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厭氧生物處理的影響因素有哪些呢?

標(biāo)簽:工業(yè)污水處理

在部分工業(yè)污水處理過(guò)程中廢水厭氧生物處理在早期又被稱(chēng)為厭氧消化、厭氧發(fā)酵;是指在厭氧條件下由多種(厭氧或兼性)微生物的共同作用下,使有機(jī)物分解并產(chǎn)生CH4和CO2的過(guò)程。產(chǎn)甲烷反應(yīng)是厭氧消化過(guò)程的控制階段,因此,一般來(lái)說(shuō),在討論厭氧生物處理的影響因素時(shí)主要討論影響產(chǎn)甲烷菌的各項(xiàng)因素;主要影響因素有:溫度、pH值、氧化還原電位、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、F/M比、有毒物質(zhì)等。

1、溫度:

溫度對(duì)厭氧微生物的影響尤為顯著;厭氧細(xì)菌可分為嗜熱菌(或高溫菌)、嗜溫菌(中溫菌);相應(yīng)地,厭氧消化分為:高溫消化(55C左右)和中溫消化(35C左右);高溫消化的反應(yīng)速率約為中溫消化的1.5~1.9倍,產(chǎn)氣率也較高,但氣體中甲烷含量較低;當(dāng)處理含有病原菌和寄生蟲(chóng)卵的廢水或污泥時(shí),高溫消化可取得較好的衛(wèi)生效果,消化后污泥的脫水性能也較好;隨著新型厭氧反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)研究和應(yīng)用,溫度對(duì)厭氧消化的影響不再非常重要(新型反應(yīng)器內(nèi)的生物量很大),因此可以在常溫條件下(20~25C)進(jìn)行,以節(jié)省能量和運(yùn)行費(fèi)用。

2、pH值和堿度:

pH值是厭氧消化過(guò)程中的重要的影響因素;重要原因:產(chǎn)甲烷菌對(duì)pH值的變化非常敏感,一般認(rèn)為,其pH值范圍為6.8~7.2,在<6.5或>8.2時(shí),產(chǎn)甲烷菌會(huì)受到嚴(yán)重抑制,而進(jìn)一步導(dǎo)致整個(gè)厭氧消化過(guò)程的惡化;厭氧體系中的pH值受多種因素的影響:進(jìn)水pH值、進(jìn)水水質(zhì)(有機(jī)物濃度、有機(jī)物種類(lèi)等)、生化反應(yīng)、酸堿平衡、氣固液相間的溶解平衡等;厭氧體系是一個(gè)pH值的緩沖體系,主要由碳酸鹽體系所控制;一般來(lái)說(shuō):系統(tǒng)中脂肪酸含量的增加(累積),將消耗,使pH下降;但產(chǎn)甲烷菌的作用不但可以消耗脂肪酸,而且還會(huì)產(chǎn)生,使系統(tǒng)的pH值回升。

堿度曾一度在厭氧消化中被認(rèn)為是一個(gè)至關(guān)重要的影響因素,但實(shí)際上其作用主要是保證厭氧體系具有一定的緩沖能力,維持合適的pH值;厭氧體系一旦發(fā)生酸化,則需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能恢復(fù)。

3、氧化還原電位:

嚴(yán)格的厭氧環(huán)境是產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行正常生理活動(dòng)的基本條件;非產(chǎn)甲烷菌可以在氧化還原電位為+100~-100mv的環(huán)境正常生長(zhǎng)和活動(dòng);產(chǎn)甲烷菌的氧化還原電位為-150~-400mv,在培養(yǎng)產(chǎn)甲烷菌的初期,氧化還原電位不能高于-330mv;

4、營(yíng)養(yǎng)要求:

厭氧微生物對(duì)N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求略低于好氧微生物,其要求COD:N:P=200-500:5:1;多數(shù)厭氧菌不具有合成某些必要的維生素或氨基酸的功能,所以有時(shí)需要投加:K、Na、Ca等金屬鹽類(lèi);微量元素Ni、Co、Mo、Fe等;有機(jī)微量物質(zhì):酵母浸出膏、生物素、維生素等。

5、F/M比:

厭氧生物處理的有機(jī)物負(fù)荷較好氧生物處理更高,一般可達(dá)5~10kgCOD/m3.d,甚至可達(dá)20~40 kgCOD/m3.d;無(wú)傳氧的限制;可以積聚更高的生物量。

產(chǎn)酸階段的反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于產(chǎn)甲烷階段,因此必須十分謹(jǐn)慎地選擇有機(jī)負(fù)荷;

高的有機(jī)容積負(fù)荷的前提是高的生物量,而相應(yīng)較低的污泥負(fù)荷;

高的有機(jī)容積負(fù)荷可以縮短HRT,減少反應(yīng)器容積。

6、有毒物質(zhì):

常見(jiàn)的抑制性物質(zhì)有:硫化物、氨氮、重金屬、氰化物及某些有機(jī)物;

硫化物和硫酸鹽:硫酸鹽和其它硫的氧化物很容易在厭氧消化過(guò)程中被還原成硫化物;可溶的硫化物達(dá)到一定濃度時(shí),會(huì)對(duì)厭氧消化過(guò)程主要是產(chǎn)甲烷過(guò)程產(chǎn)生抑制作用;投加某些金屬如Fe可以去除S2-,或從系統(tǒng)中吹脫H2S可以減輕硫化物的抑制作用。

氨氮:氨氮是厭氧消化的緩沖劑;但濃度過(guò)高,則會(huì)對(duì)厭氧消化過(guò)程產(chǎn)生毒害作用;抑制濃度為50~200mg/l,但馴化后,適應(yīng)能力會(huì)得到加強(qiáng)。

重金屬:使厭氧細(xì)菌的酶系統(tǒng)受到破壞。

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制藥廢水中有用物質(zhì)的回收利用

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制藥工業(yè)廢水主要包括抗生素生產(chǎn)廢水、合成藥物生產(chǎn)廢水、中成藥生產(chǎn)廢水以及各類(lèi)制劑生產(chǎn)過(guò)程的洗滌水和沖洗廢水四大類(lèi)。其廢水的特點(diǎn)是成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高,特別是生化性很差,且間歇排放,工業(yè)廢水處理屬難處理的廢水。隨著我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展,制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一,制藥廢水處理如何處理該類(lèi)廢水是當(dāng)今環(huán)境保護(hù)的一個(gè)難題。

2018-11-21
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