CSTR厌氧发酵罐工作原理上课讲义
发酵设备培训讲义
发酵设备培训讲义1. 简介发酵是一种利用微生物将有机物质进行代谢转化的过程。
在食品工业、制药工业、化妆品工业等领域中，发酵技术被广泛应用于食品、药物、化妆品等的生产过程中。
发酵设备是实现发酵过程的重要工具。
本讲义将介绍发酵设备的基本原理、操作方法以及维护保养等内容，帮助大家更好地理解和应用发酵设备。
2. 发酵设备的分类发酵设备根据其结构和功能的不同可以分为以下几类：1.发酵罐：也称为发酵釜，是最常见的发酵设备。
它是用于进行大规模发酵的容器，具有较大的容积和压力抗力，适用于工业生产。
2.发酵槽：也称为发酵槽罐，容积较小，适用于实验室小规模发酵。
3.发酵塔：也称为发酵塔式罐，具有垂直结构，体积较小，适用于微生物、细胞和酶的培养。
4.发酵膜箱：采用膜分离技术，可以在保持生物量和产物的高浓度条件下，实现发酵和分离过程的一体化。
5.发酵袋：一种灵活的、可移动的发酵容器，适用于灵活性要求较高的发酵过程。
3. 发酵设备的基本原理发酵设备的基本原理是在控制温度、pH值、氧量和搅拌等条件下，提供一个适合微生物生长和代谢的环境。
主要过程包括以下几个方面：1.发酵培养基的制备：发酵培养基是提供微生物发酵所需的营养物质的介质。
一般包括碳源、氮源、矿盐和生长因子等成分。
2.发酵菌种的接种：将选定的菌株接种到发酵培养基中，使其在培养基中繁殖和生长。
3.发酵过程的调控：通过控制温度、pH值、氧量和搅拌等条件，调控发酵过程中微生物的生长速率和产物的生成速率。
4.发酵液的分离和提纯：将发酵液中的微生物细胞、产物以及废料进行分离和提纯。
4. 发酵设备的操作方法根据不同的发酵设备，其操作方法也会有所不同。
下面以发酵罐为例，介绍其典型的操作方法：1.发酵罐的清洗和消毒：在开始发酵之前，需要对发酵罐进行彻底的清洗和消毒，以避免杂菌的污染。
2.发酵培养基的制备：根据发酵菌株的要求，制备适当的发酵培养基。
3.菌种的接种：将培养好的菌株接种到发酵罐中，使其开始生长和繁殖。
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厌氧生物处理——原理
厌氧消化装置的负荷率是怎样确定的呢？
一个重要的原则是：在两个转化（酸化和气化）速 率保持稳定平衡的条件下，求得最大的处理目标 （最大处理量或最大产气量）。
一般而言，厌氧消化微生物进行酸化转化的能力强， 速率快，对环境条件的适应能力也强；而进行气化 转化的能力相对较弱，速率也较慢，对环境的适应 能力也较脆弱。这种前强后弱的特征使两个转化速 率保持稳定平衡颇为困难，因而形成了三种发状 态。
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厌氧生物处理——原理
高温厌氧消化系统适宜的氧化还原电位为-500~-600mV； 中温厌氧消化系统及浮动温度厌氧消化系统要求的氧化还原
电位应低于-300~-380mV。
产酸细菌对氧化还原电位的要求不甚严格，甚至可在 +100~-100mV的兼性条件下生长繁殖；
甲烷细菌最适宜的氧化还原电位为-350mV或更低。
有机物
Ⅱ
酸化（1）
酸化（2）
小分子溶解态 有机物转化为 （H2+CO2）及 A、B两类产物
B类产物转化为 （H2+CO2）及
乙酸等
Ⅲ 气化
CH4、CO2等
发酵细菌
产氢产乙酸细菌 甲烷细菌
发酵工艺
甲烷发酵 酸发酵
——
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厌氧生物处理——原理
二、发酵的控制条件 （以下重点讨论甲烷发酵的控制条件。） （一）营养与环境条件
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厌氧生物处理——原理
一、厌氧消化的生化阶段 复杂有机物的厌氧消化过程要经历数个阶段，由不同的
细菌群接替完成。根据复杂有机物在此过程中的物态及物 性变化，可分三个阶段（如表所示）。
CSTR厌氧发酵罐工作基础学习知识原理
CSTR厌氧发酵罐工作基础学习知识原理CSTR（Continuous Stirred Tank Reactor）厌氧发酵罐是一种连续搅拌型反应器，广泛应用于生物质转化、生物能源生产和废弃物处理等领域。
它的原理是利用微生物在缺氧条件下进行代谢，将有机废弃物转化为产气、产酒精等有用产品。
1.搅拌机械：CSTR厌氧发酵罐内设置了搅拌机械，通过机械搅拌使发酵罐内的微生物和废弃物充分混合，提高反应效率。
搅拌还有助于维持反应器内的温度均匀。
2.类反应器结构：CSTR厌氧发酵罐采用了连续流动的方式，将废弃物和微生物持续输入，产物持续流出，保持了恒定的反应体积和反应时间。
这种连续流动的结构可以提高反应效率，稳定运行。
3.温度控制：CSTR厌氧发酵罐内的反应需要在适宜的温度下进行，常见的温度范围为35-40℃。
一般通过外部加热或制冷装置来控制反应器的温度，确保微生物代谢的正常进行。
4.pH控制：CSTR厌氧发酵罐内的反应需要在适宜的pH范围内进行，常见的pH范围为6.5-7.5、过高或过低的pH值会抑制微生物的生长和代谢，影响反应效果。
可通过加入酸碱溶液来控制反应器内的pH值。
5.气体排放与收集：厌氧发酵过程中产生的气体，如甲烷、二氧化碳等，需要及时排放和收集。
排放通常通过气体排放管道进行，收集则通过气体收集设备，如气包或气体分析仪器进行。
收集的气体可以用于能量转换或其他化学反应。
1.连续操作：CSTR厌氧发酵罐采用了连续流动的结构，可以进行连续操作，大大提高了生产效率。
同时，连续流动结构还能够稳定反应条件，减少不均匀反应带来的问题。
2.反应效率高：CSTR厌氧发酵罐内设置了搅拌机械，能够使废弃物和微生物充分混合，提高反应效率。
同时，由于反应器内的体积固定，所以反应时间也是恒定的，进一步提高了反应效率。
3.应用广泛：CSTR厌氧发酵罐可以处理多种有机废弃物，如农业废弃物、食品废料、城市垃圾等。
通过将这些有机废弃物转化为燃气、肥料等有用产品，同时还可以减少环境污染，实现资源的再利用。
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厌氧发酵原理
（3）pH值及酸碱度 由于发酵系统中的CO2分压很高 （20.3~40.5kPa），发酵液的实际pH值比在大气 条件下的实测值为低。一般认为，实测值应在 7.2~7.4之间为好。
（4）毒物 凡对厌氧处理过程起抑制或毒害作用的物质， 都可称为毒物。
厌氧发酵原理
（二）控制条件 （1）生物量
厌氧发酵原理
生化阶段 物态变化
生化过程
菌群
有机物厌氧消化过程
Ⅰ 液化（水解）
大分子不溶态 有机物转化为 小分子溶解态
有机物
Ⅱ
酸化（1）
酸化（2）
小分子溶解态 有机物转化为 （H2+CO2）及 A、B两类产物
B类产物转化为 （H2+CO2）及
乙酸等
Ⅲ 气化
CH4、CO2等
发酵细菌
产氢产乙酸细菌 甲烷细菌
厌氧发酵原理
概述 原理 主要构筑物及工艺
厌氧发酵原理
在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌 氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过程， 称为厌氧生物处理法或厌氧消化法。
厌氧生物处理法的处理对象是：高浓度有机工业废水、 城镇污水的污泥、动植物残体及粪便等。
厌氧发酵原理
厌氧生物处理的方法和基本功能有二： （1）酸发酵的目的是为进一步进行生物处理提供易生物
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当有机负荷率适中时，产酸细菌代谢产物中的有 机酸基本上能被甲烷细菌及时地吸收利用，并转化为 沼气，溶液中残存的有机酸量一般为每升数百毫克。 此时消化液中pH值维持在7~7.5之间，溶液呈弱碱性。 这种在弱碱性条件下进行的厌氧消化过程称之为弱碱 性发酵状态，它是一种高效而又稳定的发酵状态，最 佳负荷率应达此状态。
CSTR厌氧发酵罐工作基础学习知识原理
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。
再上述四个阶段中，有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段，在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。
前三个阶段的反应速度很快，如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话，Ks（半速率常数）可以在50mg/l以下，μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。
厌氧发酵罐工作原理
弘景环保
厌氧发酵罐在一个密闭罐体 内完成料液的发酵、沼气产 生的过程。消化器内安装有 搅拌装置，使发酵原料和微 生物处于完全混合状态。投 料方式采用恒温连续投料或 半连续投料运行。新进入的 原料由于搅拌作用很快与发 酵器内的全部发酵液菌种混 合，使发酵底物浓度始终保 持相对较低状态。
厌氧发酵罐维护保养：
如进气管与出水管接头漏气，当旋紧接头不解决问题时，应添加或 更换填料。压力表与安全阀应定期检查，如有故障要及时调换或修 理。清洗厌氧发酵罐时，请用软毛刷进行刷洗，不要用硬器刮擦， 以免损伤厌氧发酵罐表面。配套仪表应每年校验一次，以确保正常 使用。电器、仪表、传感器等电气设备严禁直接与水、汽接触，防 止受潮。厌氧发酵罐停止使用时，应及时清洗干净，排尽厌氧发酵 池及各管道中的余水；松开厌氧发酵罐罐盖及手孔螺丝，防止密封 圈产生永久变形。
发酵罐工作原理
发酵罐工作原理
发酵罐是一种用于进行发酵过程的设备，其工作原理主要涉及温度、湿度和氧气等因素。
在发酵过程中，微生物通常是通过代谢来产生所需的产物。
以下是发酵罐的工作原理：
1. 控制温度：发酵罐内部的温度对微生物的生长和代谢过程至关重要。
因此，发酵罐通常配有温度控制系统，以确保罐内保持适宜的温度。
这可以通过加热或冷却罐内的介质来实现，以维持理想的温度范围。
2. 调节湿度：湿度是维持发酵过程中微生物正常生长和代谢所必需的。
因此，发酵罐通常具有湿度控制功能，以确保罐内的湿度处于适宜的范围内。
这可以通过增加或减少罐内的湿度源来实现，以满足微生物生长的要求。
3. 调节氧气供给：微生物在发酵过程中需要氧气进行代谢。
为了提供足够的氧气，发酵罐通常配有气体供给系统，以确保罐内保持适宜的氧气水平。
这可以通过通入空气或其他纯化的氧气源来实现，以满足微生物代谢的需求。
4. 混合和搅拌：发酵过程中，混合和搅拌是必要的，以保持罐内微生物和培养基的均匀分布。
发酵罐通常配有搅拌装置，以确保培养基中的微生物和营养物质均匀混合，并促进氧气的分散。
5. 监测和控制系统：为了确保发酵过程的稳定和控制，发酵罐通常配备监测和控制系统。
这些系统可以实时监测和记录发酵
过程中的温度、湿度、氧气和pH值等关键参数，并自动调节系统操作，以维持最佳条件。
总之，发酵罐通过控制温度、湿度和氧气等因素，为微生物的生长和代谢提供了合适的环境，并通过混合和搅拌来促进物料的均匀分布，以实现发酵过程的有效进行。
发酵罐工作原理
发酵罐工作原理
发酵罐是一种用于发酵过程的设备，通常用于食品、饮料和生物制药工业。
它通过提供适当的温度、湿度和氧气，使微生物在有利的环境中快速繁殖，从而实现发酵过程。
发酵罐的工作原理涉及多个方面，下面将详细介绍。
首先，发酵罐的温度控制是其工作原理的关键。
发酵过程需要适宜的温度才能进行，一般来说，微生物的生长速度随温度的升高而加快。
因此，发酵罐通常配备有温度控制系统，可以根据不同的发酵过程进行调节，确保温度始终在适宜的范围内。
其次，发酵罐的通风和氧气供应也是其工作原理的重要组成部分。
微生物在发酵过程中需要氧气进行呼吸作用，同时也需要排出二氧化碳等废气。
因此，发酵罐内部通常设置有通风系统，以保持适当的氧气供应和二氧化碳排放，从而维持发酵过程的正常进行。
此外，发酵罐的搅拌设备也对其工作原理起着重要作用。
搅拌可以使发酵物料均匀混合，有利于微生物的生长和代谢过程。
同时，搅拌还可以帮助维持发酵物料的温度和pH值均匀分布，从而保证发酵过程的稳定性和高效性。
除此之外，发酵罐的pH值和营养物质的供给也是其工作原理的重要方面。
微生物对环境的pH值和营养物质需求有一定的要求，因此发酵罐通常配备有pH值控制系统和营养物质供给系统，以确保发酵过程中微生物的生长和代谢能够顺利进行。
总的来说，发酵罐的工作原理是通过控制温度、通风和氧气供应、搅拌设备、pH值和营养物质的供给等多个方面的综合作用，为微生物提供一个适宜的生长环境，从而实现发酵过程。
发酵罐的工作原理的理解对于发酵工艺的优化和控制具有重要意义，也为相关行业的发展提供了重要的技术支持。
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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。
再上述四个阶段中，有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段，在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。
前三个阶段的反应速度很快，如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话，Ks（半速率常数）可以在50mg/l以下，μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。
而第四个反应阶段通常很慢，同时也是最为重要的反应过程，在前面几个阶段中，废水的中污染物质只是形态上发生变化，COD几乎没有什么去除，只是在第四个阶段中污染物质变成甲烷等气体，使废水中COD大幅度下降。
同时在第四个阶段产生大量的碱度这与前三个阶段产生的有机酸相平衡，维持废水中的PH稳定，保证反应的连续进行。
三水解反应水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化成简单的溶解性单体和二聚体的过程。
水解反应针对不同的废水类型差别很大，这要取决于胞外酶能否有效的接触到底物。
因此，大的颗粒比小颗粒底物要难降解很多，比如造纸废水、印染废水和制药废水的木质素、大分子纤维素就很难水解。
水解速度的可由以下动力学方程加以描述：ρ=ρo/(1+Kh.T)ρ ——可降解的非溶解性底物浓度（g/l）；ρo———非溶解性底物的初始浓度（g/l）；Kh——水解常数（d－1）；T——停留时间（d）。
一般来说，影响Kh的因素很多，很难确定一个特定的方程来求解Kh，但我们可以根据一些特定条件的Kh，反推导出水解反应器的容积和最佳反应条件。
在实际工程实施中，有条件的话，最好针对要处理的废水作一些Kh的测试工作。
通过对国内外一些报道的研究，提出在低温下水解对脂肪和蛋白质的降解速率非常慢，这个时候，可以不考虑厌氧处理方式。
对于生活污水来说，在温度15的情况下，Kh=0.2左右。
但在水解阶段我们不需要过多的COD去除效果，而且在一个反应器中你很难严格的把厌氧反应的几个阶段区分开来，一旦停留时间过长，对工程的经济性就不太实用。
如果就单独的水解反应针对生活污水来说，COD可以控制到0.1的去除效果就可以了。
把这些参数和给定的条件代入到水解动力学方程中，可以得到停留水解停留时间：T=13.44h这对于水解和后续阶段处于一个反应器中厌氧处理单元来说是一个很短的时间，在实际工程中也完全可以实现。
如果有条件的地方我们可以适当提高废水的反应温度，这样反应时间还会大大缩短。
而且一般对于城市污水来说，长的排水管网和废水中本生的生物多样性，所以当废水流到废水处理场时，这个过程也在很大程度上完成，到目前为止还没有看到关于水解作为生活污水厌氧反应的限速报道。
四发酵酸化反应发酵可以被定义为有机化合物既作为电子受体也作为电子供体的生物降解过程，在此过程中有机物被转化成以挥发性脂肪酸为主的末端产物。
酸化过程是由大量的、多种多样的发酵细菌来完成的，在这些细菌中大部分是专性厌氧菌，只有1%是兼性厌氧菌，但正是这1%的兼性菌在反应器受到氧气的冲击时，能迅速消耗掉这些氧气，保持废水低的氧化还原电位，同时也保护了产甲烷菌的运行条件。
酸化过程的底物取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。
对于一个稳态的反应器来说，乙酸、二氧化碳、氢气则是酸化反应的最主要产物。
这些都是产甲烷阶段所需要的底物。
在这个阶段产生两种重要的厌氧反应是否正常的底物就是挥发性脂肪酸（VFA）和氨氮。
VFA过高会使废水的PH下降，逐渐影响到产甲烷菌的正常进行，使产气量减小，同时整个反应的自然碱度也会较少，系统平衡PH的能力减弱，整个反应会形成恶性循环，使得整个反应器最终失败。
氨氮它起到一个平衡的作用，一方面，它能够中和一部分VFA，使废水PH具有更大的缓冲能力，同时又给生物体合成自生生长需要的营养物质，但过高的氨氮会给微生物带来毒性，废水中的氨氮主要是由于蛋白质的分解带来的，典型的生活污水中含有20-50mg/l左右的氨氮，这个范围是厌氧微生物非常理想的范围。
另外一个重要指标就是废水中氢气的浓度，以含碳17的脂肪酸降解为例：CH3(CH2)15COO-+14H2O—> 7CH3COO-+CH3CH2COO-+7H++14H2脂肪酸的降解都会产生大量的氢气，如果要使上述反应得以正常进行，必须在下一反应中消耗掉足够的氢气，来维持这一反应的平衡。
如果废水的氢气指标过高，表明废水的产甲烷反应已经受到严重抑制，需要进行修复，一般来说氢气浓度升高是伴随PH指标降低的，所以不难监测到废水中氢气的变化情况，但废水本身有一定的缓冲能力，所以完全通过PH下降来判断氢气浓度的变化有一定的滞后性，所以通过监测废水中氢气浓度的变化是对整个反应器反应状态一个最快捷的表现形式。
五产乙酸反应发酵阶段的产物挥发性脂肪酸VFA在产乙酸阶段进一步降解成乙酸，其常用反应式如以下几种：CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2ΔG’0=-4.2KJ/MOLCH3CH2OH+H2O－> CH3COO-+H++2H2O ΔG’0=9.6KJ/MOLCH3CH2CH2COO-+2H2O－> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG’0=48.1KJ/MOLCH3CH2COO-+3H2O－> CH3COO-+HCO3-+H++3H2ΔG’0=76.1KJ/MOL4CH3OH+2CO2－> 3CH3COO-+2H2O ΔG’0=-2.9KJ/MOL2HCO3-+4H2+H+－>CH3COO-+4H2O ΔG’0=-70.3KJ/MOL从上面的反应方程式可以看出，乙醇、丁酸和丙酸不会被降解，但由于后续反应中氢的消耗，使得反应能够向右进行，在一阶段，氢的平衡显得更加重要，同时后续的产甲烷过程为这一阶段的转化提供能量。
实际上这一阶段和前面的发酵阶段都是由同一类细菌完成，都在细菌体内进行，并且产物排放到水体中，界限并没有十分清楚，在设计反应器时，没有足够的理由把他们分开。
六产甲烷反应在厌氧反应中，大约有70%左右的甲烷由乙酸歧化菌产生，这也是这几个阶段中遵循莫诺方程反应的阶段。
另一类产生甲烷的微生物是由氢气和二氧化碳形成的。
在正常条件下，他们大约占30%左右。
其中约有一般的嗜氢细菌也能利用甲酸产生甲烷。
最主要的产甲烷过程反应有：CH3COO-+H2O－>CH4+HCO3- ΔG’0=-31.0KJ/MOLHCO3-+H++4H2－>CH4+3H2O ΔG’0=-135.6KJ/MOL4CH3OH－>3CH4+CO2+2H2O ΔG’0=-312KJ/MOL4HCOO-+2H+－>CH4+CO2+2HCO3- ΔG’0=-32.9KJ/MOL在甲烷的形成过程中，主要的中间产物是甲基辅酶M（CH3-S-CH2-SO3-）。
在甲基辅酶M还原成甲烷的过程中，需要作用非常重要的甲基还原酶，其中含有重要的金属离子Ni+。
这对生活污水来说是比较缺乏微量金属离子，所以在生活污水的厌氧生物处理过程中补充一定的微量金属离子是非常必要的。
七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。
由于产甲烷阶段遵循莫诺方程，整个速率的确定以莫诺方程为基础。
在上式中，很难把总体反应的Ks值估算出来，因为它受到的影响因素很多，对于不同类型的废水差别很大。
对于生活污水来说可以根据不同的单个因素影响列成很多分式莫诺方程，最后各式相乘再加上修正系数，这个方程可以得出比较接近的Ks值，作为厌氧处理生活污水时的参考设计数据。
具体思想如下：1、假定条件：a、厌氧处理该污水过程中主要受温度、传质速率、基质浓度以及微量元素的影响；b、微量元素可以通过外界条件的干预给予补充；c、反应器为一体化反应器；d、产甲烷单元反应也近似遵循莫诺方程。
Kst－温度响应半反应速率常数mg/lKsv－传质速率半反应速率常数mg/lK－修正系数在上式中，Kst针对不同的废水是可以确定的，Ksv对不同的反应器差别比较大，我们可以通过外界干预给以降低到一固定值偏差不大的范围内，比如通过强制搅拌或是提高反应器的高径比，出水回流都是比较好的解决办法。
通过众多的工程实例以及文献报道，初步确定Kst在15摄氏度时针对生活污水值为3200mg/l左右。
Ksv在有搅拌足够的情况下15摄氏度时针对生活污水值为532mg/l。
K值在重庆地区可以取0.85，μmax按照碳水化合物可取5KgCOD/KgMLSS.d，这样针对进水浓度为300mg/l的生活污水最大反应速率为：μ1=5KgCOD/KgMLSS.d×（300/（3200+300））×（300/（532+300））×0.85=0.132 KgCOD/KgMLSS.d在一体式反应器中由于出水浓度很低，导致总体反应速率降低，但对于几种高效厌氧反应器（包括UASB、EGSB、IC内循环反应器、流化床、上流式厌氧生物滤池）可以假设其为推流式厌氧反应器，浓度随反应器高度的增加均匀的减少，即反应器中的浓度分布与高度成反比。