在工業污水處理中厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,厭氧生物處理將廢水中的各種復雜有機物分解轉化成甲烷和CO2等物質的過程,也稱為厭氧消化。與好氧過程的根本區別在于不以分子態氧作為受氫體,而以化合態氧、碳、硫、氮等為受氫體。
厭氧生物處理是一個復雜的微生物化學過程,依靠三大主要類群的細菌,及水解產酸細菌、產氫產乙酸細菌和產甲烷細菌的聯合作用完成。因而粗略地將厭氧消化過程劃分為三個連續的階段,即水解酸化階段、產氫產乙酸階段和產甲烷階段。
1、主要用途及效果:
生物方法是國際上重點研究、發展的廢水處理方法之一,由于它的適用范圍非常廣泛。除無機廢水外,幾乎都可用生物方法。生物方法具有運行費用低、投資少、操作管理方便等優點。可適用于造紙、紡織印染、制革、電鍍、化工、煉油、橡膠、肉類加工、食品的工業廢水和生活污水的處理。
對于有機污水的處理,COD的去除率達到20~50%,BOD去除率達30~60%。
2、影響水解酸化階段的幾個因素
水解酸化可以定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。水解過程通常較緩慢,因此被認為是含高分子有機物或懸浮物廢液厭氧降解的限速階段。多種因素可能影響水解的程度,例如:
①溫度
水解適應溫度為范圍10~38℃,溫度為25~30℃,當溫度高于38℃或低于10℃,微生物對有機物的代謝功能會受到很大程度的不利影響。
②pH
水解酸化菌的pH為6.5~7.8。當pH<6或pH>9時,多數微生物也會不適應,菌膠團可能解體。
③有機質在反應池內的停留時間
要達到水解酸化階段需要的停留時間為8~16h,具體根據COD濃度而定。
④溶解氧DO
水解酸化池中溶解氧的濃度應控制在0~1mg/l,溶解氧濃度越低,越有利于厭氧細菌的生長。
⑤營養與C/N比
營養原料是厭氧消化微生物賴以生長、繁殖的物質,在厭氧菌生命活動過程中需要一定比例的C、N和P(營養比COD:N:P=200:5:1),若C:N比過高,細菌和微生物的生長繁殖受到限制,若C:N比過低,則容易造成系統中氨氮濃度過高,出現氨中毒。
⑥攪拌和混合
攪拌可使消化物料分布均勻,增加微生物與物料的接觸,并使消化產物及時分離,從而提高消化效率,增加產氣量。本工程設計采用間歇式空氣攪拌和混合。
⑦有毒物質
有許多化學物質能抑制厭氧消化過程中微生物的生命活動,這類物質被稱為抑制劑,抑制劑種類很多,包括部分氣態物質、重金屬離子、酸類、醇類、苯、氰化物及去垢劑等。
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