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厭氧反應四個階段

一般來說，廢水中復雜機物物料比較多，通過厭氧分解分四個階段加以降解：
   （1）水解階段：高分子機物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中特例的機物質比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內進行下一步的分解。
   （2）酸化階段：上述的小分子機物進入到細胞體內轉化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外，這一階段的主要產物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時還部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫、氨、硫化氫等產物產生。
   （3）產乙酸階段：在此階段，上一步的產物進一步被轉化成乙酸、碳酸、氫以及新的細胞物質。
   （4）產甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇都被轉化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。這一階段也是整個厭氧過程為重要的階段和整個厭氧反應過程的限速階段。

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技術機理
    厭氧生物處理技術在水處理行業(yè)中一直都受到工作者們的青睞，由于其具良好的去除效果，更高的反應速率和對毒性物質更好的適應，更重要的是由于其相對好氧生物處理廢水來說不需要為氧的傳遞提供大量的能耗，使得厭氧生物處理在水處理行業(yè)中十分。但由于總體反應式基于莫諾方程的厭氧處理受到低濃度廢水Ks的限制，所以厭氧在處理低濃度廢水方面沒太大的空間，可近的一些報道和試驗表明，厭氧如果提供合適的外部條件，在處理低濃度廢水方面仍然非常高的處理效果。我們可以根據厭氧反應的原理加以動力學方程推導出厭氧生物處理低濃度廢水尤其在處理生活污水方面的合適條件。

優(yōu)點
    厭氧污水處理工藝的基建投資一般情況下比氧化溝和 SBR 工藝高，但隨著規(guī)模的增大，氧化溝和 SBR 的基建費也成倍增加，而常規(guī)活性污泥法的投資則以較小的比例增加，兩者的差距越來越小。當污水達到一定規(guī)模后，常規(guī)活性污泥法的投資比氧化溝與 SBR 還省，所以，污水規(guī)模越大，常規(guī)活性污泥法的優(yōu)點就越大。常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺點是處理單元多，操作管理復雜，別是污泥厭氧消化要求高水平的管理，消化過程產生的沼是可燃易爆體，更要求安操作，這些都增加了管理的難度。但由于大型污水背靠大城市，技術力量強，管理水平較高，能滿足這種要求，因而常規(guī)活性污泥法的缺點不會成為限制使用的因素。

生物恢復法

1）、加顆粒污泥
    投加新鮮、成熟的顆粒污泥可以快速補充反應器中微生物數量，降低污染負荷，因而是一種時間短、效果好的酸化恢復方法。然而，由于缺乏必要的厭氧顆粒物污泥活性保持技術的，顆粒污泥投加常伴隨高昂的成本，因而該方法目前多局限于實驗研究。隨著厭氧顆粒污泥活性快速恢復及活性激活技術的逐漸發(fā)展及推廣，該技術望在實際工程中得到。
2）、投加關鍵微生物種群
    厭氧反應器的過渡酸化直接來源于產氫產乙酸菌法及時降解VFA而導致VFA積累，因而通過采取一定的工程措施，使厭氧消化系統中的產氫產乙酸獲得生長，提高VFA轉化為乙酸的效率，使后續(xù)的產甲烷菌群獲得更多可直接利用的營養(yǎng)底物，將助于加快厭氧消化鏈反應的恢復。
厭氧生物處理的主要特點哪些?
    ⑴ 能耗較低：因為厭氧生物處理不需要供氧，能源消耗約為好氧活性污泥法的1/10，還能產生具較高熱值的甲烷(CH4)。每去除1gCODcr可以產生0.35規(guī)準升甲烷或0.7規(guī)準升沼。沼的熱值為22.7KJ/L,甲烷的熱值為39300KJ/m3，一般天然的熱值為34300KJ/m3 。
    ⑵ 污泥產量低：因為厭氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多，好氧生物處理系統每處理1kgCODcr產生的污泥量為0.25～0.6kg，而厭氧生物處理系統每處理1kgCODcr產生的污泥量只0.02～0.18kg。
    ⑶可對好氧生物處理系統不能降解的一些大分子機物進行*降解或部分降解。
    ⑷ 厭氧微生物對溫度、PH等環(huán)境因素的變化更為敏感，管理好厭氧生物處理系統的難度較大。
    ⑸ 水溫適應廣：好氧處理水溫在10～35℃之間，當高溫時就需采取降溫措施;而厭氧處理水溫適應，分低溫厭氧(10～30℃)、中溫厭氧(30～40℃)和高溫厭氧(50～60℃)。

優(yōu)點

    IC 反應器的構造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應器更具優(yōu)點。

    （1）容積負荷高：IC反應器內污泥濃，微生物量大，且存在內循環(huán)，傳質效好，進水機負荷可過普通厭氧反應器的3倍以上。

   （2）節(jié)省投資和占地面積：IC 反應器容積負荷率高出普通UASB 反應器3倍左右，其體積相當于普通反應器的1/4—1/3 左右，大大降低了反應器的基建投資；而且IC反應器高徑比很大（一般為4—8），所以占地面積少。

   （3）抗沖擊負荷能力強：處理低濃度廢水（COD=2000—3000mg/L）時，反應器內循環(huán)流量可達進水量的2—3 倍；處理高濃度廢水（COD=10000—15000mg/L）時，內循環(huán)流量可達進水量的10—20倍。大量的循環(huán)水和進水充分混合，使原水中的害物質得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。

   （4）抗低溫能力強：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由于含大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再突出和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件（20—25 ℃）下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節(jié)省了能量。

   （5）具緩沖pH值的能力：內循環(huán)流量相當于1 厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH值起緩沖，使反應器內pH值保持好的狀態(tài)，同時還可減少進水的投堿量。

   （6）內部自動循環(huán)，不必外加動力：普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現的，而IC 反應器以自身產生的沼作為提升的動力來實現混合液內循環(huán)，不必設泵強制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗。

   （7）性好：利用二級UASB串聯分級厭氧處理，可以補償厭氧過程中K s高產生的不利影響。Van Lier在1994年證明，反應器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應進行穩(wěn)定。

   （8）啟動周期短：IC反應器內污泥活性高，生物增殖快，為反應器快速啟動提供利條件。IC反應器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達4～6個月。

   （9）沼利用價值高：反應器產生的生物純，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它機物為1%～5%，可作為燃料加以利用 

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