低温厌氧消化废水处理的现状及展望.pdf

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1、第43卷第1期发酵科技通讯2014年1月低温厌氧消化废水处理的现状及展望王尧’。王兴富(青岛科技大学化工学院，山东青岛266042)摘要：低温厌氧消化处理废水是一种低成本、低技术含量的绿色生物方法，能够在经济和环境方面为社会带来巨大效益。本文介绍了低温厌氧消化技术的原理、优势和应用现状，并对低温厌氧消化反应器附加后处理程序，结合深度测序或宏基因组学以及其他功能经济途径所获得的信息，发展更加稳定高效的设备进行了展望。关键词：低温；厌氧消化；废水；应用前景Thecurrentstateandrspectivesoflow-temperatureana

2、erobicdigestionforwastewatertreatmentWANGYao，WANGXing—fu(ChemicalEngineeringCollege，QingdaoUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266042，China)Abstract：Bl0w—temperatureanaerobicdigestionrepresentsacost—efficient，low—technologyand“green”strategyforthewastewatertreatmentbiotec

3、hnology．whichoffersattractivebenefitstoe—eonomyandenvironmentinsociety．Thispaperreviewstheconcept，advancement，andcurrentapplications．Moreover，bycombininglow—temperatureanaerobicdigestionwithpost—treatmentprocessesandthedevelopmentofdeepsequencing，metagenomicsandfunctional“omi

4、c”ap—proaches，thestabler，andhigher-rateengineeredsystemscanbedesigned．Keywords：low—temperature；anaerobicdigestion；wastewatertreatment；applicationprospects低温厌氧消化作为一种初期的生物处理技下，结合生物工程、生理学和分子生物数据库建立术，相对于常规需氧和厌氧工程，是更有吸引力的一种整体的多相途径，是低温厌氧消化概念至关另类选择。从处理废水和生成生物能源方面来说，重要的发展方向。低温厌氧消化生成甲

5、烷的工程系统早已驾轻就1厌氧消化的研究进展熟。在实验室和中试规模，以低温厌氧消化技术处理下水道污水和来自啤酒厂、食品厂、制药厂的工1．1厌氧消化的原理及优势业废水，并生成甲烷的实验都已经取得了成功。当全球约20亿人口缺乏足够的公共设施来获基金项目：山东省自然科学基金资助项目(Q2006B02)发酵科技通讯第43卷取净水，净水已经成为当下日益减少的资源，发展以更好繁殖稳定可持续的水资源基础设施是全球面临的挑在以氢气为主要部分的低压平衡系统中，吸战。而常规的高速需氧废水处理系统生成大量污收氢气营养培育出的甲烷菌，由于它们偏嗜氢气，泥、导致能量富集，需

6、要更多的处理，这会增加能无论在自然条件还是在机械系统中，能够具备比量足迹、CO，的释放和生命循环损耗，不能够有效同型醋酸菌更强的竞争力t1。地实现作为可持续净水基础设施、并满足环境保1．3细菌对低温环境的适应性护的需求相对于常规需氧技术在处理紧急情况为了适应环境，微生物通过减少新陈代谢活时技术低端、高耗能的性质，高效的厌氧消化将会动，在非最佳的条件下依然能正常生存，但会出现是废水处理领域的重大发展I’I。生物量阶段延迟的现象。考虑到这一因素，可以使厌氧消化的相对优点包括：有机负载量高，反用前适应污泥培养液来增加微生物对有毒物质的应器数量少，有效降

7、低污泥质量，能生成有用燃料耐受能力l71，加强处理效率，从而减少发动时间，(生物甲烷气体)．牛成卫生学上稳定无害的水，能增加整体过程消耗污泥的速率。使营养物质恢复更加便利，并Ⅱ已有一些该处理微生物能够调整膜流动性、营养物质运输、转技术的报导被应用I录、细胞分裂、蛋白质折叠等几乎所有细胞生物进住氧消化中，庞大复杂的有机分子通过多程，以基因型和表型的改变来克服低温环境的挑种细菌f热带细菌和古生菌)的连续协调活动完成战。其调整策略包括：改变蛋白质结构，比如生成转化，催化活动的过程如下：1．水解；2．成酸；3．生更多的构型，结构更加灵活和柔韧；改变细胞液

8、的成酮类；4．生成rfj烷I。由于厌氧消化中的很多反构成增加膜的流动性：合成“防冻剂”糖蛋白和缩应足在不利于热力学标准的条件下进行的，因