厌氧处理又被称为厌氧消化、厌氧发酵,是指在厌氧条件下由多种(厌氧或兼性)微生物的共同作用下,使有机物分解并产生CH4和CO2的过程,厌氧过程广泛地存在于自然界中,1881年,法国的Lou is Mouras发明了“自动净化器”,用以处理污水污泥,从而开始了人类利用厌氧生物过程处理废水废物的历程。有机废弃物中一般含已有一定量的氮和磷及多种微量元素,因此,厌氧处理方法可以不添加或少添加营养盐。随后人类开始较多地应用厌氧过程来处理城市污水(如化粪池、双层沉淀池等)和活性污泥工艺中产生的剩余污泥(如各种厌氧消化池等)。 从20世纪60年代kai始,随着能源危机的加剧,人们加强了利用厌氧消化过程处理有机废水的研究,相继出现了一批现代高速厌氧消化反应器,如:厌氧接触法、厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)反应器、厌氧流化床(AFB)、厌氧附着膜膨胀床反应器(AAFEB)等,从此厌氧消化工艺开始大规模地被应用于废水处理,这些现代高速厌氧生物反应器的水力停留时间大大缩短,有机负荷大大提高,处理效率也大大提高。其定义是:在有氧条件下,好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量,表示单位为氧的毫克/升(O2,mg/l)。
复杂物料厌氧降解的四个阶段 复杂物料的厌氧降解可分为四个阶段,即水解阶段、发酵阶段、产以酸阶段和产甲完阶段。 1、水解阶段,高分子有机物因分子巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细军直接利用。与好氧生化法相比,厌氧生化法具有以下优点:①厌氧处理法应用范围广:由于供氧限制,好氧法一般只适用于中、低浓度的有机废水的处理,而厌氧法既适用于高浓度有机废水,也适用于中、低浓度有机废水。它们在低一阶段被细军胞外酶分解为小分子,例如纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖,葡萄糖、淀粉被淀粉酶分解为麦牙糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细军所利用。 2、发酵(或称酸化)阶段,上述小分子的化合物在发酵细军(即酸化菌)的细胞内转化为更为简单的化合物,并分泌到细胞外。第二,出水往往达不到排放标准,需要作进一步处理,故一般厌氧处理后再串联好氧处理。这一主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸性、二氧化碳、氢气、氨、硫化轻等。与此同时,酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质,因此用酸化厌氧处理时会产生更多的剩余污泥。 3、产以酸阶段,这一阶段中,上阶段的产物被进一步转化为以酸、氢气、碳酸和新的细胞物质。 4、产甲完阶段,这一阶段中,以酸、氢气、碳酸、家醇和甲酸等被转化为甲完、二氧化碳和新的细胞物质。
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