美贏環(huán)保解析厭氧處理過程的生化機理

厭氧處理過程還被稱為厭氧發(fā)酵，厭氧消化，可以定義為在厭氧條件下由多種（厭氧或兼性）微生物共同作用，從而使有機物分解并產(chǎn)生H2O和CO2的過程。與好氧過程的根本區(qū)別在于不以分子態(tài)氧作為受氫體，而以化合態(tài)氧、碳、硫、氮等為受氫體。厭氧處理過程在自然界的存在形式是非常廣泛的。如"自動凈化器"，它是于1881年由法國的 Louis Mouras 發(fā)明的，可以處理污水污泥，它的問世使人類懂得了利用厭氧過程處理廢水廢物，并將這一過程廣泛地應用于處理城市污水和活性污泥工藝中產(chǎn)生的剩余污泥去除的過程中。隨著能源危機的加劇，人們認識到厭氧過程處理有機廢水的重要性，并加強了對其的研究。各種方法，各種反應器也相繼出現(xiàn)，如：厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床( UASB ）反應器、厭氧濾池（ AF )、厭氧流化床（ AFB )、厭氧附著膜膨脹床反應器( AAFEB ）等，從此厭氧過程被大規(guī)模地應用于廢水處理。這些反應器大大縮短了水利停留時間，并大大提高了有機負荷和處理效果。20世紀30~60年代，人們普遍認為可以簡單地把厭氧消化過程分為兩個階段 也就是"兩階段理論"。發(fā)酵階段或產(chǎn)酸階段或酸性發(fā)酵階段為第一階段，主要是廢水中的有機物在發(fā)酵性細菌的作用下，經(jīng)過水解和酸化反應之后，被降解轉化為以脂肪酸、醇類、CO2和H2O等為主的產(chǎn)物。這其中參與反應的微生物被統(tǒng)稱為發(fā)酵性細菌或產(chǎn)酸細菌，其特點主要有： a ．生長速率快； b ．對環(huán)境條件（如溫度、 pH 值、抑制物等）的適應性較強；產(chǎn)甲烷階段或堿性發(fā)酵階段則為反應的第二階段，主要發(fā)生的反應是產(chǎn)甲烷菌利用前一階段的產(chǎn)物（脂肪酸、醇類、CO2和H2O等）為基質，最后將其轉化為CH4和CO2。這里參與反應的微生物被統(tǒng)稱為產(chǎn)甲烷菌，其主要特點有： a ．生長速率很慢； b ．對環(huán)境條件（如溫度、 pH 值、抑制物等）非常敏感等，但是隨著對厭氧微生物學研究的不斷深入，很多學者都發(fā)現(xiàn)上述過程不能真實完整地反映厭氧消化過程的本質。厭氧微生物學的研究結果表明，產(chǎn)甲烷菌是一類非常特別的細菌，它們只能利用一些簡單的有機物如甲酸、乙酸、甲醇、甲基胺類以及H2、CO2等，而不能利用除乙酸以外的含兩個碳以上的脂肪酸和甲醇以外的醇類。2世紀70年代， Bryant 發(fā)現(xiàn)原來認為是一種被稱為"奧氏產(chǎn)甲烷菌"的細菌，實際上是由兩種細菌共同組成的，其中一種細菌先將乙醇氧化為乙酸和H2，另一種細菌則利用H2和CO2以及乙酸產(chǎn)生CH4。由此， Bryant 提出了厭氧消化過程的"三階段理論"。

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