厌氧预处理对曝气耗氧量的削减作用和机理论文

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1、厌氧预处理对曝气耗氧量的削减作用和机理论文.freelg/L,而在好氧结束时,降至20mg/L；在以葡萄糖为基质时,污泥的PHB始终处于40mg/L的低水平,变幅甚小。Randall等对三项研究排泥的氧当量测定值为：第二、第三项研究排泥的氧当量为1.42mg/(mgMLVSS)；第四项研究中,A2/O工艺排泥的氧当量为1.34mg/(mgMLVSS),普通活性污泥为1.30mg/(mgMLVSS)。这些测定值与标准值1.42mg/(mgMLVSS)相等或接近。据此推测,排泥中的PHB等细胞贮存物数量甚微,不足

2、以对曝气耗氧量产生重大的影响。2.2产生CH4、H2S所起的作用在厌氧条件下,必然有甲烷菌存在并产生CH4。但一般的A/O、A2/O系统均在常温下运行,且MCRT较短(10天～20天)。这种环境条件不利于甲烷菌的增殖和代谢活动。虽然甲烷化能消耗一部分有机物,但不可能产生大幅度削减曝气耗氧量的结果。代谢途径,1molC6H12O6首先无氧酵解为2mol的CH3COCOOH。在厌氧条件下,CH3COCOOH既可能加氢产生丙、丁、乳酸和醇类,也可能脱氢产生乙酸。CH3COCOOH脱氢发酵的途径多种多样,目前已知的主

3、要有两条：(1)1mol的CH3COCOOH分裂成各1mol的CH3COOH和HCOOH。HCOOH在脱氢酶的作用下氧化成H2和CO2。其反应式为：CH3COCOOH+H2O?CH3COOH+HCOOH(1)HCOOH?H2+CO2(2)参与这一反应过程的微生物主要有：Escherichia,Enterobacter,Proteus菌属,及Aeromonas,Beneckea,Photobacterium菌属的一部分。(2)CH3COCOOH直接降解为CH3COOH和H2、CO2。其反应式为：CH3COCOO

4、H+H2O?CH3COOH+H2+CO2(3)参与这一反应过程的微生物属于产芽孢菌,如：Clostridium,Bacillus等。这类微生物也能使丙、丁、乳酸和醇类脱氢氧化。糖类脱氢发酵的总反应式为：C6H12O6+2H2O?2CH3COOH+4H2+2CO2(4)从(4)式可算出,1molC6H12O6降解为CH3COOH,需氧量降低33%,如扣除排泥带走的氧当量,则削减的耗氧量约50%。这条发酵途径的结果与实践中厌氧稳定削减的曝气耗氧量相近。3影响厌氧稳定的因素影响厌氧稳定的因素主要有：原水含糖比、原水

5、有机物浓度、MCRT、F/M、MLVSS等。3.1原水含糖比发酵反应的对象是糖类等复杂的有机物,原水含糖比对厌氧稳定的影响最大。Randall等在其第二项研究中,曾以乙酸取代葡萄糖为基质,结果引起厌氧稳定效果的急剧下降。在MCRT为3天时,削减的曝气耗氧量接近于零。3.2原水有机物浓度Randall等1在研究中发现,原水有机物浓度也对厌氧稳定效果产生重大的影响。应用相对较稀的腐化池出水作试验,当原水COD＜190mg/L时,厌氧稳定效果接近于零。但随着原水COD的提高而直线上升。3.3MCRT、F/M、MLV

6、SS这是三项互相关联的影响因素。Randall等1在第四项研究中,将MCRT由5天提高到15天时,厌氧稳定削减的曝气耗量由8%～18%上升至12%～27%,升幅达50%。而与此相应的是：MLVSS由1000mg/L上升至2000mg/L,F/M由0.2kgCOD/kgMLVSS降低至0.1mgCOD/kgMLVSS。结果提示,过低的MCRT将导致MLVSS下降、F/M上升,从而削弱厌氧稳定效果。4结束语厌氧稳定是由一类非贮磷菌属的兼性厌氧菌发酵反应的结果,是一种脱氢氧化行为。厌氧稳定削减的曝气耗氧量可达20%

7、～30%。厌氧稳定对含糖比大,有机物浓度高的污水较为合适。从削减曝气耗氧量的角度出发,厌氧稳定应是一个有利于产生并释放H2和CO2的过程,这个过程应促进NAD的再氧化并避免降解产物的还原。然而,迄今为止,有关厌氧稳定的理论知识仍相当贫乏,实践经验更是不足。如何优化筛选参与厌氧稳定的微生物,如何优化厌氧稳定的运行条件,如何将厌氧稳定与除氮、磷作用有机结合等一系列课题,都有待今后研究和探讨。