪90年代开始在工业废水的处理中应用的[1]，主要是针对高浓度的工业废水进行处理应用。本文对于工业废水中常见的氨氮、有机物等物质对氨氮厌氧菌的影响进行了分析，并推应用氨氮氧化技术在工业废水处理中应用的可行性进行了探讨。 1、厌氧氨氮氧化技术的概念及应用现状厌氧氨氮氧化技术（anaerobic ammonium oxidation，Anammox）是一种新兴的工业废水处理技术。这以技术在反应过程中主要是指在反映环境厌氧或者缺氧的状况下，经过厌氧氨氮氧化的微生物以溶液中的NO2—N作为直接的受体，将周围的NH4+-N直接氧化为氮气的生物化学过程。在工业废水的处理过程中，通过厌氧氨氮氧化技术处理，与传统的处理工艺相比，在曝气量以及有机碳源和所需要的运行费用方面都有很大幅度的降低，而且在反应过程中产生的污泥的数量很少。所以这种处理技术为我国的氨氮废水中低碳氮难处理、而且耗能较高、污泥产生量大等问题的解决带来了新的希望[2]。目前相关的研究表明，在应用厌氧氨氮氧化技术进行工业废水的处理过程中，利用酵母对废水进性流化床处理后NH4+-N和NO3—N的浓度以及氮气的产生率都明显的得到提高。在应用厌氧氨氮氧化对工业废水进行处理时，常选用的厌氧氨氮菌大多都属于浮霉菌科目，这一种类的菌类大多存在于海洋中，部分也存在于实验室的器皿中。在厌氧反应中，主要是以NH4+-N和NO2—N作为反应的底物进行。不过由于废水中的NO2—N含量并不是很高，所以在进行厌氧氨氮氧化反应前需要通过硝化来实现对于NO2—N的积累，以达到厌氧反应所需的要求。在当前的应用反应中，对于厌氧氨氮氧化反应主要有两方面的问题还需要进行解决，第一个问题是在反应过程中，厌氧菌自身的增殖速率非常低；第二个问题是在反应过程中，高浓度的氨氮废水C/N比较低。这两方面的问题制约了厌氧氨氮氧化技术在工业废水处理过程中的进一步应用。二、高浓度氨氮工业废水的特征分析根据我国的相关数据统计，在2011年我国所排放的工业废水中含有的氨氮含量为29万吨，这一数字相当庞大。在这些工业废水的排放中，氨氮的含量排放量较多的几个行业分别是石化行业、焦化行业、化工行业以及制革行业等，如图1所示：图1：我国不同行业的工业废水水质情况从图中我们可以看出，不同行业的的废水排放情况大不相同，其中焦化和石化行业所排放的工业废水中所含有的氨氮含量较高。不过由于一些制药企业所排放的工业废水中所含有的大量的COD以及重金属物质，所以无法直接通过厌氧氨氮氧化技术进行处理。一般在处理过程中需要首先对高浓度的氨氮工业废水进行厌氧消化处理，然后再进行厌氧氨氮氧化处理。 3.工业废水的水质对厌氧氨氮氧化的影响厌氧氨氮氧化技术主要的处理对象就是工业废水，尤其是针对污泥水。这类废水中除了含有较高浓度的氨氮以外，还含有一些有机物质以及一些有毒的物质。这些有毒的物质对于厌氧氨氮氧化技术的应用形成了限制。相关研究表明，在工业废水中随着氯霉素物质浓度不断提高，厌氧氨氮菌的活性受到的抑制作用不断加强，不过在这一领域的研究结论上，不同研究者所得出的结论差别较大。比如Mora等人的研究表明当氯霉素的浓度小于1000mg·L-1时根本不会对厌氧氨氮菌的活性产生任何影响。但是Graaf等人的研究则表明当氯霉素的浓度大于20mg·L-1时就已经对厌氧氨氮菌的活性产生严重影响了，实验表明，其活性至少下降了40%[4]。另外，工业废水中的污泥浓度、底物浓度以及一些其他类型的物质的浓度都会对厌氧氨氮菌的活性产生重要影响。虽然微生物菌类经过训话对于这些有毒有害的物质具有一定的扛耐性，但是由于许多有毒物质的浓度较高，对于厌氧氨氮菌的活性影响是非常大的。尤其是

好氧堆肥与厌氧发酵异同点

好氧堆肥与厌氧发酵异同点陈蔷（轻工12环1 １２10314109) 摘要：好氧堆肥与厌氧发酵都是在微生物作用下有机物的降解过程，他们既有相同点又有不同点。下面我将从原理、工艺流程、发酵阶段、影响因素等方面详细说明。关键词:好氧堆肥、厌氧发酵正文：相同点：都是微生物作用下的有机物降解过程，需要微生物培养的条件,包括营养元素合理分配、温度、pＨ等;降解有机污染物,杀灭病原体,提高N、P的比例，使生肥变成植物更易于吸收的熟肥。不同点:原理不同：好氧堆肥是在有氧条件下,好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,同时释放出可供微生物生长活动所需的能量,而另一部分有机物则被合成新的细胞质,使微生物不断生长繁殖, 产生出更多生物体的过程。厌氧发酵是废物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化,同时伴有甲烷和CO2产生。过程不同:好氧堆肥工艺流程主要是:前处理～主发酵~后发酵~后处理～贮存。原料的预处理：包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。首先去除废物中的金属、玻璃、塑料和木材等杂质,并破碎到40毫米左右的粒度，然后选择堆肥原料进行配料，以便调整水分和碳氮比,可以使用纯垃圾,垃圾和粪便之比为7：3或者垃圾与污泥之比为７：3进行混合堆肥。原料的发酵阶段：我国大都采用一次发酵方式，周期长达30天,目前采用二次发酵方式，周期一般用20天。一次发酵是好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程,具体从发酵开始，经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程,一般需要10—12天，高温阶段持续时间较长。二次发酵指物料经过一次发酵后，还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在，需将其送到后发酵室,堆成1—2米高的堆垛进行二次发酵并腐熟。当温度稳定在40℃左右时即达腐熟，一般需２0—30天。后处理阶段:是对发酵熟化的堆肥进行处理，进一步去除堆肥中前处理过程中没有去除的杂质和进行必要的破碎过程、经处理后得到的精制堆肥含水在３0%左右，碳氮比为15—20。贮存阶段：贮存是指堆肥处理前必须加以堆存管理，一般可直接存放，也可装袋存放。但贮存时要注意保持干燥通风，防止闭气受潮。分为三个过程：起始阶段、高温阶段、熟化阶段。厌氧发酵:第一阶段为水解发酵阶段，是指复杂的有机物在微生物胞外酶的作用下进行水解和发酵，将大分子物质破链形成小分子物质如:单糖、氨基酸等为后一阶段做准备。第二阶段为产氢、产乙酸阶段,该阶段是在产酸菌如胶醋酸菌、部分梭状芽孢杆菌等的作用下分解上一阶段产生的小分子物质,生成乙酸和氢。这一阶段产酸速率很快，致使料液ｐH 值迅速下降,使料液具有腐烂气味。第三阶段为产甲烷阶段，有机酸和溶解性含氮化合物分解成氨、胺、碳酸盐和二氧化碳、甲烷、氮气、氢气等。甲烷菌将乙酸分解产生甲烷和二氧化碳,利用氢将二氧化碳还原为甲烷，在此阶段ｐH值上升。影响因素不同：堆肥过程影响因素有：供氧量要适当，实际所需空气量应为理论空气量的2—10倍;含水量在5０％－6０%为宜,55%最理想，此时微生物分解速度最快,水的作用有二：一是溶解有机物，参与微生物的新陈代谢，二是调节堆肥温度,温度过高时通过水分的蒸发，带走一部分热量；碳氮比要适当,一般认为城市垃圾为20—３5之间;碳磷比为7５—15０；ＰH值，当有机污泥做堆肥原料时,需要进行PH调整,堆肥过程开始时,由于酸性菌作用，PH 为5.5—6．0,堆肥结束后，PＨ为8.５—9.0。厌氧发酵原料配比,厌氧发酵的碳氮比以20—

UNIT 2 厌氧发酵和氧化

厌氧发酵和氧化厌氧发酵和氧化过程主要被用来污泥处理（图2.1）和高强度有机污染物。然而，稀释污水的应用也已被证明，并且越来越普遍。由于低生物量产量和在形成甲烷过程中能量可以由有机物基质的生物转化恢复，使得厌氧发酵进程占有优势。尽管很多的发酵进程在中温（30到35℃）进行，任然有越来越的人对单独高温发酵或预中温发酵感兴趣。后者被定义为两相厌氧消化（TPAD），它被典型设定为先是污泥停留时间3到7天，温度50到60℃的高温相，最后是7到15天的中温相。高温厌氧发酵消化进程被用来杀死病原菌以生产能够无线重复利用的A级生物固体。在处理高强度工业污水时，由于在节约能量，增加营养物和反应器容量方面的原因，厌氧发酵展现出比好氧进程更高效的选择性。由于出水水质不如好氧处理，厌氧处理通常作为污水进入市政收集系统前的预处理步骤，或者在好氧进程前面。过程描述污水厌氧氧化涉及三个基础步骤：（i）水解，（ii）发酵（也被称为产酸），（iii）产甲烷。三个步骤以图表的形式在图表2.2中阐述。特殊应用的流程图起点取决于被处理污水的性质。水解对于大多数发酵过程的第一步中，特殊物质被转化为可溶性化合物，然后被进一步水解为被细菌用来完成发酵的简单单体物质，这叫做水解。对于一些工业污水。发酵可能是厌氧过程的第一步。

发酵第二步是发酵（也叫产酸）。在发酵过程中，氨基酸，糖类和脂肪酸被降解，如图2.2.有机基质同时充当电子供体和受体。发酵的主要产物是醋酸盐，氢，二氧化碳，丙酸盐和丁酸盐。丙酸盐和丁酸盐进一步发酵同样产生氢，二氧化碳和醋酸盐。因此，发酵的最终产物（醋酸盐，氢，二氧化碳）是甲烷形成（产甲烷）的前提。自由能的改变与丙酸盐和丁酸盐的转化有关，要求系统中氢在低浓度（H2<10-4atm）,否则反应无法进行。产甲烷第三步，产甲烷，由一组统称为产甲烷菌的生物。甲烷的产生包含两组产甲烷生物。一组称为分解乙酸的产甲烷菌，能把醋酸盐分解为甲烷和二氧化碳。第二组称为利用氢的产甲烷菌，用氢作为电子供体，二氧化碳作为电子受体来生成甲烷。厌氧过程中的细菌叫做产乙酸菌，同样能够利用二氧化碳来氧化氢并且形成乙酸。然而，乙酸将被转化为甲烷，所以这个反应的影响是微小的。如图表2.3所示，厌氧消化产生的甲烷中72%由醋酸盐形成。微生物学用来水解和发酵的不产甲烷微生物由兼性和专性厌氧菌组成。厌氧消化分离的生物体包括……和大肠杆菌。其他生理学上的种群目前包含这些生产的蛋白酶，脂类酶，尿素酶，或纤维素酶。产甲烷的微生物被分类为古生菌，严格专性厌氧。许多厌氧消化中的产甲烷菌类似于这些在反刍动物的胃或在湖河有机沉积物中发

厌氧生物处理的影响因素

厌氧生物处理的影响因素厌氧生物处理的基本原理三阶段论——1979年由Bryant提出 1) 水解阶段：碳水化合物（脂肪、蛋白质）在水解发酵菌作用下转化为糖类、挥发性脂肪酸VFA、（较高级有机酸）氨基酸、水和二氧化碳； 2) 酸化阶段（产酸产乙酸阶段）：挥发性脂肪酸在产氢产乙酸菌作用下转化成H2、CO2、乙酸： CH3CH2COOH→CO2↑+CH3COOH+H2↑ 3) 产甲烷阶段：最后两组生理不同的产甲烷菌，有共同的产物： 4H2+CO2→CH4↑+2H2O —— （28%）CO2被还原的反应 2CH3COOH→2CH4↑+2CO2↑ —— （72%）乙酸脱羧的反应，CH3COOH脱羧。厌氧生物处理的影响因素 (1) 温度。存在两个不同的最佳温度范围(55℃左右，35℃左右)。通常所称高温厌氧消化和低温厌氧消化即对应这两个最佳温度范围。甲烷菌对温度的适应性很差，根据其生存的适宜温度范围，甲烷菌可分为两类，即中温甲烷菌（适宜温度33－35℃）和高温甲烷菌（适宜温度50－53℃）。当温度超出适宜温度范围时，厌氧消化反应速率则急剧下降。厌氧消化的允许温度波动范围为±1.5－2.0℃。当波动范围为±3℃时，就会严重抑制消化速率。当波动范围超过±5℃时，就会使有机酸大量积累而破坏厌氧消化过程的正常运行。 (2) pH值。厌氧消化最佳pH值范围为6．8～7．2。产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pH值范围较广，在4.5-8.0之间。产甲烷菌要求环境介质pH值在中性附近，最适宜pH值为7.0-7.2，pH6.6-7.4较为适宜。在厌氧法处理废水的应用中，由于产酸和产甲烷大多在同一构筑物内进行，故为了维持平衡，避免过多的酸积累，常保持反应器内的pH值在6.5-7.5(最好在6.8-7.2)的范围内。 (3) 有机负荷。 ① 厌氧生物反应器的有机负荷通常指的是容积负荷，其直接影响处理效率和产气量。在一定范围内，随着有机负荷的提高，产气量增加，但有机负荷的提高必然导致停留时间的缩短，即进水有机物分解率将下降，从而又会使单位质量进水有机物的产气量减少。 ② 厌氧处理系统的正常运转取决于产酸和产甲烷速率的相对平衡，有机负荷过高，则产酸率有可能大于产甲烷的用酸率，从而造成挥发酸VFA的积累使pH值迅速下降，阻碍产甲烷阶段的正常进行。严重时导致产甲烷作用的停顿，整个系统陷于瘫痪状态，调整恢复起来非常困难。

氨氮对厌氧发酵的影响

~ 氨氮对厌氧发酵的影响厌氧发酵是处理有机废弃物并实现其资源化利用的有效手段，然而厌氧发酵作为生物处理技术一种，必然存在着生化抑制反应。存在的生化抑制反应主要有：pH抑制、氢抑制、挥发性有机酸（VFA）和氨氮的抑制等。高浓度的氨氮就是有机废弃物厌氧生物处理中常遇到的一个难题。本文阅读大量文献，集中研究氨氮在厌氧发酵过程中的产生机理、抑制浓度等规律，以期待解决或者避免氨氮在产甲烷发酵过程中的抑制反应情况，为今后的厌氧发酵提供理论和技术支持。 1氨氮的产生机理在有机垃圾厌氧消化的过程中，氮的平衡是非常重要的因素，尽管进入消化系统中的硝酸盐能被还原成氮气，但其仍将存在于系统中。由于厌氧微生物细胞的增殖很少，只有很少的氮转化为细胞，大部分可生物降解的有机氮在厌氧发酵降解过程中形成水解产物-氨氮，主要以铵离子NH 4+-N和游离氨NH 3 形式存在。因此消化液中氨氮的浓度都高于进料的氨氮浓度，系统中的总氮是守恒的。氨态氮主要是通过氨基酸的降解产生，其分解主要通过偶联进行氧化还原脱氮反应，这需要两种氨基酸同时参与，其中一个氨基酸分子进行氧化脱氮，同时产生的质子使另外一个氨基酸的两个分子还原，两个过程同时伴随着氨基酸的去除。如丙氨酸和甘氨酸的降解： CH 3CHNH 2 COOH（丙氨酸）＋2H 2 O→CH 3 COOH＋CO 2 ＋NH 3 ＋4H+ CH 2NH 2 COOH（甘氨酸）＋4H+→2CH 3 COOH＋2NH 3 ] 两个反应合并即为： CH 3CHNH 2 COOH＋2CH 2 NH 2 COOH＋2H 2 O→3CH 3 COOH＋CO 2 ＋3NH 3 由于氨基酸的降解的能够产生NH 3 ，因此在这一过程会影响到溶液的pH值。 NH 3的存在对厌氧过程非常重要，一方面，NH 3 是微生物的营养物质，细菌利用氨

好氧堆肥与厌氧发酵异同点

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好氧堆肥与厌氧发酵异同点陈蔷（轻工 12环1 09）摘要：好氧堆肥与厌氧发酵都是在微生物作用下有机物的降解过程，他们既有相同点又有不同点。下面我将从原理、工艺流程、发酵阶段、影响因素等方面详细说明。关键词：好氧堆肥、厌氧发酵正文：相同点：都是作用下的降解过程，需要的条件，包括营养元素合理分配、温度、pH等；降解有机污染物，杀灭病原体，提高N、P的比例，使生肥变成植物更易于吸收的熟肥。不同点：原理不同：好氧堆肥是在有氧条件下，好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。微生物通过自身的生命活动，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动所需的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，使微生物不断生长繁殖，产生出更多生物体的过程。厌氧发酵是废物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和CO2产生。过程不同：好氧堆肥工艺流程主要是：前处理～主发酵～后发酵～后处理～贮存。原料的预处理：包括分选、破碎以及含水率及碳氮比的调整。首先去除废物中的金属、玻璃、塑料和木材等杂质，并破碎到40毫米左右的粒度，然后选择堆肥原料进行配料，以便调整水分和碳氮比，可以使用纯垃圾，垃圾和粪便之比

为7：3或者垃圾与污泥之比为7：3进行混合堆肥。原料的发酵阶段：我国大都采用一次发酵方式，周期长达30天，目前采用二次发酵方式，周期一般用20天。一次发酵是好氧堆肥的中温与高温两个阶段的微生物代谢过程，具体从发酵开始，经中温、高温然后到达温度开始下降的整个过程，一般需要10—12天，高温阶段持续时间较长。二次发酵指物料经过一次发酵后，还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在，需将其送到后发酵室，堆成1—2米高的堆垛进行二次发酵并腐熟。当温度稳定在40℃左右时即达腐熟，一般需20—30天。后处理阶段：是对发酵熟化的堆肥进行处理，进一步去除堆肥中前处理过程中没有去除的杂质和进行必要的破碎过程、经处理后得到的精制堆肥含水在30%左右，碳氮比为15—20。贮存阶段：贮存是指堆肥处理前必须加以堆存管理，一般可直接存放，也可装袋存放。但贮存时要注意保持干燥通风，防止闭气受潮。分为三个过程：起始阶段、高温阶段、熟化阶段。厌氧发酵：第一阶段为水解发酵阶段，是指复杂的有机物在微生物胞外酶的作用下进行和发酵，将大分子物质破链形成小分子物质如：单糖、氨基酸等为后一阶段做准备。第二阶段为产氢、产阶段，该阶段是在产酸菌如胶醋酸菌、部分梭状芽孢杆菌等的作用下分解上一阶段产生的小分子物质，生成乙酸和氢。这一阶段产酸速率很快，致使料液pH值迅速下降，使料液具有腐烂气味。第三阶段为产阶段，有机酸和溶解性含氮化合物分解成氨、胺、碳酸盐和二氧化碳、甲烷、氮气、氢气等。甲烷菌将乙酸分解产生甲烷和二氧化碳，利用氢将二氧化碳还原为甲烷，在此阶段pH值上升。

厌氧发酵过程三阶段理论之欧阳家百创编

厌氧发酵过程三阶段理论：欧阳家百（2021.03.07）一、有机物水解和发酵细菌作用下，使碳水化合物、蛋白质与脂肪转化为单糖氨基酸、脂肪酸、甘油、CO2、H等二、把第一阶段产物转化为H、CO2和CH3COOH 三、通过两组生理物质上不同产CH4菌作用，将H和CO2转化为 CH4，对CH3脱羧产生CH4。厌氧消化原理：有机物厌氧消化过程主要包括产酸和产甲烷两个阶段。而对于不溶性有机物（有机垃圾），一般可认为在上述两个阶段之前多一个“水解阶段”，水解阶段起作用的细菌包括纤维素分解菌、脂肪分解菌和蛋白质水解菌；在水解酶作用下，转化产生单糖、酞和氨基酸、脂肪酸和甘油。产酸阶段起作用细菌是发酵性细菌，产氢产乙酸和耗氢产乙酸菌在胞内酶作用下，转化产生挥发性脂肪酸、醇类、氢和二氧化碳；产甲烷阶段是产甲烷菌利用H2、CO2、乙酸、甲醇等化合物为基质，将其转化成甲烷，其中H2、CO2和乙酸是主要基质。名词： VFA: Volatileacid 挥发酸

COD: Chemical oxygen demand 化学需氧量 BOD: Biochemical oxygen demand 生物需氧量 TOD: Total oxygen demand 总需氧量 TOC: Table of content 总有机碳 TS: Total solid 总固体 SS: Suspend solid 悬浮固体 VS: Volatile solid 挥发固体 HRT: 水利滞留时间=消化器有效容积/每天进料量 SRT: 污泥停留时间：单位生物量在处理系统中的平均停留时间 SVT: 污泥体积系数：单位体积水样在静置30min后，污泥体积数 MRT: 微生物滞留时间 PFR:塞流式反应器（Plug flow reactor）高浓度悬浮固体发酵原料一段进入，从另一段排除。 USR:生流式固体反应器（Upflow solid reactor）原料从底部进入消化器，上清从消化器上部溢出 UASB:生流式厌氧污泥床（Upflow anaerobic sludge bed）自下而上流动污水通过膨胀的颗粒状污泥床消化分解，消化器分为污泥床、污泥层和三相分离器。 UBF：污泥床过滤器。将UASB和厌氧过滤器结合为一体的厌氧

温度对畜禽粪便厌氧发酵影响

温度对厌氧发酵工艺的影响参数温度不仅影响着厌氧发酵的产气速度，也影响着产气量，在一定温度范围内，产气速度和产气量与温度呈现正相关，随着温度的升高，发酵周期、产气时间和发酵启动时间在缩短。一般来说，甲烷菌有3个适宜生长的温度范围，分为：低温(10℃~30℃)、中温(30℃~40℃)和高温(50℃~60℃)，所以对应着3种优势微生物种群：嗜冷微生物、嗜温微生物和嗜热微生物。相应的厌氧处理工艺分别为：低温厌氧发酵、中温厌氧发酵和高温厌氧发酵。 1、温度对厌氧消化期的影响厌氧消化的发酵周期（发酵周期意味着在相同时间内消化处理废弃物的量，直接反映了厌氧消化效率。一般在实际生产中，以产气量达到总气量的90%以上即可认为发酵基本完成，为一个发酵周期。）、产气时间和发酵启动时间和温度有很大关系。随着温度的升高，发酵周期、产气时间和发酵启动时间都在缩短。因此，在实际生产中可以提高发酵的环境温度，加快厌氧消化的启动，同时也可以缩短水力滞留期，处理更多的料液，提高产气量。 2、温度对厌氧发酵产气量和产气速度的影响由表4和表5可见，温度不仅影响着产气速度，也影响着产气量，在一定温度范围，产气速度和产气量与温度呈正相关。但是，发酵原料总的产气量却不受温度的影响，所以，在厌氧发酵中要尽可能的提高发酵环境的温度，提高产气速度和产气量，从而利用更多的废物料，变废为宝。

3、温度对厌氧发酵产甲烷含量的影响由表6可知，在不同温度条件下，厌氧发酵沼气特性是不同的，在它们都进入发酵启动时间时，以高温条件下，甲烷气体含量最高。因为存在底物的驯化适应阶段，该试验只能在一定程度上说明温度条件与产气性的关系，无法定量地说明它们之间的关系。 4、温度突变对厌氧发酵的影响发酵温度的突变会对厌氧发酵产生影响。当温度在±3℃的变化时，消化速度受到抑制；当温度在±5℃的急剧变化时，产气量就会迅速降低，甚至会停止产气。一旦温度条件得到恢复，厌氧发酵也会恢复工作。有研究表明：温度突降后，产气量几乎降为0，总挥发性脂肪酸(VFA)和乙酸、丙酸含量快速积累，pH也随之下降。但系统较高的缓冲能力使得pH在正常范围内波动，并不影响反应器的运行。所有这些参数在温度恢复后经过一段时间均能恢复至温度变化前的状态。基于温度对厌氧发酵的重要作用，所以，在实际的生产中，尽可能地在优势微生物种群活动范围内提高厌氧发酵的环境温度，同时应注意温度的变化。（1）尽可能以高温厌氧发酵系统来处理环境污水，虽然存在温度较难控制和系统的不稳定等不利因素，但较之中温和低温发酵，仍然具有很多优势，如能加速菌群的繁殖，促进复杂有机原料的水解反应，较高的甲烷生产率。（2）加强保温技术的研究、保温材料的研制和推广工作。

厌氧发酵指标测定方法

COD的测定（快速密闭催化消解法）试验步骤： 1、取1ml滤液(5000r/min条件下离心10min,过滤)于50ml容量瓶中定容(稀释倍数由滤液 SCOD的浓度而定，通常是稀释至1000－2500mg/L，选择消化液Ⅰ)，从中量取3ml于消化管（注意干燥）中，每个样品做3个重复；同时以同量的蒸馏水代替样品，做空白试验。 2、依次加入1ml掩蔽剂、3ml消化液（注意准确）、5ml催化剂（每加入一种试剂后都要摇匀），旋紧密封塞，混匀。 3、放入已预热到165℃的消解炉中，消解22min，冷却。 4、将样液移至150ml锥形瓶中，用蒸馏水冲洗消化管（至少洗3次，共约30ml），冲洗液移入锥形瓶中。 5、加3滴邻菲罗啉指示剂，用硫酸亚铁标准溶液滴定，溶液颜色由黄到蓝突变成红褐色为终点，记录硫酸亚铁标准溶液用量（样品的记为V1，空白对照的记为V0）。 6、滴定使用0.05 mol/LFeSO4：先配0.2mol/L FeSO4，然后稀释得到（量取250mL0.2mol/L FeSO4于1000mL容量瓶即得0.05 mol/LFeSO4，标定后使用）标定方法：准确吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液（C(1/6K2Cr2O7)=0.2500mol/L）于250mL 锥形瓶中，加水稀释至55mL左右，缓慢加入5mL浓硫酸，混匀，冷却后，加入2－3滴邻菲啰啉指示剂，用0.05 mol/LFeSO4滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即未终点。 C[FeSO4]=0. 25*10/V 计算： COD（mg·L-1）＝（V0-V1）×C×8×1000×50/V2 V1——滴定样品消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积，mL V0——滴定空白消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积，mL V2――水样体积，mL，本试验中V2＝3mL C——硫酸亚铁标液的浓度，mol·L-1 50――水样的稀释倍数

氨氮的危害及防治措施

水产养殖中氨氮的危害及防治措施衢江区水利局王俏俏随着工业污染排放、畜禽养殖业污水排放、生活污水排放、水产养殖中过量投喂饲料行为等，淡水养殖水体中氨氮超标致使水生生物中毒死亡的的事情频繁发生，给养殖户带来极大的经济损失。一、水体中氨氮的积累和危害池塘养鱼水体中的总氨氮一般以两种形式即非离子氨(NH3)和铵离子(NH4+)存在，在pH值小于7时，水中的氨几乎都以NH4+的形式存在，在pH大于11时，则几乎都以NH3的形式存在，温度升高，NH3的比例增大。氨氮对水生生物的危害主要是指非离子氨的危害，非离子氨进入水生生物体内后，对酶水解反应和膜稳定性产生明显影响，表现出呼吸困难、不摄食、抵抗力下降、惊厥、昏迷等现象，甚至导致水生生物大批死亡。另外，在生物体内富集的高浓度氨氮可转化为亚硝酸盐后对生物体产生危害，而亚硝酸盐又是强氧化剂，不仅会使生物体中毒，它还有致癌作用。二、氨氮超标的防治措施根据《渔业水质标准》，水产养殖生产中，应将氨的浓度控制在0.02mg/L以下。目前，可以从以下三个方面降低水体中氨氮的含量，防治氨氮中毒。（一）科学进行养殖生产 1、做好清淤工作，经常换水，保持水体新鲜。

2、饲料过量投喂是造成氨氮污染的主要原因之一，因此要减少饵料系数，提高饲料使用率，减少养殖生物的粪便排泄量。 3、用盐酸或醋酸调节PH值，降低PH值至7.0以下，降低氨氮毒性，再用沸石粉、麦饭石等吸附剂去除水体中的氨氮。（二）利用微藻减少水体中的氨氮微藻是一种单细胞藻类，以水为电子供体,以光能作为能源,利用氮、磷等营养物质合成有机质。能吸收水体中的氨氮并将其转换合成氨基酸等含氮物质，是水生生物的天然饵料。微藻还能产生大量的氧气,水体中充足的氧气能促进亚硝酸盐向硝酸盐的转化,同时可减少水体因缺氧而形成的恶臭气味,改善水体生态环境,抑制和减轻氨氮对鱼类的毒害作用,提高鱼类食欲和饲料利用率,促进鱼类生长发育。（三）利用微生物制剂减少水体中的氨氮微生物制剂是从天然环境中筛选出来的微生物菌体经培养、繁殖后制成的含有大量有益菌的活性菌制剂。一般微生物制剂分为液态、固态（粉状）两大类。养殖水体是一个由多种微生物组成的动态平衡系统,有益菌和有害菌共存。当向水体添加有益微生物,通过大量繁殖成为优势种群可抑制有害病菌的生长,同时通过有益微生物的新陈代谢,可降低水中过剩的营养物质和其他有害物质,对去除水体中的氨态氮、有机质、增加溶解氧等方面有明显的调节作用,同时也调节水体的pH值,促进底泥中氮磷的释放,促进浮游生物

厌氧发酵原理及其工艺

1.4 实验研究目的，技术路线我国目前的农作物发酵制沼气技术与发达国家相比,起步较晚,大型项目的运行经验相对较少。由于我国幅员辽阔,不同地域的农作物资源种类不同,其物理和化学性质也有较大的差别,加之我国不同地区年平均气温差别较大,使我国农作物厌氧发酵制备沼气的大型项目难有统一的设计参数标准。对于不同的大型沼气项目,必须结合项目实际的农作物种类和物性、气候条件、供热条件、沼液和沼渔的消纳和后续处理工艺、农作物的价格和最大运输半径、原料的储存和供料方式、发电机组的选型等因素进行综合考虑,才能使项目实施后获得最佳的经济和社会效益。根据我国农作物制备沼气技术的应用现状,结合本文研究的农作物制备沼气项目实际案例,本文的研究目的为:;研究发酵原料的物理化学性质和产气率,提出合理估算农作物（主要是黄瓜藤）和粒径的方法,为项目实例提供工艺选择、系统设计和经济性计算提供可靠依据。为了实现上述目的,本文研究内容主要集中如下几个方面: （1）研究农作物破碎预处理的特点,为合理计算破碎预处理能耗提供计算方法。（2）研究了黄瓜藤的鲜活度对发酵产气量和产气速率等因素的影响。（3）不同投配率对发酵产气量和产气速率等因素的影响；为了厌氧发酵反应的持续反应，同时还研究不同投配率对于pH值的影响。 1.5 论文章节安排本论文共包括六章内容。第一章介绍课题的研究背景，国内能源消费和可再生能源利用现状，以及课题的主要研究内容和意义。第二章厌氧发酵反应制备沼气的基本原理和影响参数。

第三章阐述农作物的破碎原理，从中说明粒度与能耗间的关系，并且从能耗的角度分析不同粒度的颗粒的耗能情况。第四章针对需要采用实验方法对各个因素进行研究，确定实验的数据测量的方法以及实验进行过程中需要的注意事项，防止实验失败。第五章实验采用定制CSTR厌氧反应器对黄瓜藤在中温条件下进行厌氧消化反应实验，研究系统的稳定性能和产气性能。第六章作出对课题的总结和展望，总结本课题的研究成果，并提出不足之处和以后还需进一步研究的方向。