污水厌氧反应工艺

什么是厌氧反应？

通过微生物生命过程中的代谢活动将有机物分解成简单的无机物，从水中去除有机污染物的过程称为废水的生物处理。根据代谢过程中对氧气的需求，微生物可分为好氧微生物、厌氧微生物和兼性微生物。厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程，在不提供氧气的情况下，将有机物转化为无机物和少量细胞物质。这些无机物包括大量沼气(即沼气)和水。

厌氧是一种低成本的废水处理技术，它将废水处理与能源相结合，特别适用于当今污水处理行业。

厌氧反应机理

厌氧反应过程是生物降解复杂物质(指高分子有机物以悬浮物和胶体的形式存在于水中)的复杂生态系统。反应过程可分为四个阶段:水解阶段、发酵阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。

水解阶段-被细菌胞外酶分解成小分子。例如，纤维素酶将纤维素水解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉酶将淀粉分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白酶将蛋白质水解成短肽和氨基酸。这些小分子的水解产物可以溶解在水中并被细胞利用。

发酵阶段——小分子化合物在发酵细菌(即酸化细菌)的细胞中转化为更简单的化合物，并分泌到细胞外。这一阶段的主要产品是挥发性脂肪酸(VFA)醇、乳酸、CO2、氢气、氨、硫化氢等。

产酸阶段——前一阶段的产物进一步转化为乙酸、氢气、碳酸和新的细胞物质。

甲烷生产阶段——在这个阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。

厌氧反应器种类

1 普通厌氧反应池

2 厌氧接触工艺

3 升流厌氧污泥库(UASB)反应器

4 厌氧颗粒污泥膨胀库(EGSR)

5 厌氧滤料(AF)

6 厌氧流化库反应器

7 厌氧折流反应器(ABR)

8 厌氧生物转盘

9 厌氧混台反应器等.

厌氧反应的过程控制条件

温度:根据三种不同的嗜热厌氧菌(嗜温5-20℃，嗜温20-42℃，嗜温42-75℃)，本工程分为三种类型:低温厌氧(15-20℃)，中温厌氧(30-35℃)，高温厌氧(50-55℃)。温度对于厌氧反应尤其重要。当温度低于最佳下限温度时，每降低1℃，效率降低11%。在上述范围内，温度在1-3℃之间轻微波动对厌氧反应没有明显影响，但温度变化过大(快速变化)会导致污泥活性下降和酸积累。

酸碱度:厌氧水解酸化工艺要求相对宽松的酸碱度范围，即产酸细菌的酸碱度应控制在4-7的范围内；对于完全厌氧反应，应严格控制酸碱度，即产甲烷反应的控制范围为6.5-8.0，最佳范围为6.8-7.2，酸碱度低于6.3或高于7.8，甲烷化速率降低。

氧化还原电位:水解阶段的氧化还原电位为-100 ~+100毫伏，产甲烷阶段的最佳氧化还原电位为-150 ~-400毫伏。因此，应控制进水带来的氧气含量，不应对厌氧反应器造成不利影响。

营养物:厌氧反应池营养物的比例为C:N:P=(350-500):5:1。

有毒有害物质:抑制和影响厌氧反应的有害物质有三种:

1.无机物:有氨、无机硫化物、盐类、重金属等，特别硫酸盐和硫化物抑制作用最为严重；

2.有机化合物:非极性有机化合物，包括挥发性脂肪酸(VFA)、非极性酚类化合物、单宁化合物、芳香族氨基酸、焦糖化合物等五大类。

3.生物异型化合物，包括氯化碳氢化合物、甲醛、氰化物、洗涤剂、抗生素等。污水厌氧反应工艺。