污水处理厌氧部分
厌氧处理单元说明

厌氧处理单元说明
厌氧处理单元是一种生物处理装置,主要用于处理有机废水,如高浓度的有机废水、粪便污水等。
其原理是利用厌氧微生物在无氧环境下分解有机物,产生沼气和无机物质。
厌氧处理单元有多种类型,包括厌氧消化池、厌氧滤池、厌氧接触池等。
厌氧处理单元的主要优点包括:
1. 能源回收:厌氧处理单元可以回收沼气,用于发电、供热等能源利用。
2. 节能:厌氧处理单元的能耗较低,运行费用相对较低。
3. 污泥产量少:厌氧处理单元产生的污泥量较少,且污泥的稳定性较好,易于处理和处置。
4. 对环境影响小:厌氧处理单元产生的废水中有机物含量较低,对环境影响较小。
厌氧处理单元也存在一些缺点:
1. 处理时间长:厌氧处理单元的处理时间较长,通常需要数天或数周时间才能完成。
2. 启动困难:厌氧处理单元需要培养厌氧微生物,启动时间较长。
3. 对水质要求高:厌氧处理单元对进水水质的要求较高,如果水质波动较大,会影响处理效果。
4. 对温度要求高:厌氧处理单元对温度的要求较高,如果温度过低或过高,会影响处理效果。
总之,厌氧处理单元是一种有效的有机废水处理技术,具有广泛的应用前景。
污水处理厌氧池

污水处理厌氧池污水处理是现代城市生活中必不可少的环保工作之一,而污水处理厌氧池作为其中的重要组成部分,在整个处理过程中起着至关重要的作用。
本文将从污水处理厌氧池的定义、工作原理、优点、应用范围和维护保养等方面进行详细介绍。
一、污水处理厌氧池的定义1.1 污水处理厌氧池是指在无氧条件下进行有机物质的分解和降解的设备。
1.2 厌氧池是污水处理系统中的一个重要环节,通常位于生化池之前,起到预处理和初步分解有机物的作用。
1.3 厌氧池通过控制水中氧气的供应,促进厌氧细菌的生长繁殖,从而实现有机物质的降解。
二、污水处理厌氧池的工作原理2.1 厌氧池内部维持无氧环境,通过搅拌设备等手段使水体均匀混合,促进有机物质的分解。
2.2 厌氧细菌在无氧条件下通过厌氧呼吸代谢有机物质,产生甲烷等气体和有机酸。
2.3 通过调节进水量、进水质量和搅拌设备的运行,可以控制厌氧池内的微生物群落结构和活性,从而实现高效有机物质降解。
三、污水处理厌氧池的优点3.1 厌氧池能够有效降解有机物质,减少后续生化处理过程的负荷。
3.2 由于无氧条件下细菌代谢产物较少,可以减少气味和污泥生成。
3.3 厌氧池对于一些难降解的有机物质有较好的处理效果,提高了整个污水处理系统的处理效率。
四、污水处理厌氧池的应用范围4.1 厌氧池广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂等污水处理系统中。
4.2 在一些有机废水处理中,厌氧池也可以单独应用,如食品加工废水处理、造纸废水处理等。
4.3 随着环保意识的提高和技术的不断进步,厌氧池的应用范围将进一步扩大。
五、污水处理厌氧池的维护保养5.1 定期清理厌氧池内的淤泥和沉积物,保持通畅的水流和气氛供应。
5.2 检查和维护搅拌设备、进水管道等设施,确保正常运行。
5.3 定期监测厌氧池内的水质和微生物群落结构,及时调整运行参数,保证处理效果。
综上所述,污水处理厌氧池作为污水处理系统中的重要组成部分,具有重要的意义和作用。
厌氧污水处理

厌氧污水处理厌氧污水处理是一种有效的污水处理方法,通过在缺氧环境下利用厌氧菌降解有机物质,达到净化水质的目的。
本文将从厌氧污水处理的原理、应用领域、优点和挑战四个方面进行详细阐述。
一、厌氧污水处理的原理1.1 厌氧菌的作用:厌氧菌是能在缺氧环境下生存和繁殖的微生物,它们通过发酵代谢有机物质产生气体和有机酸,进而降解有机物。
1.2 厌氧反应过程:厌氧污水处理主要包括厌氧消化和厌氧氧化两个过程。
厌氧消化是指厌氧菌将有机物质分解为气体和有机酸,产生甲烷等实用产物;厌氧氧化是指厌氧菌将有机酸进一步氧化为二氧化碳和水。
1.3 反应器类型:常见的厌氧污水处理反应器有厌氧池、厌氧滤池和厌氧发酵罐等。
不同类型的反应器适合于不同的污水处理需求,可以选择合适的反应器来实现高效的厌氧污水处理。
二、厌氧污水处理的应用领域2.1 工业废水处理:厌氧污水处理在工业废水处理中得到广泛应用,特殊是一些有机废水处理,如食品加工废水、造纸废水等。
厌氧处理能够高效降解有机物质,减少废水排放对环境的污染。
2.2 农村生活污水处理:厌氧污水处理技术也适合于农村地区的生活污水处理。
通过厌氧处理,可以有效降解有机物质,减少污水对土壤和水资源的污染,同时产生的甲烷等气体还可以用作能源。
2.3 垃圾渗滤液处理:厌氧污水处理技术还可以应用于垃圾渗滤液的处理。
厌氧菌可以降解渗滤液中的有机物质,减少渗滤液对土壤和地下水的污染。
三、厌氧污水处理的优点3.1 能源回收:厌氧污水处理过程中产生的甲烷等气体可以被采集利用,作为能源供应,降低了处理过程的能源消耗。
3.2 减少化学药剂使用:相比于传统的污水处理方法,厌氧污水处理过程中减少了对化学药剂的依赖,减少了化学药剂的使用量和处理成本。
3.3 适应性强:厌氧污水处理适应性强,能够处理各种类型的污水,包括高浓度有机物质的废水,具有较高的处理效率和稳定性。
四、厌氧污水处理的挑战4.1 运行条件要求高:厌氧污水处理对运行条件要求较高,包括温度、pH值、进水浓度等。
污水处理工艺之A2O(厌氧缺氧好氧)

2.3 A2O工艺(厌氧缺氧好氧工艺)2.3.1 A2O工艺原理A2O工艺是脱氮除磷工艺,英文缩写:Anaerobic-Anoxic-Oxic,即厌氧-缺氧-好氧生物处理工艺。
其工艺特点是生化系统内进行两段回流,其一:污水进图好氧池进行硝化反应,经过好氧硝化的混合液回流至前端的缺氧池,进行反硝化,将硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮气,从而达到脱氮的目的,缺氧段要控制DO<0.5mg/L,由于兼氧脱氮菌的作用;其二:二沉池污泥回流至厌氧段,此部分回流主要进行两个反应,污泥厌氧消化和厌氧释磷,在厌氧段释放的磷,进入后续处理,经过污泥吸附,与剩余污泥一起排出系统外,在厌氧状态下DO<0.3mg/L,污水中的磷,由聚磷菌的作用被释放出来,在好氧状况下又将其吸收,最后以剩余污泥的形式排出系统。
首段厌氧池,其主要功能是释放磷,原水流入及从二沉池回流的含磷污泥,使污水中磷的浓度升高,溶解性有机物被厌氧微生物吸收而使污水中BOD5浓度下降;另外,细胞的合成会消耗部分污水中的氨氮,使污水中氨氮浓度下降,但整体系统的氨氮含量是没有变化的。
在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量的硝酸根和亚硝酸根还原为N2释放至空气,因此氨氮浓度大幅度下降。
在好氧池中,有机物被微生物生化降解,BOD5大幅下降,好氧处理也是去处有机物最有效的方法;有机氮被氨化,继而被硝化,使氨氮转化为硝态氮,随着硝化过程使硝态氮的浓度增加,在厌氧段释放的磷也被污泥吸附。
所以,A2O 工艺它可以同时具有有机物去除及脱氮除磷功能。
在好氧池的活性污泥中能积累磷的微生物,可以大量吸收溶解性磷,把它转化成不溶性多聚正磷酸盐在体内贮存起来,最后通过排放剩余污泥达到系统除磷的目的。
见A2O处理工艺流程。
2.3.2 A2O工艺特点1、污染物去除效率高,运行稳定,有较好的耐冲击负荷。
2、在厌氧、缺氧、好氧环境下交替运行,有利于抑制丝状菌的膨胀,改善污泥的沉降性能。
污水处理厌氧池

污水处理厌氧池随着城市化进程的不断加快,污水处理成为了一个重要的环境问题。
而污水处理厌氧池作为污水处理系统中的重要组成部份,起着至关重要的作用。
本文将详细介绍污水处理厌氧池的定义、作用、结构、运行原理和优缺点。
一、污水处理厌氧池的定义1.1 厌氧池是污水处理系统中的一个重要环节,用于污水中有机物质的降解和去除。
1.2 厌氧池是一种没有氧气的环境,通过微生物的作用将有机物质转化为甲烷等气体。
1.3 厌氧池通常位于污水处理系统的前端,用于预处理污水,为后续的处理提供良好的条件。
二、污水处理厌氧池的作用2.1 降解有机物质:厌氧池中的微生物可以通过厌氧呼吸将有机物质分解为简单的有机物质。
2.2 去除氮磷:厌氧池中的微生物可以利用氮磷化合物作为电子受体,实现氮磷的去除。
2.3 产生甲烷气体:厌氧池中的微生物可以产生甲烷气体,可作为能源利用或者排放到大气中。
三、污水处理厌氧池的结构3.1 污水处理厌氧池通常为封闭式容器,内部设置有搅拌器和进出口管道。
3.2 厌氧池内部通常填充有填料,增加微生物的附着面积,提高降解效率。
3.3 厌氧池的进出口设置合理,保证污水均匀分布和流动,提高处理效果。
四、污水处理厌氧池的运行原理4.1 厌氧池中的微生物通过厌氧呼吸将有机物质降解为简单的有机物质温和体。
4.2 厌氧池中的氮磷化合物可以被微生物利用作为电子受体,实现氮磷的去除。
4.3 厌氧池中的甲烷气体可以通过适当的处理利用,减少对环境的污染。
五、污水处理厌氧池的优缺点5.1 优点:降解效率高、氮磷去除效果好、能源回收利用等。
5.2 缺点:需要定期清理和维护、操作技术要求较高、处理成本较高等。
5.3 总体来说,污水处理厌氧池在污水处理系统中起着重要的作用,但也需要注意其优缺点,合理运用。
总之,污水处理厌氧池作为污水处理系统中的重要组成部份,具有重要的降解有机物质、去除氮磷和产生甲烷等功能。
合理设计和运行污水处理厌氧池,可以有效提高污水处理效率,减少对环境的影响。
厌氧污水处理

厌氧污水处理厌氧污水处理是一种常见的污水处理方法,主要用于处理含有高浓度有机物的废水。
本文将详细介绍厌氧污水处理的工艺流程、原理及其应用领域。
一、厌氧污水处理的工艺流程1. 预处理:将原始废水经过预处理工艺,去除大颗粒悬浮物、沉淀物和油脂等杂质。
预处理可以采用物理方法如格栅、沉砂池和油水分离器等,也可以采用化学方法如中和、混凝和絮凝等。
2. 厌氧消化:经过预处理后的废水进入厌氧消化池,废水在此处被厌氧微生物分解为甲烷和二氧化碳等产物。
厌氧消化是通过微生物的代谢作用来降解有机物质,产生可再生能源。
3. 沉淀:厌氧消化产生的污泥含有大量的微生物和有机物,需要通过沉淀来分离出清水。
沉淀池中,污泥沉淀至底部形成淤泥层,清水从上部流出。
4. 滤池:经过沉淀后的清水进入滤池进行进一步处理。
滤池通常采用生物滤池,其中填料上生长着厌氧微生物,这些微生物能够进一步降解有机物质。
5. 深度处理:滤池处理后的水质仍然含有一定量的有机物和微生物。
为了进一步提高水质,可以采用深度处理技术,如活性炭吸附、臭氧氧化和紫外线消毒等。
6. 出水:经过深度处理后,废水的有机物和微生物被有效去除,出水达到国家排放标准要求,可以直接排放或用于灌溉、冲洗等非饮用水用途。
二、厌氧污水处理的原理1. 厌氧消化原理:厌氧消化是在缺氧的条件下进行的微生物降解过程。
厌氧微生物通过发酵代谢有机物质,产生甲烷和二氧化碳等气体。
厌氧消化的主要原理是有机物质的降解过程中,产生的甲烷可用作能源利用。
2. 沉淀原理:沉淀是利用重力作用,将废水中的悬浮物和污泥分离出来的过程。
在沉淀池中,废水停留一段时间,悬浮物和污泥沉降至底部形成淤泥层,清水从上部流出。
3. 滤池原理:滤池是利用滤料上的微生物降解废水中的有机物质。
填料上的微生物通过吸附、降解和氧化等作用,将有机物质转化为无机物质。
4. 深度处理原理:深度处理是通过进一步的物理、化学和生物过程,去除废水中的有机物和微生物。
厌氧污水处理

厌氧污水处理厌氧污水处理是一种常见且有效的污水处理方法,它通过在无氧环境下利用厌氧菌群对有机物进行降解,从而将污水中的有机物质转化为甲烷等可再利用的产物。
以下是关于厌氧污水处理的详细介绍。
一、厌氧污水处理的原理和过程厌氧污水处理是利用厌氧菌群进行有机物降解的过程。
在无氧环境下,厌氧菌群通过一系列的生化反应将有机物质转化为甲烷和二氧化碳等产物。
具体的处理过程如下:1. 预处理:将进入污水处理系统的原污水进行初步处理,包括去除大颗粒物质、沉淀可沉淀物等。
2. 厌氧消化池:将经过预处理的污水引入厌氧消化池,这是厌氧菌群进行有机物降解的主要环境。
在消化池中,厌氧菌群通过产生酸、醇温和体等代谢产物,将有机物质降解为较简单的化合物。
3. 沼气产生:在厌氧消化池中,厌氧菌群通过产生甲烷和二氧化碳等气体,形成沼气。
这些沼气可以用作能源,如发电、供暖等。
4. 沼渣处理:在厌氧消化池中,产生的沼渣经过一定的处理,如脱水、干化等,可以作为有机肥料使用。
二、厌氧污水处理的优势厌氧污水处理相比于其他污水处理方法具有以下优势:1. 高效降解有机物:厌氧菌群具有较强的降解能力,可以高效地将有机物质转化为甲烷和二氧化碳等产物。
2. 能源回收:厌氧污水处理过程中产生的沼气可以作为能源使用,可以减少对传统能源的依赖。
3. 减少污泥产生:相比于好氧污水处理,厌氧污水处理过程中产生的污泥量较少,减少了处理后的固体废弃物的处理成本。
4. 适应性强:厌氧污水处理适合于不同类型的有机废水,具有较强的适应性。
三、厌氧污水处理的应用领域厌氧污水处理广泛应用于以下领域:1. 工业废水处理:厌氧污水处理适合于工业废水中有机物质较高的情况,如食品加工废水、酿造废水、制药废水等。
2. 农村污水处理:厌氧污水处理可以应用于农村地区的污水处理,特别是农村生活污水的处理。
3. 城市污水处理:厌氧污水处理也可以应用于城市污水处理厂,用于处理城市污水中的有机物质。
污水处理中的厌氧消化与沼气利用

污水处理中的厌氧消化与沼气利用污水处理是现代社会不可或缺的环境保护工作之一。
而其中的厌氧消化与沼气利用技术,作为一种高效能源回收手段,受到了广泛关注。
本文将介绍污水处理中厌氧消化过程的原理和沼气利用的优势。
一、厌氧消化的原理和过程在污水处理过程中,厌氧消化是处理污泥的一种常见方法。
其原理是通过控制无氧环境下的微生物反应,将有机废料转化为可再利用的产物,即沼气。
厌氧消化主要包括以下几个步骤:1. 污泥预处理:将污泥进行初步处理,去除其中的杂质,以减少后续处理过程中的阻力。
2. 厌氧消化反应器:将经过预处理的污泥置于密闭容器中,与厌氧微生物一起进行反应。
在无氧条件下,厌氧微生物降解有机废料,同时产生沼气和消化液。
3. 沼气收集:通过合适的收集系统,将产生的沼气捕获起来,以便后续利用。
4. 污泥处理:经过厌氧消化后的污泥称为消化渣,其中的有机物大部分已经被降解。
消化渣可以通过干化、焚烧等方式进一步处理,以减少废物量。
二、沼气利用的优势及应用领域沼气,主要由甲烷和二氧化碳组成,是一种可再生能源,具有以下优势:1. 环保:通过沼气利用,可以减少温室气体的排放,降低对气候变化的影响。
2. 能源回收:沼气可以用作燃料,提供热能和动力,满足生活和工业的能源需求。
3. 资源化利用:沼气中的甲烷可以作为化工原料,用于生产化学品,如甲醇、乙烯等。
4. 农村发展:沼气可以在农村地区得到广泛应用,解决生活和农业用能问题,促进农村经济可持续发展。
目前,沼气利用已经在各个领域得到广泛应用:1. 农村生活:通过建设沼气池,将家庭厨余垃圾和畜禽粪便转化为沼气,满足农村居民的烹饪和采暖需求。
2. 工业用能:将沼气用作工业锅炉的燃料,提供热能和蒸汽,减少传统燃料的消耗。
3. 发电:利用沼气发电,不仅能够满足电力需求,还可以通过余热利用提供供热服务。
4. 交通领域:将沼气用作车用燃料,推动绿色交通的发展,减少对化石燃料的依赖。
总之,污水处理中的厌氧消化与沼气利用技术具有回收能源、减少废物排放、促进可持续发展等诸多优势。
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废水厌氧生物处理生物处理原理废水生物处理有“好氧生物”处理、“厌氧生物”处理或“好氧生物”加“厌氧生物”处理。
“好氧生物处理”是指这类生物必须在有分子态氧气(O2)的存在下,才能进行正常的生理生化反应,主要包括大部分微生物、动物以及我们人类;“厌氧生物处理“是在无分子态氧存在的条件下,能进行正常的生理生化反应的生物,如厌氧细菌、酵母菌等。
一、厌氧生物处理原理废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵;是指在厌氧条件下由多种(厌氧或兼性)微生物的共同作用下,使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。
(一)厌氧生物处理中的基本生物过程——阶段性理论1、两阶段理论:20世纪30~60年代,被普遍接受的是“两阶段理论”第一阶段:发酵阶段,又称产酸阶段或酸性发酵阶段;主要功能是水解和酸化,主要产物是脂肪酸、醇类、CO2和H2等;主要参与反应的微生物统称为发酵细菌或产酸细菌;这些微生物的特点是:1)生长速率快,2)对环境条件的适应性(温度、pH等)强。
第二阶段:产甲烷阶段,又称碱性发酵阶段;是指产甲烷菌利用前一阶段的产物,并将其转化为CH4和CO2;主要参与反应的微生物被统称为产甲烷菌(Methane producing bacteria);产甲烷细菌的主要特点是:1)生长速率慢,世代时间长;2)对环境条件(温度、pH、抑制物等)非常敏感,要求苛刻。
2、三阶段理论对厌氧微生物学的深入研究后,发现将厌氧消化过程简单地划分为上述两个过程,不能真实反映厌氧反应过程的本质;厌氧微生物学的研究表明,产甲烷菌是一类十分特别的古细菌(Archea),除了在分类学和其特殊的学报结构外,其最主要的特点是:产甲烷细菌只能利用一些简单有机物作为基质,其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等,两碳物质中只有乙酸,而不能利用其它含两碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类;上世纪70年代,Bryant发现原来认为是一种被称为“奥氏产甲烷菌”的细菌,实际上是由两种细菌共同组成的,一种细菌首先把乙醇氧化为乙酸和H2(一种产氢产乙酸细菌),另一种细菌则利用H2和CO2产生CH4(一种真正意义上的产甲烷细菌——嗜氢产甲烷细菌);因而,Bryant提出了厌氧消化过程的“三阶段理论”:水解、发酵阶段:产氢产乙酸阶段:产氢产乙酸菌,将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2;产甲烷阶段:产甲烷菌利用乙酸和H2、CO2产生CH4;一般认为,在厌氧生物处理过程中约有70%的CH4产自乙酸的分解,其余的则产自H2和CO2。
3、四阶段理论(四菌群学说):几乎与Bryant提出“三阶段理论”的同时,又有人提出了厌氧消化过程的“四菌群学说”:实际上,是在上述三阶段理论的基础上,增加了一类细菌——同型产乙酸菌,其主要功能是可以将产氢产乙酸细菌产生的H2/CO2合成为乙酸。
但研究表明,实际上这一部分由H2/CO2合成而来的乙酸的量较少,只占厌氧体系中总乙酸量的5%左右。
总体来说,“三阶段理论”、“四阶段理论”是目前公认的对厌氧生物处理过程较全面和较准确的描述。
4、多阶段理论但是,当利用厌氧生物处理工艺处理含有复杂有机物的时候,在厌氧反应器中发生的反应会远比上述“三阶段理论”、“四阶段理论”中所描述的反应过程复杂,可以参见“厌氧复杂体系示意图”。
(二)厌氧消化过程中的主要微生物主要介绍其中的发酵细菌(产酸细菌)、产氢产乙酸菌、产甲烷菌等。
1、发酵细菌(产酸细菌):发酵产酸细菌的主要功能有两种:①水解——在胞外酶的作用下,将不溶性有机物水解成可溶性有机物;②酸化——将可溶性大分子有机物转化为脂肪酸、醇类等;主要的发酵产酸细菌:梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双岐杆菌属等;水解过程较缓慢,并受多种因素影响(pH、SRT、有机物种类等),有时回成为厌氧反应的限速步骤;产酸反应的速率较快;大多数是厌氧菌,也有大量是兼性厌氧菌;可以按功能来分:纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌等。
2、产氢产乙酸菌:产氢产乙酸细菌的主要功能是将各种高级脂肪酸和醇类氧化分解为乙酸和H2;为产甲烷细菌提供合适的基质,在厌氧系统中常常与产甲烷细菌处于共生互营关系。
主要的产氢产乙酸反应有:乙醇: 232232H COOH CH O H OH CH CH +→+丙酸:22322332CO H COOH CH O H COOH CH CH ++→+丁酸:232223222H COOH CH O H COOH CH CH CH +→+注意:上述反应只有在乙酸浓度很低、系统中氢分压也很低时才能顺利进行,因此产氢产乙酸反应的顺利进行,常常需要后续产甲烷反应能及时将其主要的两种产物乙酸和H2消耗掉。
主要的产氢产乙酸细菌多为:互营单胞菌属、互营杆菌属、梭菌属、暗杆菌属等;多数是严格厌氧菌或兼性厌氧菌。
3、产甲烷菌20世纪60年代Hungate 开创了严格厌氧微生物培养技术之后,对产甲烷细菌的研究才得以广泛进行;产甲烷细菌的主要功能是将产氢产乙酸菌的产物——乙酸和H2/CO2转化为CH4和CO2,使厌氧消化过程得以顺利进行;主要可分为两大类:乙酸营养型和H2营养型产甲烷菌,或称为嗜乙酸产甲烷细菌和嗜氢产甲烷细菌;一般来说,在自然界中乙酸营养型产甲烷菌的种类较少,只有Methanosarcina (产甲烷八叠球菌)和Methanothrix (产甲烷丝状菌),但这两种产甲烷细菌在厌氧反应器中居多,特别是后者,因为在厌氧反应器中乙酸是主要的产甲烷基质,一般来说有70%左右的甲烷是来自乙酸的氧化分解;典型的产甲烷反应:①243CO CH COOH CH +→ ②O H CH CO H 242224+→+ ③-+-++→+324224HC CO CH H HCOO ④242324CO CH O H CO +→+ ⑤O H H HCO CH OH CH 234334+++→+- ⑥++-++++→+-434243343399)(4NH H HCO CH O H NH CH ⑦S H H HCO CH O H S CH 234233233)(2+++→+-+- ⑧ O H CH H OH CH 24234+→+根据产甲烷菌的形态和生理生态特征,可将其分类如下:产甲烷菌有各种不同的形态,常见的有:①产甲烷杆菌;②产甲烷球菌;③产甲烷八叠球菌;④产甲烷丝菌;等等。
产甲烷菌都是严格厌氧细菌,要求氧化还原电位在-150~-400mv ,氧和氧化剂对其有很强的毒害作用;产甲烷菌的增殖速率很慢,繁殖世代时间长,可达4~6天,因此,一般情况下产甲烷反应是厌氧消化的限速步骤(三)厌氧生物处理的影响因素产甲烷反应是厌氧消化过程的控制阶段,因此,一般来说,在讨论厌氧生物处理的影响因素时主要讨论影响产甲烷菌的各项因素;主要影响因素有:温度、pH值、氧化还原电位、营养物质、F/M比、有毒物质等。
1、温度:温度对厌氧微生物的影响尤为显著;厌氧细菌可分为嗜热菌(或高温菌)、嗜温菌(中温菌);相应地,厌氧消化分为:高温消化(55︒C左右)和中温消化(35︒C左右);高温消化的反应速率约为中温消化的1.5~1.9倍,产气率也较高,但气体中甲烷含量较低;当处理含有病原菌和寄生虫卵的废水或污泥时,高温消化可取得较好的卫生效果,消化后污泥的脱水性能也较好;随着新型厌氧反应器的开发研究和应用,温度对厌氧消化的影响不再非常重要(新型反应器内的生物量很大),因此可以在常温条件下(20~25︒C)进行,以节省能量和运行费用。
2、pH值和碱度:pH值是厌氧消化过程中的最重要的影响因素;重要原因:产甲烷菌对pH 值的变化非常敏感,一般认为,其最适pH值范围为6.8~7.2,在<6.5或>8.2时,产甲烷菌会受到严重抑制,而进一步导致整个厌氧消化过程的恶化;厌氧体系中的pH值受多种因素的影响:进水pH值、进水水质(有机物浓度、有机物种类等)、生化反应、酸碱平衡、气固液相间的溶解平衡等;厌氧体系是一个pH 值的缓冲体系,主要由碳酸盐体系所控制;一般来说:系统中脂肪酸含量的增加(累积),将消耗-3HCO,使pH下降;但产甲烷菌的作用不但可以消耗脂肪酸,而且还会产生-3HCO,使系统的pH值回升。
碱度曾一度在厌氧消化中被认为是一个至关重要的影响因素,但实际上其作用主要是保证厌氧体系具有一定的缓冲能力,维持合适的pH值;厌氧体系一旦发生酸化,则需要很长的时间才能恢复。
3、氧化还原电位:严格的厌氧环境是产甲烷菌进行正常生理活动的基本条件;非产甲烷菌可以在氧化还原电位为+100~ -100mv的环境正常生长和活动;产甲烷菌的最适氧化还原电位为-150~ -400mv,在培养产甲烷菌的初期,氧化还原电位不能高于-330mv;4、营养要求:厌氧微生物对N、P等营养物质的要求略低于好氧微生物,其要求COD:N:P = 200-500:5:1;多数厌氧菌不具有合成某些必要的维生素或氨基酸的功能,所以有时需要投加:①K、Na、Ca等金属盐类;②微量元素Ni、Co、Mo、Fe等;③有机微量物质:酵母浸出膏、生物素、维生素等。
5、F/M比:厌氧生物处理的有机物负荷较好氧生物处理更高,一般可达5~10kgCOD/m3.d,甚至可达20~40 kgCOD/m3.d;无传氧的限制;可以积聚更高的生物量。
产酸阶段的反应速率远高于产甲烷阶段,因此必须十分谨慎地选择有机负荷;高的有机容积负荷的前提是高的生物量,而相应较低的污泥负荷;高的有机容积负荷可以缩短HRT,减少反应器容积。
6、有毒物质:——常见的抑制性物质有:硫化物、氨氮、重金属、氰化物及某些有机物;①硫化物和硫酸盐:硫酸盐和其它硫的氧化物很容易在厌氧消化过程中被还原成硫化物;可溶的硫化物达到一定浓度时,会对厌氧消化过程主要是产甲烷过程产生抑制作用;投加某些金属如Fe可以去除S2-,或从系统中吹脱H2S 可以减轻硫化物的抑制作用。
②氨氮:氨氮是厌氧消化的缓冲剂;但浓度过高,则会对厌氧消化过程产生毒害作用;抑制浓度为50~200mg/l,但驯化后,适应能力会得到加强。
③重金属:——使厌氧细菌的酶系统受到破坏。
(四)厌氧生物处理的主要特征1、厌氧生物处理过程的主要优点:①能耗大大降低,而且还可以回收生物能(沼气);②污泥产量很低;——厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多,产酸菌的产率为0.15~0.34kgVSS/kgCOD,产甲烷菌的产率为0.03kgVSS/kgCOD左右,而好氧微生物的产率约为0.25~0.6kgVSS/kgCOD。
③厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解;④反应过程较为复杂——厌氧消化是由多种不同性质、不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程;2、厌氧生物处理过程的主要缺点:①对温度、pH等环境因素较敏感;②处理出水水质较差,需进一步利用好氧法进行处理;③气味较大;④对氨氮的去除效果不好。