污水厭氧反應工藝

什么是厭氧反應？

通過微生物生命過程中的代謝活動將有機物分解成簡單的無機物，從水中去除有機污染物的過程稱為廢水的生物處理。根據(jù)代謝過程中對氧氣的需求，微生物可分為好氧微生物、厭氧微生物和兼性微生物。厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過程，在不提供氧氣的情況下，將有機物轉(zhuǎn)化為無機物和少量細胞物質(zhì)。這些無機物包括大量沼氣(即沼氣)和水。

厭氧是一種低成本的廢水處理技術(shù)，它將廢水處理與能源相結(jié)合，特別適用于當今污水處理行業(yè)。

厭氧反應機理

厭氧反應過程是生物降解復雜物質(zhì)(指高分子有機物以懸浮物和膠體的形式存在于水中)的復雜生態(tài)系統(tǒng)。反應過程可分為四個階段:水解階段、發(fā)酵階段、產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段。

水解階段-被細菌胞外酶分解成小分子。例如，纖維素酶將纖維素水解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉酶將淀粉分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白酶將蛋白質(zhì)水解成短肽和氨基酸。這些小分子的水解產(chǎn)物可以溶解在水中并被細胞利用。

發(fā)酵階段——小分子化合物在發(fā)酵細菌(即酸化細菌)的細胞中轉(zhuǎn)化為更簡單的化合物，并分泌到細胞外。這一階段的主要產(chǎn)品是揮發(fā)性脂肪酸(VFA)醇、乳酸、CO2、氫氣、氨、硫化氫等。

產(chǎn)酸階段——前一階段的產(chǎn)物進一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸和新的細胞物質(zhì)。

甲烷生產(chǎn)階段——在這個階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。

厭氧反應器種類

1 普通厭氧反應池

2 厭氧接觸工藝

3 升流厭氧污泥庫(UASB)反應器

4 厭氧顆粒污泥膨脹庫(EGSR)

5 厭氧濾料(AF)

6 厭氧流化庫反應器

7 厭氧折流反應器(ABR)

8 厭氧生物轉(zhuǎn)盤

9 厭氧混臺反應器等.

厭氧反應的過程控制條件

溫度:根據(jù)三種不同的嗜熱厭氧菌(嗜溫5-20℃，嗜溫20-42℃，嗜溫42-75℃)，本工程分為三種類型:低溫厭氧(15-20℃)，中溫厭氧(30-35℃)，高溫厭氧(50-55℃)。溫度對于厭氧反應尤其重要。當溫度低于最佳下限溫度時，每降低1℃，效率降低11%。在上述范圍內(nèi)，溫度在1-3℃之間輕微波動對厭氧反應沒有明顯影響，但溫度變化過大(快速變化)會導致污泥活性下降和酸積累。

酸堿度:厭氧水解酸化工藝要求相對寬松的酸堿度范圍，即產(chǎn)酸細菌的酸堿度應控制在4-7的范圍內(nèi)；對于完全厭氧反應，應嚴格控制酸堿度，即產(chǎn)甲烷反應的控制范圍為6.5-8.0，最佳范圍為6.8-7.2，酸堿度低于6.3或高于7.8，甲烷化速率降低。

氧化還原電位:水解階段的氧化還原電位為-100 ~+100毫伏，產(chǎn)甲烷階段的最佳氧化還原電位為-150 ~-400毫伏。因此，應控制進水帶來的氧氣含量，不應對厭氧反應器造成不利影響。

營養(yǎng)物:厭氧反應池營養(yǎng)物的比例為C:N:P=(350-500):5:1。

有毒有害物質(zhì):抑制和影響厭氧反應的有害物質(zhì)有三種:

1.無機物:有氨、無機硫化物、鹽類、重金屬等，特別硫酸鹽和硫化物抑制作用最為嚴重；

2.有機化合物:非極性有機化合物，包括揮發(fā)性脂肪酸(VFA)、非極性酚類化合物、單寧化合物、芳香族氨基酸、焦糖化合物等五大類。

3.生物異型化合物，包括氯化碳氫化合物、甲醛、氰化物、洗滌劑、抗生素等。污水厭氧反應工藝。