厭氧廢水處理系統研究

　目前,約 80%的世界能源供給依靠化石能源。在有機廢水處理的過程中,既可以去除污染物,又能夠回收生物氣的技術越來越受到青睞。廢水厭氧發酵處理過程具有去除污染物和回收生物氣的雙重作用,可回收利用的生物氣主要為甲烷和氫氣。pH 值是污水厭氧處理系統中zui重要的參數之一,它會影響到系統微生物的活性、營養的攝取和產氣性能。厭氧發酵在實際運行過程中,常需要投加大量堿性物質以維持較高的堿度和適宜 pH 值(7. 0 左右) ,這會增加運行成本。有文獻報道一些耐酸產甲烷細菌(如Methanobacteriaceae、Methanomicrobiales 和 Methanosarcinaceae)能在 pH 為 4. 4 的條件下存活,TAC-ONI 等也曾報道由于產甲烷細菌對酸性條件的適應,當產甲烷系統 pH 從 7. 0 下降到 4. 5 時,與對照組相比,系統產甲烷活性增加了 30% 。如果能在較低的 pH 條件(如 pH 低于 4. 5)進行厭氧發酵以處理有機廢水,可減少堿性藥劑的投加量從而節約運行成本,也能拓寬厭氧處理工藝的應用領域。在厭氧發酵過程中,較高的有機負荷容易造成有機酸的大量積累,引起 pH 值大幅度下降,嚴重影響發酵性能,這一現象在厭氧發酵系統中被稱為“酸化”。

　　研究發現,厭氧發酵系統酸化會引起 pH 下降、產氣速率下降、COD 去除率降低,嚴重時會引起整個系統崩潰。在低 pH 值厭氧發酵系統也會出現酸化現象,而目前針對酸化的研究主要為中性 pH 厭氧發酵系統,對低 pH 厭氧發酵系統中酸化的研究對實際應用具有指導意義。

　　本文利用已經培養出顆粒污泥的厭氧內循環反應器( anaerobic internal circulation reactor,AICR) ,通過提高有機負荷使系統出現酸化,在此過程中研究了酸化前后反應器運行參數的變化以及酸化后的厭氧顆粒污泥中微生物的組成情況,旨在探明酸化對低 pH 值厭氧系統的危害,為實際厭氧污水處理系統提供借鑒。