厭氧發(fā)酵是早期對厭氧生物處理的叫法,是指在厭氧條件下,通過厭氧微生物(厭氧菌和兼氧菌)的生物代謝作用,將廢水中的有機物轉(zhuǎn)化物小分子有機物或無機物的過程。厭氧發(fā)酵是一種具有可行性的資源化處理技術(shù),也是目前生活和工業(yè)污水處理的重要方法之一,可用于處理包括造紙、食品、制藥、化工等工業(yè)產(chǎn)生的高濃度有機工業(yè)廢水和生活處理等。下面,江蘇銘盛環(huán)境帶您了解一下工業(yè)污水處理的厭氧發(fā)酵處理過程。
1.厭氧生物處理過程
厭氧生物處理過程通常包括水解發(fā)酵(也稱酸化)、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷三個階段。
第一階段為水解發(fā)酵階段(也稱酸化)。此階段,通過兼性水解發(fā)酵菌(即產(chǎn)酸菌)的代謝活動,將復(fù)雜有機物(碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂類等)發(fā)酵成為有機酸、醇類、CO2、H2、NH3和H2S等。第二階段為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段。這一階段,主要通過專性厭氧的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的生理活動,將第一階段細(xì)菌的代謝產(chǎn)物--丙酸及其他脂肪酸、醇類和某些芳香族酸轉(zhuǎn)化為乙酸、CO,和H。第三階段為產(chǎn)甲烷階段。主要是由產(chǎn)甲烷菌利用第一階段、第二階段產(chǎn)生的乙酸,CO2,H2(還有甲酸、甲醇和甲胺)等為主要基質(zhì),轉(zhuǎn)化為CH4和 CO2。
2.影響厭氧發(fā)酵效果的因素
厭氧發(fā)酵過程受到多種因素的影響作用,如溫度、pH、有機負(fù)荷、碳氮比、微量元素、污泥濃度等。
2.1溫度
溫度是通過影響細(xì)菌生長代謝以及酶活性來影響厭氧發(fā)酵效果的。厭氧發(fā)酵按溫度可以分為低溫發(fā)酵、中溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵:低溫(10~30℃)、中溫(30~40℃)和高溫(50~60℃)。在一定的溫度范圍內(nèi),厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣率都隨著溫度的升高而增高。
2.2pH
在厭氧發(fā)酵過程中,產(chǎn)甲烷菌適宜的pH在6.8~7.2之間,pH在6.4以下和9以上都會對產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生抑制作用。
2.3有機負(fù)荷
有機負(fù)荷是厭氧發(fā)酵的重要影響因素,在一定范圍內(nèi)沼氣和甲烷產(chǎn)量隨著有機負(fù)荷的增加而增加。但有機負(fù)荷如果過高的話,會造成反應(yīng)器內(nèi)丙酸的累積,使得反應(yīng)器“酸化”,從而抑制產(chǎn)甲烷菌的生長,嚴(yán)重的話會使得厭氧發(fā)酵反應(yīng)失敗。而有機負(fù)荷過低的話,會影響厭氧發(fā)酵效率,降低產(chǎn)氣率,增加厭氧發(fā)酵的運行成本。
2.4碳氮比(C/N)
物料碳氮比能直接影響厭氧發(fā)酵的處理效率和厭氧微生物的增長。通常認(rèn)為C/N比在(22~35):1,可以滿足厭氧發(fā)酵的營養(yǎng)要求。C/N高,反應(yīng)器內(nèi)氮源不足,系統(tǒng)的緩沖能力比較低,容易造成揮發(fā)性脂肪酸的累積,使得pH下降。C/N低,反應(yīng)器內(nèi)氮量過多,pH容易上升,會造成銨鹽的累積,進而抑制厭氧發(fā)酵進程。總之,過高或過低的C/N都會減弱厭氧微生物的活性,進而影響厭氧發(fā)酵效果。
2.5微量元素
微量元素鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)等可以促進產(chǎn)甲烷菌的生長,在微生物的酶系統(tǒng)中對產(chǎn)甲烷階段起調(diào)控作用,加快甲烷的生成進度。微量元素不僅可以提高揮發(fā)性脂肪酸的轉(zhuǎn)化效率,從而消除揮發(fā)性脂肪酸在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中的積累,提高甲烷產(chǎn)量,而且還可以拮抗氨氮和鈉離子的抑制作用,進一步保證了厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
2.6污泥濃度
厭氧發(fā)酵反應(yīng)體系中的污泥濃度也是影響厭氧發(fā)酵的關(guān)鍵因素,污泥濃度低,發(fā)酵系統(tǒng)中產(chǎn)甲烷菌的濃度也低,難以快速降解在產(chǎn)酸過程中產(chǎn)生的小分子物質(zhì),會造成揮發(fā)性脂肪酸的累積,使得發(fā)酵速率變慢,產(chǎn)氣周期增長,嚴(yán)重時就會導(dǎo)致厭氧發(fā)酵反應(yīng)失敗。污泥濃度高,會縮短厭氧發(fā)酵的啟動周期,提高厭氧發(fā)酵處理效率,但過高的污泥濃度則會降低厭氧發(fā)酵物料的處理效率。
厭氧發(fā)酵技術(shù)在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用已經(jīng)基本成熟,與傳統(tǒng)的污水處理方法相比,能耗更少,費用更低,產(chǎn)生污泥量更少,在工業(yè)污水處理方面有廣闊的發(fā)展前景。
以上便是江蘇銘盛環(huán)境關(guān)于工業(yè)污水處理的厭氧發(fā)酵處理過程的介紹。江蘇銘盛環(huán)境長期致力于江蘇污水處理,江蘇廢水處理,純凈水設(shè)備。歡迎大家電話咨詢:158-9646-8025。