厭氧生物處理的影響因素

1.溫度

  厭氧過程比好氧過程對溫度變化，尤其是對低溫更加敏感，是因為將乙酸轉(zhuǎn)化為甲烷的的甲烷菌比產(chǎn)乙酸菌對溫度更加敏感。低溫時揮發(fā)酸濃度增加，就是因為產(chǎn)酸菌的代謝速率受溫度的影響比甲烷菌受到的影響小。低溫時VFA濃度的迅速增加可能會使VFA在系統(tǒng)中累積，終超過系統(tǒng)的緩沖能力，導(dǎo)致州值的急劇下降，從而嚴重影響厭氧工藝的正常運行和大處理能力的發(fā)揮。

  厭氧消化過程存在兩個不同的溫度范圍，一個是55℃左右，一個是35℃左右。通常所稱高溫厭氧消化和低溫厭氧消化即對應(yīng)這兩個溫度范圍。溫度的急劇變化和上下波動不利于厭氧處理的正常進行，當短時間內(nèi)溫度升降超過5℃，沼氣產(chǎn)量會明顯下降，甚至停止產(chǎn)氣。因此厭氧生物處理系統(tǒng)在運行中的溫度變化幅度一般不要超過2~3℃。但與其他影響因素不同的是，溫度的短時性突然變化或波動一般不會使厭氧處理系統(tǒng)道受根本性的破壞，溫度一經(jīng)恢復(fù)到原來的水平，處理效果和產(chǎn)氣量就能隨之恢復(fù)，不過溫度波動持續(xù)的時間較長時，恢復(fù)所需時間也較長。

  高溫消化的反應(yīng)速率約為中溫消化的1.5~1.9倍，產(chǎn)氣率也高，但沼氣中甲烷所占的比例卻比中溫消化低。當處理含病原菌和寄生蟲卵的污水或污泥時，采用高溫消化可以取得較理想的衛(wèi)生效果。理論上講，如果厭氧處理產(chǎn)生的甲烷全部燃燒，而且假定向污水中的傳熱效率是99%，那么每1000mg CoD。L所轉(zhuǎn)化的甲烷可使污水溫度升高3.3℃，即厭氧處理高濃度有機污水時所產(chǎn)生的甲烷燃燒后可以將污水加熱到高于其原來的溫度。照此計算，如果待處理的工業(yè)廢水溫度超過40℃、COD。值超過5000mg/L，就可以考慮采用高溫厭氧生物處理法。如果原污水本身溫度較低，COD-值也不高，采用高溫厭氧生物處理法必須補充很多外加能量時，從經(jīng)濟上是不劃算的。尤其是處理污水的量較大時，更要考慮加熱污水是否經(jīng)濟。

  采用高溫厭氧生物處理法時，必須考慮處理出水的去向問題。采用高溫厭氧生物處理時的出水水質(zhì)很難達標排放（即使達標，如此高的水溫直接排入水體也是不合法的），通常作為二級生物處理的預(yù)處理，即需要進入曝氣池等好氧生物處理構(gòu)筑物。如果經(jīng)過高溫厭氧處理的水量在好氧處理系統(tǒng)進水中的比例過大，有可能導(dǎo)致好氧處理系統(tǒng)水溫過高，而溫度一旦超過40℃，對好氧處理系統(tǒng)的影響將是致命的，這時候必須增加對高溫厭氧處理出水的降溫措施，增加污水處理的能耗。因此，在決定是否采用高溫厭氧生物處理法時，必須綜合考慮整個污水處理系統(tǒng)的經(jīng)濟性。

2.水力停留時間
  水力停留時間對于厭氧工藝的影響主要是通過上升流速來表現(xiàn)出來的。一方面，較高的水流速度可以提高污水系統(tǒng)內(nèi)進水區(qū)的擾動性，從而增加生物污泥與進水有機物之間的接觸，提高有機物的去除率。另一方面，水力負荷過大導(dǎo)致水力停留時間過短，可能造成反應(yīng)器內(nèi)的生物體流失。為了維持系統(tǒng)中能擁有足夠多的污泥，上升流速又不能超過一定限值。

  要同時保證厭氧生物處理的水力停留時間HRT和固體停留時間SRT。HRT與待處理的污水中的有機污染物性質(zhì)有關(guān)，簡單的低分子有機物要求的HRT較短，復(fù)雜的大分子有機物要求的HRT較長。試圖在HRT較短的情況下，利用懸浮生長工藝如UASB處理低濃度污水往往行不通。要想經(jīng)濟地利用厭氧技術(shù)來處理低濃度污水，必須提高SRT與HRT的比值，即設(shè)法增加反應(yīng)器內(nèi)的生物量。因此在利用厭氧法處理低濃度污水時，水力像和時間是比有機負荷更為重要的工藝控制條件。

3、有機負荷
  

  由于厭氧生物處理幾乎對污水中的所有有機物都有分解化用，因此討論厭氧生物處理時，一般都以CODc值來分析，而像好氧生物處理那樣必須以BOD3為依據(jù)。厭氧處理的有機負著通常以容積負荷和一定的CODc去除率來表示，厭氧生物處理系統(tǒng)的容積負荷是好氧系統(tǒng)的10倍以上，可以高達5~10gCoDc/(m2·d)。厭氧處理的程度與有機負荷有關(guān)，一般是有機負荷越高，處理程度越低。但隨著厭氧反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度的增加，有可能在保持較低污泥負荷的條件下得到較高的容積負荷。

有機負荷對厭氧生物處理的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）厭氧生物反應(yīng)器的有機負荷直接影響處理效率和產(chǎn)氣量。在一定范圍內(nèi)，隨著有機負荷的提高，產(chǎn)氣量增加，但有機負荷的提高必然導(dǎo)致停留時間的縮短，即進水有機物分解率將下降，從而又會使單位質(zhì)量進水有機物的產(chǎn)氣量減少。
（2）厭氧處理系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)取決于產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷速率的相對平衡，有機負荷過高，則產(chǎn)酸率有可能大于產(chǎn)甲烷的用酸率，從而造成揮發(fā)酸VFA的積累使pH值迅速下降，阻礙產(chǎn)甲烷階段的正常進行。嚴重時導(dǎo)致產(chǎn)甲烷作用的停頓，整個系統(tǒng)陷于難象狀態(tài)，調(diào)整恢復(fù)起來非常困難。
（3）如果有機負荷的提高是由進水量增加而產(chǎn)生的，過高成水力負荷還有可能使厭氧處理系統(tǒng)的污泥的流失率大于其地下率，進而影響系統(tǒng)的處理效率。
（4）如果進水有機負荷過低，雖然產(chǎn)氣率和有機物的去除可以提高，但設(shè)備的利用率低，投資和運行費用升高。

4.營養(yǎng)物質(zhì)
厭氧微生物的生長繁殖需要攝取一定比例的C、N、I他微量元素，但由于厭氧9比值（200~300）：5:1即可。硫么）！控制在CODc:N:P=菌對硫化氫的需要量為1一-烷菌的必須營養(yǎng)物質(zhì)，甲燒補充某些必需的特殊營養(yǎng)元素。級同時還要根據(jù)具體情況，高某些系統(tǒng)酶的活性。一，比如鐵、鎳、鋅、鉆、銅等以提在厭氧處理時提供氮源，有利于提高反應(yīng)器的緩沖館、滿足合成菌體所需之外，還
高，不僅導(dǎo)致厭氧菌增殖攀屬”如果氮源不足，即碳氮比太低，引起pH值下降。相反，如]更器品。一消化液的緩沖能力降源過剩，碳氮比太低、氮不能被充分利用，將導(dǎo)致系統(tǒng)中領(lǐng)的積累，引起pH值上升；如果地值上升到8以上，就會抑制產(chǎn)中集故的生長裝水。產(chǎn)甲烷菌的生長繁殖，使消化效率降低。
5.氧化還原電位
無氧環(huán)境是嚴格厭氧的產(chǎn)甲烷菌生長繁殖的基本條件之一。產(chǎn)甲烷菌不像好氧菌那樣具有過氧化氫酶，因而對氧和氧化劑非常敏感。水中的含氧濃度可以用氧化還原電位來間接表示。在厭氧消化過程中，非產(chǎn)甲烷階段可以在兼氧條件下進行，氧化還原電位為+100mV~-100mV，而在產(chǎn)甲烷階段的氧化還原電位臨界值為一200mV，中溫消化或常溫消化的氧化還原電位必須控制在-300mV~-350mV，高溫消化的氧化還原電位必須控制在-560mV～-600mV?；旌弦褐械难鹾渴怯绊憛捬醴磻?yīng)器中氧化還原電位的重要因素，但不是惟一因素，揮發(fā)性有機酸濃度的高低、pH值的升降及銨離子濃度的增減等因素都會引起混合液氧化還原電位的變化。如pH值低，相應(yīng)的氧化還原電位就高，pH高，相應(yīng)的氧化還原電位就低。