污水厭氧生物處理的影響因素有哪些

在部分工業(yè)污水處理過程中廢水厭氧生物處理在早期又被稱為厭氧消化、厭氧發(fā)酵；是指在厭氧條件下由多種（厭氧或兼性）微生物的共同作用下，使有機(jī)物分解并產(chǎn)生CH4和CO2的過程。產(chǎn)甲烷反應(yīng)是厭氧消化過程的控制階段，因此，一般來說，在討論厭氧生物處理的影響因素時主要討論影響產(chǎn)甲烷菌的各項因素；主要影響因素有：溫度、pH值、氧化還原電位、營養(yǎng)物質(zhì)、F/M比、有毒物質(zhì)等。

1、溫度：

溫度對厭氧微生物的影響尤為顯著；厭氧細(xì)菌可分為嗜熱菌（或高溫菌）、嗜溫菌（中溫菌）；相應(yīng)地，厭氧消化分為：高溫消化（55C左右）和中溫消化（35C左右）；高溫消化的反應(yīng)速率約為中溫消化的1.5~1.9倍，產(chǎn)氣率也較高，但氣體中甲烷含量較低；當(dāng)處理含有病原菌和寄生蟲卵的廢水或污泥時，高溫消化可取得較好的衛(wèi)生效果，消化后污泥的脫水性能也較好；隨著新型厭氧反應(yīng)器的開發(fā)研究和應(yīng)用，溫度對厭氧消化的影響不再非常重要（新型反應(yīng)器內(nèi)的生物量很大），因此可以在常溫條件下（20~25C）進(jìn)行，以節(jié)省能量和運行費用。

2、pH值和堿度：

pH值是厭氧消化過程中的重要的影響因素；重要原因：產(chǎn)甲烷菌對pH值的變化非常敏感，一般認(rèn)為，其pH值范圍為6.8~7.2，在<6.5或>8.2時，產(chǎn)甲烷菌會受到嚴(yán)重抑制，而進(jìn)一步導(dǎo)致整個厭氧消化過程的惡化；厭氧體系中的pH值受多種因素的影響：進(jìn)水pH值、進(jìn)水水質(zhì)（有機(jī)物濃度、有機(jī)物種類等）、生化反應(yīng)、酸堿平衡、氣固液相間的溶解平衡等；厭氧體系是一個pH值的緩沖體系，主要由碳酸鹽體系所控制；一般來說：系統(tǒng)中脂肪酸含量的增加（累積），將消耗，使pH下降；但產(chǎn)甲烷菌的作用不但可以消耗脂肪酸，而且還會產(chǎn)生，使系統(tǒng)的pH值回升。

堿度曾一度在厭氧消化中被認(rèn)為是一個至關(guān)重要的影響因素，但實際上其作用主要是保證厭氧體系具有一定的緩沖能力，維持合適的pH值；厭氧體系一旦發(fā)生酸化，則需要很長的時間才能恢復(fù)。

3、氧化還原電位：

嚴(yán)格的厭氧環(huán)境是產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行正常生理活動的基本條件；非產(chǎn)甲烷菌可以在氧化還原電位為+100~-100mv的環(huán)境正常生長和活動；產(chǎn)甲烷菌的氧化還原電位為-150~-400mv，在培養(yǎng)產(chǎn)甲烷菌的初期，氧化還原電位不能高于-330mv；

4、營養(yǎng)要求：

厭氧微生物對N、P等營養(yǎng)物質(zhì)的要求略低于好氧微生物，其要求COD：N：P=200-500：5：1；多數(shù)厭氧菌不具有合成某些必要的維生素或氨基酸的功能，所以有時需要投加：K、Na、Ca等金屬鹽類；微量元素Ni、Co、Mo、Fe等；有機(jī)微量物質(zhì)：酵母浸出膏、生物素、維生素等。

5、F/M比：

厭氧生物處理的有機(jī)物負(fù)荷較好氧生物處理更高，一般可達(dá)5~10kgCOD/m3.d，甚至可達(dá)20~40 kgCOD/m3.d；無傳氧的限制；可以積聚更高的生物量。

產(chǎn)酸階段的反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于產(chǎn)甲烷階段，因此必須十分謹(jǐn)慎地選擇有機(jī)負(fù)荷；

高的有機(jī)容積負(fù)荷的前提是高的生物量，而相應(yīng)較低的污泥負(fù)荷；

高的有機(jī)容積負(fù)荷可以縮短HRT，減少反應(yīng)器容積。

6、有毒物質(zhì)：

常見的抑制性物質(zhì)有：硫化物、氨氮、重金屬、氰化物及某些有機(jī)物；

硫化物和硫酸鹽：硫酸鹽和其它硫的氧化物很容易在厭氧消化過程中被還原成硫化物；可溶的硫化物達(dá)到一定濃度時，會對厭氧消化過程主要是產(chǎn)甲烷過程產(chǎn)生抑制作用；投加某些金屬如Fe可以去除S2-，或從系統(tǒng)中吹脫H2S可以減輕硫化物的抑制作用。

氨氮：氨氮是厭氧消化的緩沖劑；但濃度過高，則會對厭氧消化過程產(chǎn)生毒害作用；抑制濃度為50~200mg/l，但馴化后，適應(yīng)能力會得到加強(qiáng)。

重金屬：使厭氧細(xì)菌的酶系統(tǒng)受到破壞。

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