厌氧生物处理的影响因素有哪些?
1.温度:存在两个不同的佳温度范围(55℃左右,35℃左右)。通常所称高温厌氧消化和低温厌氧消化即对应这两个佳温度范围。
2.pH值:厌氧消化佳pH值范围为6.8~7.2。
3.有机负荷:由于厌氧生物处理几乎对污水中的所有有机物都有降解作用,2号站登录因此讨论厌氧生物处理时,一般都以CODcr来分析研究,而不象好氧生物处理那样必1须以BOD5为依据。厌氧处理的有机负荷通常以容积负荷和一1定的CODcr去除率来表示。
4.营养物质:厌氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr:N:P=(200~300):5:1即可。甲烷菌对***的佳需要量为11.5mg/L。有时需补充某些必需的特殊营养元素,甲烷菌对硫化物和磷有专性需要,而铁、镍、锌、钴、钼等对甲烷菌有激1活作用。
5.氧化还原电位:氧化还原电位可以表示水中的含氧浓度,非甲烷厌氧微生物可以在氧化还原电位小于+100mV的环境下生存,而适合产甲烷菌活动的氧化还原电位要低于-150mV,在培养甲烷菌的初期,氧化还原电位要不高于-330mV。
6.碱度:废水的碳酸氢盐所形成的碱度对pH值的变化有缓冲作用,如果碱度不足,就需要投加碳酸氢钠和石灰等碱剂来保证反应器内的碱度适中。
7.有毒物质。
8.水力停留时间:水力停留时间对于厌氧工艺的影响主要是通过上1流速度来表现出来的。一方面,较高的水流速度可以提高污水系统内进水区的扰动性,从而增加生物污泥与进水有机物之间的接触,提高有机物的去除率。另一方面,2号站登陆为了维持系统中能拥有足够多的污泥,上1流速度又不能超过一1定限值。
营养物质对厌氧生物处理的影响体现在哪些方面?
厌氧微生物的生长繁殖需要摄取一1定比例的CNP及其他微量元素,但由于厌氧微生物对碳素养分的利用率比好氧微生物低,一般认为,厌氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr:N:P=(200~300):5:1即可。
还要根据具体情况,补充某些必需的特殊营养元素,比如硫化物、铁、镍、锌、钴、钼等。
在厌氧处理时提供氮源,除了满足合成菌体之外,还有利于提高反应器的缓冲能力。如果氮源不足,即碳氮比太高,不仅导致厌1氧菌增殖缓慢,而且使消化液的缓冲能力降低,引起pH值下降。相反,如果氮源过剩,碳氮比太低、氮不能被充分利用,将导致系统中氮的积累,引起pH值上升;如果pH值上升到8以上,就会抑制产甲烷菌的生长繁殖,使消化效率降低。一般说来,氮的浓度必1须保持在40~70mg/L的范围内才能维持甲烷菌的活性。
pH值对厌氧处理的影响体现在哪些方面?
厌氧微生物对其活动范围内的pH值有一1定的要求,产酸菌对pH值的适应范围较广,一般在4.5~8.0之间都能维持较高的活性。而甲烷菌对pH值较为敏感,适应范围较窄,在6.6~7.4之间较为适宜,佳pH值为7.0~7.2。因此,在厌氧处理过程中,尤其是产酸和产甲烷在一个构筑物内进行时,通常要保持反应器内的pH值在6.5~7.2之间,保持在6.8~7.2的范围内。
厌氧处理要求的佳pH值指的是反应器内混合液的pH值,而不是进水的pH值,因为生物化学过程和稀释作用可以迅速改变进水的pH值。反应器出水的pH值一般等于或接近反应器内部的pH值。
含有大量溶解性碳水化合物的废水进入厌氧反应器后,会因产生乙酸而引起pH值的迅速降低,而经过酸化的废水进入反应器后,pH值将会上升。含有大量蛋白质或氨基酸的废水,由于氨的形成,pH可能会略有上升。因此,对不同特性的废水,可控制不同的pH值,可能低于或高于反应器所要求的pH值。
维持厌氧反应器内有足够碱度的措施有哪些?
1.投加碱源:增大系统缓冲能力的碱源可以使用碳酸氢钠和石灰等。
2.提高回流比:正常厌氧消化处理设施的出水中含有一1定的碱度,将出水回流可以有效补充反应器内的碱度。
什么是VFA和ALK?VFA与ALK的比值有什么意义?
VFA表示的是厌氧处理系统内的挥发性有机酸的含量,ALK则表示的是厌氧处理系统内的碱度。
厌氧消化系统正常运行时,ALK一般在1000~5000 mg/L(以CaCO3计)之间,典型值在2500~3500mg/L之间,VFA一般在50~2500mg/L之间,必1须维持碱度和挥发酸浓度之间的平衡,使消化液pH保持在6.5~7.5的范围内。只要碱度和挥发酸浓度能保持平衡,当碱度超过4000mg/L时,即使VFA超过1200mg/L,系统也能正常运行。而碱度与酸度能保持平衡的主要标志就是VFA与ALK的比值保持在一1定的范围内。
VFA/ALK反应了厌氧处理系统内中间代谢产物的积累程度,正常运行的厌氧处理装置的VFA/ALK一般在0.3以下,如果VFA/ALK突然升高,往往表明中间代谢产物不能被甲烷菌及时分解利用,即系统已出现异常,需要采取措施进行解决。
如果VFA/ALK刚刚超过0.3,在一1定时间内,还不至于导致pH值下降,还有时间分析造成VFA/ALK升高的原因和进行控制。如果VFA/ALK超过0.5,沼气中的CO2含量开始升高,如果不及时采取措施予以控制,会很快导致pH值下降,使甲烷菌的活动受到抑制。此时应加入部分碱源,增加反应器内的碱度使pH值回升,为寻找确切的原因并采取控制措施提供时间。如果VFA/ALK超过0.8,厌氧反应器内pH值开始下降,沼气中甲烷的含量往往只有42%~45%,沼气已不能燃烧。这时候必1须向反应器内大量投入碱源,控制住pH值的下降并使之回升,如果pH值持续下降到5以下,甲烷菌将全部失去活性,需要重新培养厌氧污泥。
为什么VFA是反映厌氧生物反应器效果的重要指标?
VFA表示的是厌氧处理系统内的挥发性有机酸的含量,而挥发性有机酸是厌氧生物处理系统的中间产物。
厌氧生物处理系统实现对废水中或污泥中有机物的有效处理,最终是通过产甲烷过程来实现的,而产甲烷菌所能利用的有机物就是挥发性有机酸VFA。如果厌氧生物反应器的运转正常,那么其中的VFA含量就会维持在一个相当稳定的范围内。
VFA过低会使甲烷能利用的物料减少,厌氧反应器对有机物的分解程度降低;而VFA过高超过甲烷菌所能利用的数量,又会造成VFA的过度积累,进而使反应器内的pH下降,影响甲烷菌正常功能的发挥。同时甲烷菌因各种原因受到伤害后,也会降低对VFA的利用率,反过来造成VFA的积累,形成恶性循环。
因此,所有的厌氧反应器都应把VFA作为一个控制指标来分析化验和及时掌握。