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生物燃料电池促进厌氧消化 厌氧池的处(繁:處)理理论?

2025-03-10 00:25:20SoccerSports

厌氧池的处理理论?在污水处理过程中,废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、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。一、厌氧生物处理中

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厌氧池的处理理论?

在污水处理过程中,废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、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。

一、厌氧生物处理中《拼音:zhōng》的基本生物过程

1、三{练:sān}阶段理论

厌氧微生物学的研究表明,产甲烷菌是一类十分特别的古细菌(Archea),除了在分类学和其特殊的学报结构外,其最主要的特点是:产甲烷细菌只能利【读:lì】用一些简单有机物作为基质,其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等,两碳物质中只有乙酸,而不能利用其它含两碳或以[拼音:yǐ]上的脂肪酸和甲醇以外的醇类《繁体:類》。

(1)水解、发开云体育(繁:發)酵阶段:

(2)产氢产乙酸阶段:产氢产[繁:產]乙酸菌,将丙酸、丁酸等脂肪酸(繁:痠)和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2;

(3#29产甲烷阶段:产甲烷菌利{lì}用乙酸和H2、CO2产生CH4;

一般认为,在厌氧生物处理过程中约有70%的CH4产自乙酸的分解开云体育,其余的[练:de]则产自H2和CO2。

2、四阶段理[练:lǐ]论:

实际上[shàng],是在上述三阶段理论的基础上,增加了一类细菌——同型产乙酸菌,其主要功(拼音:gōng)能是可以将产氢产乙酸细菌产生的H2/CO2合成为乙酸。但研究表明,实际上这一部分由H2/CO2合成而来的乙酸的量较少,只占{练:zhàn}厌氧体系中总乙酸量的5%左右。

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总体来说,“三{pinyin:sān}阶段理论”、“四阶段理论”是目前公认的对厌氧生物处理过程较全面和较准(繁:準)确的描述。

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二、厌氧消化过程中(zhōng)的主要微生物

主要介绍其【拼音:qí】中的发酵细菌(产酸细菌)、产氢产乙酸菌、产甲烷菌等。

1、发酵细菌(产(繁:產)酸细菌):

发酵产酸(繁体:痠)细菌的主要功能有两种:

①水解——在胞外酶的作用下,将不溶性有机[jī]物水解成可溶性有机物;

②酸化——将可溶性大分子有机物转化为《繁体:爲》脂肪酸、醇类等;

主要的发[拼音:fā]酵产酸细菌:梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双岐杆菌属等;水解过程较缓慢,并受多种因素影响(pH、SRT、有机物种类等),有时会成为厌氧反应的限速步骤;产酸(繁:痠)反应的速率较快;大多数是厌氧菌,也有大量是兼性厌氧菌;可以按功能来(读:lái)分:纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌等。

2、产氢qīng 产乙酸菌:

产(繁体:產)氢产乙酸细菌的主要功能是将各种高级脂肪酸和醇类氧化分解为[繁体:爲]乙酸和H2;为产甲烷细菌提供合适的基质,在厌氧系统中常常与产甲烷细菌处于共生互营关系。

主要的产氢产乙酸反应有[练:yǒu]:

注意:上述反应只有在乙酸浓度很低、系统中氢分压也很低时才能顺利进行,因此产(繁体:產)氢产乙酸【pinyin:suān】反应的顺利进行,常常需要后续产甲烷反应能及时将其主要的两种产物乙酸和H2消《pinyin:xiāo》耗掉。

主要的产氢产乙[读:yǐ]酸细菌多为:互营单胞菌属、互营杆菌属、梭菌属、暗杆菌属等;多数是严格厌氧菌或{pinyin:huò}兼性厌《繁体:厭》氧菌。

3、产甲烷菌

产甲烷细菌的主要功能是将产氢产乙酸菌的产物——乙酸和H2/CO2转化为CH4和CO2,使厌氧消化过【guò】程得以顺利进行;主要可分为两大类:乙酸营养型和H2营养型产甲烷菌,或称为嗜乙酸产甲烷细菌和嗜氢产甲烷细菌;一般来说,在自然界中乙酸营养型产甲烷菌的种类较少,只有Methanosarcina(产甲烷八叠球菌)Methanothrix(产甲烷丝状菌),但这两种产甲烷细菌在厌氧反应器中居多,特别是后者,因为在厌氧反应器中乙酸是主要的产甲烷基质,一般来说有70%左右的[练:de]甲烷是来自乙酸的氧化分解。

典型的de 产甲烷反应:

产(读:chǎn)甲烷菌有各种不同的形态,常见{练:jiàn}的有:①产甲(拼音:jiǎ)烷杆菌;②产甲烷球菌;③产甲烷八叠球菌;④产甲烷丝菌;等等。

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产甲烷菌都是严格厌氧细菌,要求氧化还原电位在-150∼-400mv,氧和氧化剂对其有很强的毒害作用;产甲烷菌的增殖(zhí)速率很慢,繁殖世代时间(繁:間)长,可达4∼6天,因此,一般情况下【xià】产甲烷反应是厌氧消化的限速步骤。

三、厌氧生物【澳门银河拼音:wù】处理的影响因素

产甲烷反应是厌氧消化过(繁体:過)程的控制阶段,因此,一般来说,在讨论厌氧生物处理的影响因素时主要讨论[繁体:論]影响产甲烷菌的各项因素;主要影响因素有:温度、pH值、氧化还原电位、营养物质、F/M比、有毒物质等。

1、温幸运飞艇度[拼音:dù]:

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温度对厌氧微生物的影响尤为显著;厌氧细菌可分为嗜热菌(或高温菌)、嗜温菌(中温菌);相应地,厌氧消化分为:高温消化(55°C左右)和中温消化(35°C左右);化的反应速率约为中温消化的1.5——1.9倍,产气率也较高,但气体中甲烷含量[liàng]较低;当处理含有病原菌和寄生虫卵的废水或污泥时,高温消化可取得较【jiào】好的卫生效果,消化后污泥的脱水性能也较好;随着新型厌氧反应器的开发研究和应用,温度对厌氧消化的影响不再非常重要(新型反应器内的生物量很大),因此可以在常温条件下(20——25°C)进行,以节省能量和运行费用。

2、pH值[读:zhí]和碱度:

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pH值是厌氧消化过程中的最重要的影澳门新葡京响因素;重【pinyin:zhòng】要原因:产甲烷菌对pH值的变化非常敏感,一般认为,其最适pH值范围为6.8——7.2,在

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