两相厌氧消化工艺应用现状

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1、两相厌氧消化工艺应用现状　　摘要:两相厌氧消化工艺因产酸相和产甲烷相的分离而具有一系列的特点和优势。针对该工艺的理论依据和运行机理进行了阐述,讨论了两相厌氧消化工艺的相分离以及相分离的实现对整个工艺的影响,着重剖析了两相厌氧消化工艺的影响因素,并对该工艺的应用现状及存在的问题进行了论述。关键词:两相厌氧消化；产酸相；产甲烷相Abstract:Thetechnologyoftwophaseanaerobicdigestionhaveaseriesofcharacteristicsandadvantagesbecauseoftheseparationofacidogenicphase

2、andmethanogenicphase.Accordingtotheprincipleofitselaboratingofthetechnol-ogy,theseparatedphaseandtheinfluenceoftherealizationuponthewholetechnologyhavebeendiscussedinthearticle,emphasizedtoanalyzetheinfluenceoftwoPhaseanaerobicdigestionandcarriedonthetreatisetotheappli-cationandexistentproble

3、msofthattechnology.Keywords:twophaseanaerobicdigestion；acidogenicphase；methanogenicphase8中图分类号：TQ241.4文献标识码：A文章编号：1引言两相厌氧消化也称两步或两段厌氧消化是20世纪70年代初由美国戈什和波兰特开发的厌氧处理新工艺。并于1977年在比利时首先应用于生产。随后引入我国,与其它的厌氧反应器不同的是,它并不着重于反应器结构的改造,而是着重于工艺的变革。2两相厌氧消化工艺特性2.1基本原理厌氧过程中两大类菌群，即产酸菌群和产甲烷菌群，它们在营养要求、生理代谢、繁殖速度和最适环境

4、条件等方面，都存在很大的差异，在单相厌氧消化工艺中，两大类菌群在一个反应器内，不利于充分发挥各自的最佳活性。两相厌氧消化工艺则将产酸和产甲烷过程分离，使两类菌群分别在各自适宜的生态环境下生长繁殖，能显著提高活性。2.2生物相分离2.2.1相分离途径8人们开始根据两大类菌群的不同特性探索相分离途径。目前相分离途径可以归纳为以下三种，一是在酸化反应器中通过某种条件对产甲烷菌进行选择性抑制。如投加适量的CH3Cl、CCl4，控制微量氧，调节氧化还原电位和pH值等。但在废水的厌氧消化处理中，相分离的目的是提高处理效果，因加入的抑制剂对后一阶段的产甲烷菌有抑制作用，故不宜采用；二是对产酸和

5、产甲烷菌进行渗析分离,DongHaKim等用直径为1.2～10µm的软性微生物过滤膜实现了产酸相和产甲烷相的分离，以淀粉为主要基质的试验研究表明产酸相的效率大大提高；三是通过动力学参数来控制。如有机负荷率、停留时间等。一般负荷率高时产酸菌繁殖快，有机酸浓度高，对产甲烷菌的抑制作用就强，从而达到有效相分离的目的。以上几种相分离途径中，利用动力学参数特别是用提高有机负荷率进行控制是一种最简便、最有效的方法，也是目前使用较普遍的一种方法。2.3两相厌氧消化工艺微生物特性表1产酸相细菌和产甲烷相细菌的特性Table1Characteristicofacidogenicandm

6、ethanogenic8通过对厌氧消化过程中产酸菌和产甲烷菌的形态特性的研究，人们逐渐发现，产酸菌种类繁多，生长快，对环境条件变化不太敏感。而产甲烷菌则恰好相反，专一性很强，对环境条件要求苛刻，繁殖缓慢。这也正是人们可以把一个厌氧消化过程分为产酸相和产甲烷相两相工艺的理论依据。表1总结了两类不同细菌群在厌氧消化过程中的相对特性。3两相厌氧消化工艺的应用现状传统的厌氧消化工艺中，产酸菌和产甲烷菌在单相反应器内完成厌氧消化的全过程。由于二者的特性有较大的差异，对环境条件的要求迥异，无法使产酸菌和产甲烷菌都处于最佳的生理生态环境条件，因而影响了反应器的效率。8在两相厌氧消化工艺中，使产

7、酸相和产甲烷相有效分离的途径有三种：投加抑制剂法，在产酸相中通过某种条件对产甲烷菌进行选择性抑制。如投加抑制剂、控制微量氧，调节氧化还原电位和pH等但该方法对下一阶段的产甲烷菌有抑制作用，不宜采用。渗析法，可以采用在产酸相和产甲烷相之间加膜分离单元的方法进行相分离。Kim和Chang[1]用直径为0.2-10μm的软性微生物过滤膜实现了产酸相和产甲烷相的分离，以淀粉为主要基质的试验研究表明产酸相的效率大大提高。该方法目前还处于研究阶段，因技术条件和经济成本等困难而无法满足实际工程