一、厭氧處理的階段
對(duì)于蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂類的厭氧降解,大致可分為四個(gè)階段。
1、水解階段:在發(fā)酵菌所分泌的胞外酶的參與下,有機(jī)顆粒物轉(zhuǎn)變?yōu)榈头肿尤芙庑曰衔?,蛋白質(zhì)降解為氨基酸,碳水化合物轉(zhuǎn)化為溶解性糖,脂類被轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)鏈脂肪和甘油。
2、酸化階段:在水解階段產(chǎn)生的溶解性化合物被發(fā)酵細(xì)菌所吸收,經(jīng)過(guò)酸化被分解成簡(jiǎn)單的有機(jī)物,如揮發(fā)性脂肪酸、乙酸、乳酸和無(wú)機(jī)物CO2、H2、 NH3、H2S。酸性發(fā)酵由很廣的的細(xì)菌種進(jìn)行,大部分是專性厭氧菌,但也有些是兼性的,并可通過(guò)氧化途徑代謝有機(jī)物;這能消耗掉水里的溶解氧,利于專性 厭氧菌繁殖。
3、已酸化階段:酸化的產(chǎn)物乙烯、H2和CO2.水中的70%的COD被轉(zhuǎn)化為乙酸,其余的電子供體能力是由H2提供。
4、甲烷階段:由乙酸型甲烷菌和氫細(xì)菌完成。前者反應(yīng)速度慢,是過(guò)程的控制因素。
CH3COOH CH4+CO2
4H2+CO2 CH4+2H2
厭氧處理的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)有:①COD﹥1000mg/L時(shí),厭氧比好氧處理便宜;②高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器體積??;③能耗低,約為好氧處理的10% ~15%;④對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求低。但是應(yīng)該強(qiáng)調(diào),厭氧處理低濃度污水反應(yīng)速度慢、生物增長(zhǎng)量低,COD為600mg/L以下有困難;反應(yīng)時(shí)間10~24h, 在基建投資上失去優(yōu)勢(shì)。
二、水解(酸化)-好氧生物處理工藝
北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院主張?jiān)趨捬醴磻?yīng)器中放棄甲烷化階段,將反應(yīng)控制在水解酸化階段,使厭氧停留時(shí)間縮短到在2~3h,開(kāi)發(fā)了水解(酸化)-好氧生物 處理工藝,使得在COD濃度低于500mg/L的條件下,比傳統(tǒng)活性污泥投資和運(yùn)行費(fèi)用分別降低了8%(在設(shè)備方面,該法不需混合器,曝氣器;不需污泥消 化池,以及沉淀池和刮泥機(jī)、污泥回流泵和污泥消化池的混合設(shè)備)。水解反應(yīng)器COD去除率為40%~50%,BOD去除率為40%,SS去除率為 70%~80%。
水解(酸化)反應(yīng)器集沉淀、吸附、網(wǎng)捕和生物絮凝等物理化學(xué)過(guò)程,以及水解、酸化和甲烷化過(guò)程等生物降解功能于一體,這些過(guò)程在水解反應(yīng)器中得到了強(qiáng)化。該工藝已在我國(guó)得到了管飯推廣應(yīng)用。