根據有機(ji)(ji)物(wu)(wu)在(zai)厭(yan)氧(yang)(yang)處(chu)(chu)理(li)中所(suo)要(yao)求(qiu)達(da)到的(de)(de)分(fen)解(jie)程(cheng)度,可將其分(fen)為(wei)(wei)(wei)兩種(zhong)類型,即酸發酵(jiao)(水(shui)解(jie)酸化(hua)) 和甲(jia)烷發酵(jiao)。前者以(yi)有機(ji)(ji)酸為(wei)(wei)(wei)主要(yao)發酵(jiao)產物(wu)(wu),而后者則以(yi)甲(jia)烷為(wei)(wei)(wei)主要(yao)發酵(jiao)產物(wu)(wu)。酸發酵(jiao)是一種(zhong)不(bu)徹底(di)的(de)(de)有機(ji)(ji)物(wu)(wu)厭(yan)氧(yang)(yang)轉(zhuan)化(hua)過(guo)程(cheng),其作用(yong)在(zai)于(yu)(yu)使復雜(za)的(de)(de)不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)高分(fen)子有機(ji)(ji)物(wu)(wu)經過(guo)水(shui)解(jie)和產酸,轉(zhuan)化(hua)為(wei)(wei)(wei)溶(rong)(rong)解(jie)性(xing)的(de)(de)簡單低分(fen)子有機(ji)(ji)物(wu)(wu), 為(wei)(wei)(wei)后續(xu)厭(yan)氧(yang)(yang)處(chu)(chu)理(li)中產乙酸產氫(qing)和產甲(jia)烷微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)或好氧(yang)(yang)處(chu)(chu)理(li)準備易于(yu)(yu)氧(yang)(yang)化(hua)分(fen)解(jie)的(de)(de)有機(ji)(ji)底(di)物(wu)(wu)(即提(ti)高廢水(shui)的(de)(de)BOD5 / COD ,改善(shan)廢水(shui)的(de)(de)可生(sheng)(sheng)化(hua)性(xing)) 。因而,它常(chang)作為(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)預處(chu)(chu)理(li)工(gong)序或厭(yan)氧(yang)(yang)-好氧(yang)(yang)聯合生(sheng)(sheng)化(hua)處(chu)(chu)理(li)工(gong)藝(yi)中的(de)(de)前處(chu)(chu)理(li)工(gong)序。

厭(yan)氧- 好氧工藝(yi)是中、高濃度有機廢水處理的適宜(yi)工藝(yi)。這是因為:

1. 厭氧(yang)法多適用于高濃度有(you)機廢水的處理, 能有(you)效地降解好氧(yang)法不能去除的有(you)機物, 具(ju)有(you)抗(kang)沖擊負荷能力強(qiang)的優點(dian),但其出(chu)水綜合的指標往(wang)(wang)往(wang)(wang)不能達到處理要求;

2. 厭氧(yang)法能(neng)耗低(di)和運行費便宜,尤其在高濃(nong)度有機廢(fei)水時,厭氧(yang)法要比好氧(yang)法經濟得(de)多;

3. 好氧(yang)(yang)法(fa)則(ze)多適用(yong)(yong)于(yu)中低(di)濃度有機(ji)廢水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)處(chu)(chu)理(li)(li), 對于(yu)高濃度且水(shui)(shui)(shui)質、水(shui)(shui)(shui)量(liang)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)廢水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)耐(nai)沖擊(ji)負荷(he)能力(li)不(bu)如(ru)厭(yan)氧(yang)(yang)法(fa),尤其當進(jin)水(shui)(shui)(shui)中含有高分子復雜(za)有機(ji)物時(shi),其處(chu)(chu)理(li)(li)效(xiao)果往往受(shou)到(dao)嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)(de)影響。厭(yan)氧(yang)(yang)- 好氧(yang)(yang)聯合處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝可(ke)大(da)大(da)改善水(shui)(shui)(shui)質及運行的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing),但由(you)于(yu)厭(yan)氧(yang)(yang)段(duan)(duan)實現了(le)甲烷過程,因(yin)而對運行條(tiao)件(jian)和(he)操作(zuo)要求(qiu)較為嚴(yan)格,同(tong)時(shi)因(yin)原水(shui)(shui)(shui)中大(da)量(liang)易于(yu)降(jiang)解的(de)(de)(de)有機(ji)物質在厭(yan)氧(yang)(yang)處(chu)(chu)理(li)(li)中被(bei)甲烷化后(hou),剩余(yu)的(de)(de)(de)有機(ji)物主要為難生(sheng)物降(jiang)解和(he)厭(yan)氧(yang)(yang)消(xiao)化的(de)(de)(de)剩余(yu)產物, 因(yin)而盡管其后(hou)續的(de)(de)(de)好氧(yang)(yang)處(chu)(chu)理(li)(li)進(jin)水(shui)(shui)(shui)負荷(he)得到(dao)大(da)大(da)降(jiang)低(di),但處(chu)(chu)理(li)(li)效(xiao)率(lv)仍較低(di)。此外,該工(gong)藝須考慮復雜(za)的(de)(de)(de)氣體回收利用(yong)(yong)設施,從(cong)而增加基建(jian)費(fei)用(yong)(yong)。而水(shui)(shui)(shui)解酸化工(gong)藝則(ze)將厭(yan)氧(yang)(yang)處(chu)(chu)理(li)(li)控制(zhi)在產酸階段(duan)(duan), 不(bu)僅降(jiang)低(di)了(le)對環境條(tiao)件(jian)(如(ru)溫度、p H、DO 等) 的(de)(de)(de)要求(qiu), 使厭(yan)氧(yang)(yang)段(duan)(duan)所需容積(ji)縮小,同(tong)時(shi)也可(ke)不(bu)考慮氣體的(de)(de)(de)利用(yong)(yong)系(xi)統,從(cong)而節省基建(jian)費(fei)用(yong)(yong)。由(you)于(yu)厭(yan)氧(yang)(yang)段(duan)(duan)控制(zhi)在水(shui)(shui)(shui)解酸

化(hua)階(jie)段(duan),經(jing)水(shui)解(jie)后原水(shui)中(zhong)易降解(jie)物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)減少較(jiao)少,而原來難以(yi)降解(jie)的(de)(de)(de)(de)大(da)分子物(wu)質(zhi)則被轉化(hua)為易生物(wu)降解(jie)的(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi),從而使廢水(shui)的(de)(de)(de)(de)可(ke)生化(hua)性及降解(jie)速率得到(dao)較(jiao)大(da)幅度的(de)(de)(de)(de)提高(gao)。因此,其(qi)后續好氧(yang)處理可(ke)在(zai)較(jiao)短的(de)(de)(de)(de)HRT下達到(dao)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)處理率。兩(liang)相厭氧(yang)消(xiao)(xiao)化(hua)工(gong)藝即是將厭氧(yang)消(xiao)(xiao)化(hua)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)產(chan)酸(suan)(suan)相和產(chan)甲烷相分開,以(yi)便獲得各自最優的(de)(de)(de)(de)運行工(gong)況。與水(shui)解(jie)酸(suan)(suan)化(hua)過(guo)程相比(bi), 其(qi)產(chan)酸(suan)(suan)段(duan)對產(chan)物(wu)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求是不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(以(yi)乙酸(suan)(suan)為其(qi)產(chan)物(wu)) 。

水解酸化(hua)、混合厭氧和(he)兩相厭氧由于各(ge)自的作(zuo)用(yong)不同(tong)、對產(chan)物要(yao)求及處理程(cheng)度的不同(tong), 對各(ge)自的運行(xing)和(he)操作(zuo)要(yao)求也不同(tong):

1. Eh 不(bu)同。在(zai)(zai)混(hun)合厭氧(yang)消(xiao)化系統(tong)中,由(you)于(yu)承擔水(shui)解(jie)和酸(suan)化功能(neng)的(de)微生物與產(chan)甲(jia)烷(wan)菌共處(chu)于(yu)一個反應器中,整(zheng)個反應器的(de)氧(yang)化還原電位Eh 須嚴(yan)格控制(zhi)在(zai)(zai)- 300mV 以(yi)下以(yi)滿足(zu)甲(jia)烷(wan)菌的(de)要(yao)(yao)求,因而其水(shui)解(jie)酸(suan)化菌也是在(zai)(zai)此Eh 值(zhi)下工作的(de)。兩(liang)相(xiang)厭氧(yang)消(xiao)化系統(tong)則將產(chan)酸(suan)相(xiang)的(de)Eh 控制(zhi)在(zai)(zai)- 100～ - 300mV 之(zhi)間。對(dui)水(shui)解(jie)酸(suan)化- 好氧(yang)工藝而言(yan),只要(yao)(yao)將Eh 控制(zhi)在(zai)(zai)+ 50mV 下即可發生有效(xiao)的(de)水(shui)解(jie)酸(suan)化作用;

2. pH 要(yao)(yao)求(qiu)不(bu)同。混合厭氧處理系統中(zhong),由于(yu)控(kong)(kong)制(zhi)處理效能(neng)的步驟是產(chan)甲(jia)烷,因(yin)而(er)(er)其(qi)(qi)p H 通常控(kong)(kong)制(zhi)在甲(jia)烷菌生長的最(zui)佳(jia)范(fan)圍(6. 8～7. 2) 以內(nei)。兩相工藝(yi)中(zhong)則為(wei)控(kong)(kong)制(zhi)其(qi)(qi)產(chan)物的形態而(er)(er)將pH 嚴(yan)格控(kong)(kong)制(zhi)在6. 0～6. 5 之間,p H 的變(bian)化(hua)將引起產(chan)物的變(bian)化(hua)而(er)(er)造成對產(chan)甲(jia)烷相的抑(yi)制(zhi)。對水(shui)(shui)解酸(suan)(suan)化(hua)工藝(yi)而(er)(er)言,由于(yu)其(qi)(qi)后續處理為(wei)好氧工藝(yi), 因(yin)而(er)(er)對p H 的要(yao)(yao)求(qiu)并不(bu)十(shi)分嚴(yan)格, 且由于(yu)水(shui)(shui)解酸(suan)(suan)化(hua)菌對p H 的適應性較強(qiang),因(yin)而(er)(er)其(qi)(qi)適宜p H 范(fan)圍較寬(適宜值為(wei)3. 5～10 ,最(zui)優值為(wei)5. 5～6. 5) ;

3. 溫(wen)(wen)度(du)( T) 的不同。對(dui)于混合厭氧(yang)系統和兩個系統而(er)言,對(dui)溫(wen)(wen)度(du)的要求均(jun)嚴(yan)格,要么(me)(me)控(kong)制在中溫(wen)(wen)(30～35 ℃) ,要么(me)(me)控(kong)制在高溫(wen)(wen)(50～55 ℃) 。而(er)水解酸(suan)(suan)化(hua)工藝則對(dui)溫(wen)(wen)度(du)無特(te)殊要求,在常(chang)溫(wen)(wen)下仍可獲得滿(man)意的效果。研究表(biao)明(ming),當溫(wen)(wen)度(du)在10～20 ℃之間(jian)變(bian)化(hua)時,水解酸(suan)(suan)化(hua)反應速率變(bian)化(hua)不大,說明(ming)水解酸(suan)(suan)化(hua)微生物對(dui)低溫(wen)(wen)變(bian)化(hua)的適應能力較(jiao)強;

4. 參與微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)種(zhong)群(qun)(qun)及產物(wu)(wu)的(de)(de)(de)不同(tong)。混(hun)合(he)(he)厭(yan)(yan)(yan)氧工(gong)藝(yi)(yi)(yi)中,由于嚴格控制(zhi)在(zai)厭(yan)(yan)(yan)氧條件(jian)(jian)下運(yun)(yun)行(xing)(xing),其優勢微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)種(zhong)群(qun)(qun)為(wei)(wei)專(zhuan)性(xing)厭(yan)(yan)(yan)氧菌(jun),因而完成水解作用的(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)以(yi)(yi)厭(yan)(yan)(yan)氧菌(jun)為(wei)(wei)主(zhu)。兩相(xiang)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)中則因所控制(zhi)的(de)(de)(de)Eh 值的(de)(de)(de)不同(tong)而以(yi)(yi)不同(tong)菌(jun)群(qun)(qun)存在(zai)。如Eh 較(jiao)低時(shi),以(yi)(yi)專(zhuan)性(xing)厭(yan)(yan)(yan)氧菌(jun)為(wei)(wei)主(zhu),而Eh 值較(jiao)高時(shi)則以(yi)(yi)兼性(xing)菌(jun)為(wei)(wei)主(zhu)。水解酸化(hua)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)通(tong)常可(ke)在(zai)兼性(xing)條件(jian)(jian)下運(yun)(yun)行(xing)(xing),因而其微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)菌(jun)群(qun)(qun)多以(yi)(yi)厭(yan)(yan)(yan)氧和兼氧菌(jun)的(de)(de)(de)混(hun)合(he)(he)菌(jun)群(qun)(qun),有(you)時(shi)也以(yi)(yi)兼性(xing)菌(jun)為(wei)(wei)主(zhu)。微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)種(zhong)群(qun)(qun)的(de)(de)(de)差異(yi)導致(zhi)不同(tong)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)產物(wu)(wu)也不同(tong)。表1 列出了不同(tong)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)運(yun)(yun)行(xing)(xing)工(gong)況要求(qiu)。作者：沈耀良(liang), 王寶貞(zhen)，哈爾(er)濱建筑大學(xue)市政(zheng)環境(jing)工(gong)程(cheng)學(xue)院

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