厭氧反應過程是對復雜物質(指高分子有機物以懸浮物和膠體形式存在于水中)生物降解的復雜的生態系統。其反應過程可分為四個階段:
水解階段——被細菌胞外酶分解成小分子。例如:纖維素被纖維酶水解為纖維二糖和葡萄tang,淀粉被分解為麥牙糖和葡萄tang,蛋白質被水解為短肽和氨基酸等,這些小分子的水解產物能被溶解于水,并透過細胞為細胞所利用。
發酵階段——小分子的化合物在發酵菌(即酸化菌)的細胞內轉化為更為簡單的化合物,并分泌到細胞外。這一階段主要產物為揮發性脂肪酸(VFA)醇類、乳酸、CO2、qing、氨、硫化qing等。
產酸階段——上一階段產物被進一步轉化為乙酸、qing、碳酸以及新的細胞物質。
產甲wan階段——在這一階段乙酸、qing、碳酸、jia酸和jia醇等被轉化為甲wan、二yang化碳和新細胞物質。
a、水解階段——含有蛋白質水解、碳水化合物水解和脂類水解。
b、發酵酸化階段——包括氨基酸和糖類的厭氧氧化,以及較高級脂肪酸與醇類的厭氧氧化。
c、產乙酸階段——含有從中間產物中形成乙酸和氧氣,以及qing氣和二yang化碳形成乙酸。
d、產甲wan階段——包括從乙酸形成甲wan,以及從氧、二yang化碳形成甲wan。廢水中有liu酸鹽時,還會有liu酸鹽還原過程,如虛線所示。
厭氧反應器分類
普通厭氧反應池
厭氧接觸工藝
升流厭氧污泥庫(UASB)反應器
內循環厭氧反應器(IC)
厭氧顆粒污泥膨脹庫(EGSR)
厭氧濾料(AF)
厭氧流化庫反應器
厭氧折流反應器(ABR)
厭氧生物轉盤
厭氧混合反應器等
厭氧反應的工藝控制條件:
1溫度:按三種不同嗜溫厭氧jun(嗜溫5-20℃ 嗜溫20-42℃ 嗜溫42-75℃)工程分為低溫厭氧(15-20℃)、中溫厭氧(30-35℃)、高溫厭氧(50-55℃)三種。溫度對厭氧反應尤為重要,當溫度低于下限溫度時,每下降1℃,效率下降11%。在上述范圍,溫度在1-3℃的微小波動,對厭氧反應影響不明顯,但溫度變化過大(急速變化),則會使污泥活力下降,度產生酸積累等問題。
2 PH:厭氧水解酸化工藝,對PH要求范圍較松,即產酸菌的PH應控制4-7℃范圍內;厭氧反應則應嚴格控制PH,即產甲wan反應控制范圍6.5-0,有效范圍為6.8-2,PH低于6.3或高于8,甲wan化速降低。
3氧化還原電位:水解階段氧化還原電位為-100~+100mv,產甲wan階段的氧化還原電位為-150~-400mv。因此,應控制進水帶入的氧的含量,不能因以對厭氧反應器造成不利影響。
4營養物:厭氧反應池營養物比例為C:N:P=(350-500):5:1。
5有毒有害物:
抑制和影響厭氧反應的有害物有三種:
無機物:有氨、無機硫化物、鹽類、重金屬等,特別liu酸鹽和硫化物抑制作用嚴重;
有機化合物:非極性有機化合物,含揮發性脂肪酸(VFA)、非極性酚化合物、單寧類化合物、芬香族氨基酸、焦糖化合物等五類。
生物異型化合物,含氯化烴、jia醛、洗滌劑、抗菌素等。
厭氧反應器已經在許多領域得到了廣泛應用。在工業廢水處理中,厭氧反應器可以有效去除有機廢物和污染物,減少對環境的影響。在農業領域,厭氧反應器可以將農業廢棄物轉化為jiawan氣體,用作能源供應或作為肥料。此外,厭氧反應器還可以應用于城市污水處理、生物質能源生產等方面。厭氧反應器分類