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工業(yè)廢水厭氧生物處理是指在無(wú)分子氧條件下通過(guò)厭氧微生物(包括兼養微生物)的作用,將廢水中的各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過(guò)程,也陳偉厭氧消化。與好氧過(guò)程的根本區別在于不以分子態(tài)氧作為受氫體,而以化合態(tài)氧、碳、硫、氮等作為受氫體。
厭氧生物處理是一個(gè)復雜的微生物化學(xué)過(guò)程,依靠三大主要類(lèi)群的細菌,即水解產(chǎn)酸細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌和產(chǎn)甲烷細菌的聯(lián)合作用完成。因而粗略地將厭氧消化過(guò)程劃分為3個(gè)連續的階段,即水解酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。
第一階段為水解酸化階段。復雜的大分子、不溶性有機物先在細胞外酶的作用下水解為小分子、溶解性有機物,然后滲入細胞體內,分解產(chǎn)生揮發(fā)性有機酸、醇類(lèi)、醛類(lèi)等。這個(gè)階段主要產(chǎn)生較高級脂肪酸。
第二階段為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段。在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌的作用下,第一階段產(chǎn)生的各種有機酸被分解轉化為乙酸和H2,在降解奇數碳素有機酸時(shí)還形成CO2。
第三階段產(chǎn)甲烷階段。產(chǎn)甲烷細菌將乙酸、乙酸鹽、CO2和H2等轉化為甲烷。此過(guò)程由兩組生理上不同的產(chǎn)甲烷菌完成,一組把氫和CO2轉化為甲烷,另一組從乙酸和乙酸鹽脫羧產(chǎn)生甲烷,前者占總量的1/3,后者占總量的2/3。
雖然厭氧消化過(guò)程可分為以上3個(gè)階段,但是在厭氧反應器中,3個(gè)階段是同時(shí)進(jìn)行的,并保持某種程度的動(dòng)態(tài)平衡,這種動(dòng)態(tài)平衡一旦被pH值、溫度、有機負荷等外加因素所破壞,則首先將產(chǎn)甲烷階段受到抑制,其結果會(huì )導致低級脂肪酸的積存和厭氧進(jìn)程的異常變化,甚至會(huì )導致整個(gè)厭氧消化過(guò)程停滯。
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