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厌氧处理是在厌氧条件下,形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件,利用这类微生物分解废水中的有机物并产生甲烷和二氧化碳的过程。
高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段:水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
(1)水解阶段水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。
(2)发酵(或酸化)阶段发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程,在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物,因此这一过程也称为酸化。
(3)产乙酸阶段在产氢产乙酸菌的作用下,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。
(4)甲烷阶段这一阶段,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。
在废水的厌氧处理过程中,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被***终转化为甲烷、二氧化碳、水、氨。在此过程中,不同的微生物的代谢过程相互影响、制约,形成复杂的生态系统,此生态系统在uasb反应系统中直观表现为颗粒污泥。
有机物在废水中以悬浮物或胶体的形式存在,它们的厌氧降解过程可分为四个阶段。(1)水解阶段,微生物利用酶将大分子切割成小分子;(2)发酵(或酸化)阶段,小分子有机物被发酵菌利用,在细胞内转化为简单的化合物,这一阶段的主要产物有挥发酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨等;(3)产乙酸阶段,此阶段中上一阶段的产物被进一步转化为乙酸等物质;(4)产甲烷阶段,在此阶段乙酸、氢气、碳酸等被转化为甲烷、二氧化碳。上述四个阶段的进行,大分子有机物被转化为无机物,水质变好,同时微生物得到了生长。
厌氧处理不但能源需求很少而且能产生大量的能源。厌氧废水处理设备负荷高,占地少。厌氧反应器容积负荷比好氧法要好得多,单位反应器容积的有机物去除量也因此要高得多,特别是新一代的高速厌氧反应器容积负荷率更 高,效果更好。因此其反应器体积小,占地少。
厌氧处理方法产生的剩余污泥比好氧处理方法少得多,且剩余污泥脱水性能好,浓缩时不需要使用脱水剂,因此,厌氧剩余污泥的处理要容易得多。由于厌氧微生物增殖缓慢,因而处理同样数量的废水仅产生相当于好氧处理方法的1/10~1/6 的剩余污泥。厌氧处理方法所产生的污泥高度无机化,可用作农田肥料或作为新运行的厌氧处理装臵的菌种出售。
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