厭(yan)氧生(sheng)物處理是在厭(yan)氧條件下,形成了厭(yan)氧微生(sheng)物所需要的(de)(de)營養條件和(he)環(huan)境條件,利用這類微生(sheng)物分解廢水中的(de)(de)有機物并產生(sheng)甲烷和(he)二氧化碳的(de)(de)過程。
高分子有機(ji)物的厭氧降解過(guo)程可以(yi)被分為四個階(jie)段(duan)(duan):水(shui)解階(jie)段(duan)(duan)、發(fa)酵(或酸化)階(jie)段(duan)(duan)、產(chan)乙酸階(jie)段(duan)(duan)和產(chan)甲烷(wan)階(jie)段(duan)(duan)。
(1)水解階段水解可定義(yi)為復雜的(de)非(fei)溶解性的(de)聚(ju)(ju)合物被(bei)轉化為簡(jian)單的(de)溶解性單體或二聚(ju)(ju)體的(de)過(guo)程。
(2)發(fa)(fa)酵(jiao)(或酸(suan)化)階段(duan)發(fa)(fa)酵(jiao)可定義為(wei)有機物(wu)(wu)化合(he)物(wu)(wu)既作為(wei)電子受體也(ye)是電子供體的生(sheng)物(wu)(wu)降解過(guo)(guo)(guo)程(cheng),在此過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中溶解性有機物(wu)(wu)被(bei)轉化為(wei)以揮發(fa)(fa)性脂肪酸(suan)為(wei)主的末端(duan)產物(wu)(wu),因此這一(yi)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)也(ye)稱為(wei)酸(suan)化。
(3)產(chan)乙酸階段在產(chan)氫產(chan)乙酸菌的作用下,上一(yi)階段的產(chan)物被進一(yi)步轉化為乙酸、氫氣(qi)、碳酸以及(ji)新的細胞物質。
(4)甲(jia)烷階(jie)段這一階(jie)段,乙酸、氫(qing)氣、碳酸、甲(jia)酸和甲(jia)醇被轉化為甲(jia)烷、二(er)氧化碳和新的(de)細胞物質。
酸化池中的(de)(de)反應是厭氧反應中的(de)(de)一段(duan)。
厭氧(yang)(yang)池(chi)是(shi)指沒(mei)有(you)溶解氧(yang)(yang),也沒(mei)有(you)硝酸鹽(yan)的反應(ying)池(chi)。缺氧(yang)(yang)池(chi)是(shi)指沒(mei)有(you)溶解氧(yang)(yang)但有(you)硝酸鹽(yan)的反應(ying)池(chi)。
酸化(hua)池——水解、酸化(hua)、產(chan)乙酸,限制(zhi)甲烷化(hua),有pH值降(jiang)低現象。工(gong)藝簡(jian)單,易控(kong)制(zhi)操作,可去除部(bu)分COD。目的提高可生化(hua)性;
厭(yan)氧池——水解、酸(suan)化、產乙(yi)酸(suan)、甲烷化同步(bu)進行。需要調節pH,不易操(cao)作(zuo)控制,去(qu)除大(da)部分COD。目的(de)是去(qu)除COD。
缺氧池(chi)——有水(shui)解反(fan)應(ying),在(zai)(zai)脫(tuo)氮(dan)工藝中(zhong),其pH值升(sheng)高。在(zai)(zai)脫(tuo)氮(dan)工藝中(zhong),主要起反(fan)硝化(hua)去除(chu)硝態氮(dan)的(de)(de)作(zuo)用(yong),同時去除(chu)部(bu)分BOD。也有水(shui)解反(fan)應(ying)提高可(ke)生(sheng)化(hua)性的(de)(de)作(zuo)用(yong)。
水(shui)解酸化(hua)(hua)池(chi)內(nei)部(bu)可以不(bu)(bu)設(she)曝(pu)氣(qi)(qi)裝(zhuang)置(zhi),控制停(ting)(ting)留時間再(zai)水(shui)解、酸化(hua)(hua)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan),不(bu)(bu)出(chu)(chu)現厭(yan)氧(yang)(yang)產(chan)氣(qi)(qi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan),前(qian)兩個階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)COD去除(chu)率不(bu)(bu)是(shi)很(hen)高,因為(wei)他(ta)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)只是(shi)將大分子(zi)的(de)(de)變成小分子(zi)有(you)機物,一(yi)般(ban)去除(chu)率在(zai)20%左右,產(chan)氣(qi)(qi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)COD去除(chu)率一(yi)般(ban)在(zai)40%左右,但這是(shi)產(chan)生的(de)(de)硫化(hua)(hua)氫(qing)氣(qi)(qi)體要(yao)進行除(chu)臭處理,且達到(dao)產(chan)氣(qi)(qi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)停(ting)(ting)留時間要(yao)較前(qian)兩階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)長,也就是(shi)要(yao)出(chu)(chu)現厭(yan)氧(yang)(yang)狀態。缺(que)缺(que)氧(yang)(yang)池(chi)內(nei)要(yao)設(she)置(zhi)曝(pu)氣(qi)(qi)裝(zhuang)置(zhi),控制溶(rong)解氧(yang)(yang)在(zai)0.3-0.8mg/l,利用兼氧(yang)(yang)微(wei)生物及生物膜(mo)來降解廢水(shui)中的(de)(de)有(you)機物,接觸(chu)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)池(chi)內(nei)的(de)(de)曝(pu)氣(qi)(qi)器(qi)(qi)(qi)要(yao)慎重選(xuan)擇(ze),既(ji)要(yao)保證供氧(yang)(yang)量,又要(yao)確保有(you)利于生物膜(mo)的(de)(de)脫落、更新。一(yi)般(ban)不(bu)(bu)選(xuan)用微(wei)孔曝(pu)氣(qi)(qi)器(qi)(qi)(qi)作為(wei)池(chi)底(di)的(de)(de)曝(pu)氣(qi)(qi)器(qi)(qi)(qi)。
好氧(yang)池(chi)就是通(tong)過曝氣等措施維持水中(zhong)溶解氧(yang)含量(liang)在4mg/l左右,適宜好氧(yang)微生物生長繁殖,從而處理水中(zhong)污(wu)染物質的構(gou)筑(zhu)物;
厭氧池就是不做曝氣,污染物濃(nong)度高,因為分解消耗(hao)溶解氧使得(de)水體內幾乎無溶解氧,適宜厭氧微(wei)生物活動從而處理水中污染物的構筑物;
缺氧池是曝(pu)氣(qi)不足或(huo)者無曝(pu)氣(qi)但污(wu)染物(wu)(wu)含量較低(di),適宜好氧和兼氧微生物(wu)(wu)生活(huo)的構筑物(wu)(wu)。
不同(tong)的氧環境有(you)不同(tong)的微(wei)生(sheng)物(wu)群,微(wei)生(sheng)物(wu)也會在(zai)環境改變的時(shi)候改變行為,從而(er)達到(dao)去除(chu)不同(tong)的污染物(wu)質的目的。
好(hao)氧池(chi)的(de)(de)作用是(shi)讓活性污(wu)泥進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)有氧呼吸,進(jin)(jin)(jin)一步把有機物(wu)分(fen)解成無機物(wu)。去(qu)除污(wu)染物(wu)的(de)(de)功能。運(yun)行(xing)(xing)好(hao)是(shi)要控制好(hao)含(han)氧量(liang)及微生(sheng)物(wu)的(de)(de)其他各需條件的(de)(de)更佳,這樣才能是(shi)微生(sheng)物(wu)具有更大(da)效益的(de)(de)進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)有氧呼吸。
厭(yan)氧(yang)(yang)處理(li)是(shi)利(li)用厭(yan)氧(yang)(yang)菌的(de)作(zuo)用,去除廢水(shui)中的(de)有(you)機(ji)物,通(tong)常需要時間較長。厭(yan)氧(yang)(yang)過程可分為水(shui)解階(jie)段、酸化階(jie)段和甲烷化階(jie)段。
水解(jie)(jie)酸化(hua)的產物(wu)主要是(shi)小(xiao)分(fen)子有(you)機物(wu),使廢水中(zhong)溶(rong)解(jie)(jie)性(xing)有(you)機物(wu)顯著提高,而微(wei)生物(wu)對(dui)有(you)機物(wu)的攝取(qu)只有(you)溶(rong)解(jie)(jie)性(xing)的小(xiao)分(fen)子物(wu)質才可直接進入細胞內,而不溶(rong)性(xing)大分(fen)子物(wu)質首(shou)先要通過胞外(wai)酶(mei)的分(fen)解(jie)(jie)才得以(yi)進入微(wei)生物(wu)體內代謝。例(li)如(ru)天然膠聯劑(主要為淀(dian)粉類),首(shou)先被(bei)轉化(hua)為多糖(tang)(tang)(tang)(tang),再水解(jie)(jie)為單糖(tang)(tang)(tang)(tang)。纖(xian)(xian)維素被(bei)纖(xian)(xian)維素酶(mei)水解(jie)(jie)成(cheng)纖(xian)(xian)維二糖(tang)(tang)(tang)(tang)與葡萄糖(tang)(tang)(tang)(tang)。半纖(xian)(xian)維素被(bei)聚(ju)木糖(tang)(tang)(tang)(tang)酶(mei)等水解(jie)(jie)成(cheng)低聚(ju)糖(tang)(tang)(tang)(tang)和單糖(tang)(tang)(tang)(tang)。
水解(jie)過(guo)程較緩慢,同(tong)時受(shou)多種因素的(de)(de)影響,是厭(yan)氧降(jiang)解(jie)的(de)(de)限(xian)速階段。在(zai)酸化(hua)這一階段,上述階段形成(cheng)的(de)(de)小分(fen)(fen)子化(hua)合物(wu)在(zai)發(fa)酵(jiao)細菌(jun)即酸化(hua)菌(jun)的(de)(de)細胞內轉化(hua)為更簡單(dan)的(de)(de)化(hua)合物(wu)并分(fen)(fen)泌到細菌(jun)體外,主要包括(kuo)揮發(fa)性有(you)(you)機酸(VFA)、乳醇(chun)、醇(chun)類等,接(jie)著進一步轉化(hua)為乙(yi)酸、氫氣、碳(tan)酸等。酸化(hua)過(guo)程是由大量發(fa)酵(jiao)細菌(jun)和(he)產乙(yi)酸菌(jun)完成(cheng)的(de)(de),他們絕大多數是嚴格(ge)厭(yan)氧菌(jun),可分(fen)(fen)解(jie)糖、氨基酸和(he)有(you)(you)機酸。