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厌氧生物处理的制约因素

科普小知识 2023-10-22 17:49:57
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在厌氧处理过程中,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等。在此过程中,不同微生物的代谢过程相互影响,相互制约,形成了复杂的生态系统。那么厌氧生物处理的制约因素是什么呢?生物处理是指什么呢?今天就带大家来了解一下这些固体废弃物安全小知识。

影响厌氧生物处理的主要因素有如下:pH、温度、生物固体停留时间、搅拌和混合、营养与C/N比、氧化还原电位、有机负荷、厌氧活性污泥、有毒物质等。

(1)温度。存在两个不同的最佳温度范围(55℃左右,35℃左右)。通常所称高温厌氧消化和低温厌氧消化即对应这两个最佳温度范围。甲烷菌对温度的适应性很差,根据其生存的适宜温度范围,甲烷菌可分为两类,即中温甲烷菌(适宜温度33-35℃)和高温甲烷菌(适宜温度50-53℃)。当温度超出适宜温度范围时,厌氧消化反应速率则急剧下降。厌氧消化的允许温度波动范围为±1.5-2.0℃。当波动范围为±3℃时,就会严重抑制消化速率。当波动范围超过±5℃时,就会使有机酸大量积累而破坏厌氧消化过程的正常运行。

(2)pH值。厌氧消化最佳pH值范围为6.8~7.2。产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感,其适宜的pH值范围较广,在4.5-8.0之间。产甲烷菌要求环境介质pH值在中性附近,最适宜pH值为7.0-7.2,pH6.6-7.4较为适宜。在厌氧法处理废水的应用中,由于产酸和产甲烷大多在同一构筑物内进行,故为了维持平衡,避免过多的酸积累,常保持反应器内的pH值在6.5-7.5(最好在6.8-7.2)的范围内。

(3)有机负荷。

(4)营养物质。厌氧法中碳:氮:磷控制为200-300:5:1为宜。在碳、氮、磷比例中,碳氮比例对厌氧消化的影响更为重要。研究表明,合适的C/N为10-18:1。

(5)氧化还原电位。氧化还原电位可以表示水中的含氧浓度,非甲烷厌氧微生物可以在氧化还原电位小于+100mV的环境下生存,而适合产甲烷菌活动的氧化还原电位要低于-150mV,在培养甲烷菌的初期,氧化还原电位要不高于-330mV。

(6)碱度。废水的碳酸氢盐所形成的碱度对pH值的变化有缓冲作用,如果碱度不足,就需要投加碳酸氢钠和石灰等碱剂来保证反应器内的碱度适中。碱度曾一度在厌氧消化中被认为是一个至关重要的影响因素,但实际上其作用主要是保证厌氧体系具有一定的缓冲能力,维持合适的pH值。

(7)有毒物质。重金属在很低的浓度条件下就会影响厌氧消化速率,硫化物、氨氮、氯代有机物及某些人工合成有机物的含量超过一定值后,也会对厌氧微生物产生不同程度的抑制,使厌氧消化过程受到影响甚至破坏。另外,厌氧发酵过程的产物和中间产物(如挥发性有机酸、氢离子浓度等)也会对厌氧发酵过程本身产生抑制作用。