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有機(jī)物厭氧消化產(chǎn)甲烷過程是一個(gè)非常復(fù)雜的由多種微生物共同作用的生化過程。M.P.Bryany(1979)根據(jù)對(duì)產(chǎn)甲烷菌和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的研究結(jié)果,提出了三階段理論。茂名市玻璃鋼一體化污水處理設(shè)備
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茂名市玻璃鋼一體化污水處理設(shè)備第二階段為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段。在該階段,產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌把除乙酸、甲酸、甲醇以為的階段產(chǎn)生的中間產(chǎn)物,如丙酸、丁酸等脂肪酸,和醇類等轉(zhuǎn)化成乙酸和兼性厭氧菌。
第三階段為產(chǎn)甲烷階段。在高階段中,產(chǎn)甲烷菌把階段和第二階段產(chǎn)生的乙酸、H2、和CO2等轉(zhuǎn)化為甲烷。
啟動(dòng)后,厭氧消化系統(tǒng)的操作與管理主要是通過對(duì)產(chǎn)氣量、氣體成分、池內(nèi)堿度、pH值、有機(jī)物去除率等進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)督,調(diào)節(jié)和控制好各項(xiàng)工藝條件,保持厭氧消化作用的平衡性,使系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)的效率指標(biāo)穩(wěn)定運(yùn)行。
保持厭氧消化作用的平衡性是厭氧消化系統(tǒng)運(yùn)行管理的關(guān)鍵。厭氧消化過程易出現(xiàn)酸化,即產(chǎn)酸量與用酸量不協(xié)調(diào),這種現(xiàn)象稱為欠平衡。厭氧消化作用欠平衡時(shí)可以顯示出如下的癥狀:
①消化池?fù)]發(fā)性有機(jī)酸濃度增高;
②沼氣中甲烷含量降低;
③消化液pH值下降;
④沼氣產(chǎn)量下降;
⑤有機(jī)物去除率下降。
諸癥狀中先顯示的是揮發(fā)性有機(jī)酸濃度的增高,故它是一項(xiàng)有用的監(jiān)視參數(shù),有助于盡早察覺欠平衡狀態(tài)的出現(xiàn)。
厭氧消化作用欠平衡的原因是多方面的,如:有機(jī)負(fù)荷過高;進(jìn)水pH值過低或過高;堿度過低,緩沖能力差;有毒物質(zhì)抑制反應(yīng)溫度急劇波動(dòng);池內(nèi)有溶解氧及氧化劑存在等厭氧消化作用欠平衡狀態(tài)時(shí),就必須立即控制并加以糾正,以避免欠平衡狀態(tài)進(jìn)一步發(fā)展到消化作用停頓的程度。可暫時(shí)投加石灰乳以中和累積的酸,但過量石灰乳能起殺菌作用。解決欠平衡的根本辦法是查明失去平衡的原因,有針對(duì)性地采取糾正措施。
以生活污水為例,一般來說影響廢水厭氧反應(yīng)速率的因素有很多,包括反應(yīng)溫度、廢水的毒性、原水基質(zhì)濃度、原水的PH值、傳質(zhì)效率、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的平衡、微量元素的催化作用等等。對(duì)于生活污水來說,影響比較大的因素有反應(yīng)溫度、原水的基質(zhì)濃度、傳質(zhì)效率以及微量元素的催化。因?yàn)樯钗鬯臓I(yíng)養(yǎng)比和PH值被*為非常適合生物的生長(zhǎng)的。在前面的敘述中,已經(jīng)提及了厭氧反應(yīng)的前三個(gè)階段對(duì)于生活污水來說,很快就可以完成,尤其水解階段,不存在傳質(zhì)的限制,同時(shí)通常長(zhǎng)距離的管網(wǎng)也給水解提供了足夠的時(shí)間。因此我們提出的厭氧處理低濃度廢水設(shè)計(jì)思想中,主要考慮產(chǎn)甲烷過程作為限速步驟。
由于產(chǎn)甲烷階段遵循莫諾方程,整個(gè)速率的確定以莫諾方程為基礎(chǔ)。在上式中,很難把總體反應(yīng)的Ks值估算出來,因?yàn)樗艿降挠绊懸蛩睾芏?,?duì)于不同類型的廢水差別很大。對(duì)于生活污水來說可以根據(jù)不同的單個(gè)因素影響列成很多分式莫諾方程,后各式相乘再加上修正系數(shù),這個(gè)方程可以得出比較接近的Ks值,作為厭氧處理生活污水時(shí)的參考設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
所謂生物除磷,是利用聚磷菌一類的微生物,在厭氧條件下釋放磷。而在好氧條件下,能夠過量地從外部環(huán)境攝取磷,在數(shù)量上超過其生理需要,并將磷以聚合的形態(tài)儲(chǔ)藏在菌體內(nèi),形成高磷污泥排出系統(tǒng),達(dá)到從污水中除磷的效果。
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