环保工艺之——ABR反应器影响因素及启动（一）

一、污泥厌氧消化的原理

污泥厌氧消化，即污泥中的有机物在无氧的条件下被厌氧菌群最终分解成甲烷和CO2的过程，是一个极其复杂的过程，一般分为三个阶段，第一阶段在水解和发酵细菌的作用下，使碳水化合物、蛋白质和脂肪水解与发酵，转化为单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及CO2及氢等；第二阶段在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化成氢、CO2和乙酸等；第三阶段，通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用下，一组把氢和CO2转化为甲烷，另一组对乙酸脱羧产生甲烷。

2.厌氧消化影响因素

废水的厌氧处理启动受到许多因素影响，可把这些因素分为设计操作因素与环境因素两大类。环境因素包括温度、pH值、碱度、营养、氧化还原电位以及包括毒性、可降解性等在内的废水特征等。设计操作因素包括反应器类型、操作单元的选择及排列方式、预处理的方式、接种污泥的数量和活性、微量元素的补充、容积负荷、水力停留时间等等。

1. 温度：有机物的厌氧分解分为产酸和产甲烷两个阶段，而温度又是厌氧反应的重要影响因素之一。在一定的范围内，温度的提高不仅能加快厌氧硝化菌对有机污染物分解速率，而且还可能降低厌氧污泥混合液的粘度，而与粘度相关的污泥沉降性能又直接影响了反应器的出水水质。在中等负荷条件下，反应器温度由35℃降至25℃对COD去除率无明显影响，当温度进一步降至15℃时，反应器的效率明显下降。温度适宜时，细菌发育正常，有机物分解完全，产气量高，固体颗粒在较高的温度下有更好的沉降性能。因此反应器在启动时，应尽可能在气温较高的条件下进行，等反应器成功启动后一般可以在相对低温下持续正常运行。

2. 酸碱度：pH值是常规厌氧过程中的重要参数。水解与发酵菌及产氢产乙酸菌对pH的适应范围大致为5～6.5，而甲烷菌对 pH的适应范围在6.6～7.5，一般控制在7.0左右。在硝化系统中，若水解发酵阶段与产酸阶段的反应速率超过产甲酸阶段，则pH值降低，抑制了甲烷菌的生长。因此，选择适当的碱性药剂或对投加的碱液进行预处理很重要。但若pH值过高，可提高进水负荷使得系统内挥发酸积累，从而导致pH值下降。总的来说，ABR内水解菌与产酸菌对pH值有较大范围的适应性.

（3）营养物质和微量元素补充

参与生物处理的微生物不仅要从废水中吸收营养物质，而且要用这些营养物质合成细胞物质。一般通过C：N：P来观察，COD:N:P=（200～300）:5:1，当营养不足时，需要补充一些氮肥和磷肥等。适量的Ni²⁺、Co²⁺、Ca²⁺、Zn²⁺等微量元素对厌氧微生物的生长有促进作用,其中Ni²⁺对厌氧污泥活性提高的作用最大,同时在厌氧污泥培养粒化过程中添加适量的微量元素能大大缩短粒化过程所需的时间,使粒化过程得以顺利完成。 

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