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影响微生物厌氧消化的主要因素有哪些?

2015-02-04 15:40:17来源:大禹网浏览:评论:0

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  影响微生物厌氧消化的主要因素有哪些?

  (1)水力停留时间  消化工艺的水力停留时间(HRT)等于污泥龄。有机物降解程度是污泥龄的函数,而不是进水有机物的函数。因此消化工艺的容积设计不应按有机负荷设计,而应以污泥龄或水力停留时间设计。所以只要提高有机物浓度,就可以充分地利用消化工艺的容积。由于甲烷菌的增殖较慢,对环境条件的变化十分敏感,因此,要获得足够多的产甲烷菌以及稳定的处理效果就需要保持较长的污泥龄。水力停留时间一般采用投配率表示,投配率是消化工艺设计的重要参数,投配率过高,可能影响产甲烷菌的正常生理代谢,反应器内脂肪酸可能积累,pH值下降,污泥消化不完全,投配率过低,污泥消化较完全,产气率较高,消化工艺容积大,基建费用增高。根据我国污水处理厂的运行经验,城市污水处理厂污泥中温消化的投配率以5%~8%为宜,相应的消化时间为12.5~20d。

  (2)温度  根据甲烷菌对温度的适应性可分为两类,即中温甲烷菌(适应温度区为30~36℃)和高温甲烷菌(适应温度区为50~53℃)。当温度处于两区之间时,反应速率反而减退,说明消化反应与温度之间的关系是不连续的。中温或高温厌氧消化允许的温度变动范Χ为±(1.5~2.O)℃。当有±3℃的变化时,消化速率就会受到一定程度的抑制,有±‘5℃急剧变化时,就会突然停止产气,使有机酸大量积累而破坏厌氧消化。

  (3)搅拌和混合厌氧消化是由细菌体内的内?和外?与底物进行接触反应,因此必须使两者充分混合。搅拌的方法一般有:泵加水射器搅拌法、消化气循环搅拌法和机械混合搅拌法。

  (4)氮的守恒与转化厌氧消化工艺中,氮的平衡是非常重要的因素。消化系统中的一部分硝酸盐将被还原成氮气而存在于消化气中。故只有很少的氮转化为细胞物质(因为细胞的增殖很少),大部分可生物降解的氮都转化为消化液中的NHs,因此消化液中氨的浓度要高于进入消化工艺的原污泥。

  (5)有毒物质  所ν“有毒”是相对的,事实上大多数物质对甲烷消化都具有两方面的作用,即有促进甲烷细菌生长的作用与抑制甲烷细菌生长的作用。关键在于它们的浓度界限,即毒域浓度。也有的有毒物质不作用于产甲烷菌而对产酸菌或同型产乙酸菌产生影响,如青ù菌,这也会对厌氧消化产生较大的影响。

  (6)pH值、碱度  缓冲溶液的pH值是弱酸电离常数的负对数及重碳酸盐浓度与碳酸浓度比例的函数。当溶液中脂肪酸浓度增加时,由于消化液中HCOf与C02的浓度都很高,故脂肪酸在一定范Χ内变化,也不足以导致pH值变化。因此在消化系统中,应保持碱度在2000mg/L以上,使其有足够的缓冲能力,可有效地防止pH值的下降。故在消化系统管理时,碱度可以作为一个工程应用参数来测定。消化池中的脂肪酸是甲烷发酵的底物,其浓度也应保持在2000mg/L左右。

 

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