厌氧生物学原理及厌氧生物处理技术10.4，任南琪

HarbinInstituteofTechnology厌氧生物学原理及厌氧生物处理技术PrincipleofMicrobiologicalandTechnologyforAnaerobicTreatment任南琪rnq@hit.edu.cnHarbinInstituteofTechnology厌氧处理工艺失败往往归结于系统酸化，原因是丙酸积累。许多人提出丙酸产生的一些原因，如厌氧反应器启动阶段、冲击负荷或超负荷运行时。特别是提出丙酸积累是由于氢分压较高所致-4-3-2-10123-60-40-20020406080标准吉布斯自由能标准吉布斯自由能(kJ/mol)氢分压氢分压lgpH2(hPa)12341-丙酸→乙酸2-丁酸→乙酸3-乙醇→乙酸4-乳酸→丙酸产氢产乙酸作用产酸过程—产氢产乙酸阶段HarbinInstituteofTechnology产酸过程—废水处理限速步骤传统认为，厌氧生物处理的限速步骤是产甲烷阶段。而事实上，对于某些废水，产酸发酵对系统的成败起着关键的作用产酸细菌的产物是产甲烷细菌的基质。提供易于被产甲烷细菌利用的产物，可保证系统高效、稳定运行产甲烷菌仅能利用1C化合物和2C的乙酸，有机物质能否顺利降解成甲烷，主要看产酸过程能否转化为1C化合物和2C的乙酸产酸过程中产生的乙醇、丙酸、丁酸、乳酸等挥发性有机酸，经产氢产乙酸菌的作用生成乙酸、H2/CO2才可被利用，经研究发现，丙酸难以发生产氢产乙酸代谢HarbinInstituteofTechnology产酸发酵细菌的微生物学、生物化学、生态学及运行控制对策等开展研究影响产酸发酵类型的原因：pH、氧化-还原电位(ORP)、底物浓度、有机负荷、水力停留时间和碱度等一般认为，含脂类和蛋白质废水易发生丙酸型发酵，但事实上，碳水化合物废水发生丙酸型发酵的几率亦很高。因此，发酵类型的不可预见性是困扰人们的一大难题产酸过程—废水处理限速步骤HarbinInstituteofTechnology表1产酸相碳水化合物发酵产物组成运行条件液相产物(mol%)底物反应器类型HRT/hCOD/mgL-1pH乙酸丙酸丁酸戊酸乙醇葡萄糖CSTR4.520004.366.223.99.9葡萄糖CSTR0.9311006.366.818.314.9葡萄糖CSTR16.140806.471.617.910.5葡萄糖U