生物法处理工艺处理废水原理和特点
厌氧发酵产生甲烷的过程分为四个阶段:水解、酸化、酸性衰退和产甲烷。在水解阶段,固体物质降解为溶解性物质,大分子物质降解为小分子物质,在酸化阶段碳水化合物降解为脂肪酸,主要是醋酸、丁酸和丙酸。水解和酸化进行得较快,难于把它们分开。此阶段的主要微生物是水解、产酸菌。第三阶段是酸性衰退阶段,有机酸和溶解的含氮化合物分解为氨、胺、碳酸盐和少量的CO2,N2,CH4和H2。在此阶段中,由于产氨细菌的活动是氨态氮浓度增加,氧化还原电位降低,pH值上升,pH的变化为甲烷细菌创造了适宜的生活条件。酸性衰退阶段的副产物还有H2S、粪臭素和硫醇。由此可见,使厌氧发酵带有不良气味的过程是发生在第三阶段。第四阶段是由甲烷菌把有机酸转化为CH4。水解酸化工艺是把反应控制在第二阶段完成之前,不进入第三阶段。
水解酸化工艺具有以下几方面的特点:①悬浮物的去除率不仅明显高于初沉池,而且其COD、BOD和蛔虫卵的去除率也明显地提高。
②抗水质波动、出水水质稳定。进水COD浓度在300mL~800mL之间波动时,水解酸化出水一直稳定在200mg/L~300mg/L之间。对于一般的有机污染物而言,废水中有机物的去除率与废水在水解酸化阶段的停留时间关系不大,也就是说只要废水的停留时间满足水解酸化反应的必要时间再延长反应时间,废水的有机物去除率不会继续增长。
③众所周知,废水中有机物的形态对其去除率有较大的影响。以工程的角度看,废水中的有机物可分为溶解性、可过滤去除和可沉淀有机物。水解酸化反应器的出水中几乎不含可沉淀有机物,而溶解性有机物浓度明显上升,在实际运行的工程中有时会出现出水COD和BODS值高于进水的情况。这说明反应中确有相当数量的不溶解性有机物经酸化水解的转化为可溶性物质而溶解于水中。
④水解酸化反应的另一个特点表现在对温度不敏感。热力学研究表明,在一定的条件内,温度越高,水解反应的速率越快。当温度在10~20℃之间变化时,水解酸化的反应速率变化不大,由此说明,水解酸化细菌对低温变化的适应性较强。
污水经水解预处理,BOD/COD的比值会有明显的提高,能大大提高废水的可生化性,从而减轻了后续好氧处理的压力,提高了生化处理的效率。兼性厌氧水解,就是利用水解和产酸微生物,将污水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物,从而降低活性污泥承受的毒性,使得污水在后续的好氧处理单元以较少的能耗和在较短的时间内得到处理。
由于好氧微生物开环酶体系的脆弱和不发达,从而阻止了杂环化合物的好氧降解。而厌氧微生物对于环的裂解具有不同于好氧微生物的代谢过程,其裂解方式为还原性裂解和非还原性裂解,厌氧微生物体内具有易于诱导、较为多样化的健全的开环酶体系,从而使杂环化合物易于开环裂解,而得到有效的降解。此外,共代谢作用在难降解有机物的厌氧酸化预处理中起着重要作用。这是因为废水中存在的易降解有机物,可以作为厌氧酸化预处理中微生物生长代谢的初级能源和碳源,满足了厌氧微生物降解有机物的共基质的营养条件。
声明:本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点,如有内容涉及侵权,请您立即联系本站处理,非常感谢!