d、甲烷化阶段包括由乙酸形成
甲烷和从氢气和二氧化碳形成甲烷。除以上这些过程之外,当污水中含有硫酸盐时还会有硫酸盐还原过程。
? 水解发酵细菌
? 这是一种不完全或不彻底的有机物厌氧降解过程,最终发酵产物主要
是水溶性的有机物及少量醇和酮等。发酵的目的仅在于使复杂的有机物经过水解和发酵,转化为简单的有机物。
? 水解发酵中,溶液的COD 或BOD 值的变化可能有三种情况:
a) 降低了,但最大不超过20%-30%。
b) 基本上未降低,如由葡萄糖转化为丙酸,乙酸和甲酸所发酵; c) 个别情况会有升高,如将难化学氧化物转化为易化学氧化物时 ? 在厌氧消化系统中,发酵细菌的功能可概括为两方面:
a) 将大分子不溶性有机物水解成小分子的水溶性有机物。 b) 发酵细菌将水解产物吸收进细胞内,经细胞内复杂的酶系统的催
化转化,将一部分供能源使用的有机物转化为代谢产物排入细胞外的水溶液里成为参与下一阶段生化反应的细胞群(主要是产氢产乙酸细菌)吸收利用的基质(主要是有机酸,醇,酮等)。
? 发酵细菌所进行的生化反应受两方面的因素制约:
a) 基质的组成及浓度。基质浓度大时,一般均能加快生化反应的速
率。基质组成不同时,有时会影响物质的流向,形成不同的代谢产物。
b) 代谢产物的种类及其后续生化的情况。代谢产物的积累,一般会
阻碍生化反应的顺利进行。特别是发酵产物中有氢气产生(如丁酸发酵)而出现积累时,因此,保持发酵细菌与后续的产氢产乙酸细菌和甲烷细菌的平衡和协同代谢是至关重要的。
? 甲烷细菌
甲烷细菌是参与有机厌氧消化过程的最重要的一类细菌群。它与一般细菌
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点是对氧和其它氧化剂十分敏感,属于严格的专性厌氧菌。影响的环境条件为:
a 氧化还原电位。其高低对甲烷细菌的影响极为明显。甲烷细菌细胞内具有许多低氧化还原电位的酶系。当体系中氧化态物质的标准电位高和浓度大时,这些酶系将被高电位不可逆转地氧化破坏,使细菌生长受到抑制,甚至死亡。
b 温度。其影响明显表现在生长繁殖速度和甲烷产量两个方面。在温度范围25-35℃内,每升高10-15℃,生化速度增快1-2 倍。降温幅度越大,低温持续时间越长,对产气量的影响越大;亦对生物活性的影响越大,恢复生物活性越困难。
c PH 值。其影响表现在菌体及酶系统的生理功能和活性、环境的氧化还原电位、基质的可利用性。大多数中温甲烷细菌最适PH 值范围约在6.8~7.2 之间。
本系统与PH 值有关的抑制类型有:
a 高PH 值抑制产酸发酵细菌反应器中的PH 值大于8.0 时,产酸细菌的活性将会受到抑制。随着PH 值的增大,抑制作用就越大,产生的VFA 越少,最后没有VFA 生成,造成厌氧处理过程停止。
b 高PH 值抑制产甲烷细菌如果高PH 值污水流入厌氧反应器内,也将会导致甲烷菌的代谢活性下降甚至停止。此时表现出的现象是出水COD 浓度升高,去除率下降和产气下降甚至停止,出水的浑浊。一旦出现高pH 值的抑制问题,则甲烷细菌活性的完全恢复正常有时甚至需要40 天以上,给处理造成严重的影响。因此要严防此问题的发生。
c 低PH 值抑制产甲烷细菌产甲烷细菌对于PH 值的过高和过低都非常敏感。对于本系统,当进水PH 值低于5 时,甲烷细菌将受到抑制。此时的现象是出水的PH 值降低到5-6,出水的颜色发灰,并带有气味。此现象成为酸化。一旦出现酸化现象,要尽快减少或停止进水,并向进水中加碱将进水的PH 值调到7.5-8.0 去中和反应器内的酸度,直到COD 去除率完全回复回来为止。酸化有时可以导致反应器内的甲烷细菌完全死亡,是一种严重的问题一定要防止。
d 化学物质。对甲烷细菌产生三方面影响,即促进作用,无明显作用,抑制作用。化学物质兼有以上三种作用,其边界值取决于浓度。
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EGSB反应器
膨胀颗粒污泥床(Expanded Granular Sludge Bed,简称EGSB)反应器是UASB反应器的变型,是厌氧流化床与UASB反应器两种技术的成功结合。它最初开发是通过颗粒污泥床的膨胀以改善废水与微生物之间的接触,强化传质效果,以提高反应器的生化速度,从而大大提高反应器的处理性能。
本项目EGSB反应器形式及功能如下图所示:
待处理的污水由反应器底部穿孔管布水系统均匀进入,污水在向上均匀流动的过程中有机物得到降解,最后经过上下两层重叠的三角形集气罩组成的三相分离器,进行气—固—液分离后,沼气由气室收集,污泥由沉淀区沉淀后自行返回反应区,沉淀后的处理水以溢流的方式从反应器上部流出。
气水泥
第三章工艺操作过程
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进水的预处理
目的:为了保证流入厌氧反应器污水水质满足厌氧微生物的最佳条件。 总则:进水中的微生物环境条件必须理想(如:pH 值、温度)。 步骤:
1. 根据来水的温度确定是否开启蒸汽阀门,给来水加温。 2. 根据来水PH 值的情况,开启加酸或加碱泵。
3.2 废水的厌氧处理
目的:根据设计参数处理污水。
总则:若厌氧反应器中已投入厌氧污泥菌种,即可启动厌氧生物处理。 步骤:
1. 观察投配池pH 值显示,温度显示是否符合进水条件。 2. 将电磁流量计前后的进水阀门打开。
3. 开启进入厌氧进水泵,调整电磁流量计前进水阀门,观察电磁流量计数值显示,达到设定的水量。
4. 确定投配池中污水的COD,计算COD 的负荷。 5. 确定在所有取样点上污泥沉降比SV: SP1(距反应器底部1.0m 处) SP2(距反应器底部2.0m 处) SP3(距反应器底部3.0m 处) SP4(距反应器底部5.0m 处) SP5(距反应器底部8.0m 处) SP6(距反应器底部11.0m 处) SP7(距反应器底部14.0m 处) 6. 按如下步骤测定污泥特性:
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观察SP1~SP7 样品1 小时内的污泥沉降体积
2) 观察厌氧污泥物理特性:包括颜色,气味,粘度等表观特征 3) 记录数据及表观特征
7. 检查SP1~SP7 所有样品的pH 值及温度。
8. 如果pH 值超过要求范围,则在预处理阶段自动调节酸、碱的加入量,以进水pH 值符合要求。
9. AnaEG内部温度不宜超过39℃。
10. 检查各取样点以及出水的VFA,根据实际情况,适当增加COD 负荷。
注意:
1、 调节水池末端即进入EGSB 的水要保证pH 在6.5~8.0 之间,不在此范围 要加酸、碱调节。
2、 温度要在30~38℃之间,24 小时内变化不应超过2℃,低于30℃时要开启 蒸汽加热,高于38℃要采取降温措施,温度最好在33~35℃之间。
3、 进水流量必须保持恒定,流量变化不能超过2 m3/h;加量时除外。 4、 严禁酵母、硅藻土及废酒等进入EGSB 厌氧塔,影响出水水质。
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