两相厌氧工艺的研究进展

时间：2007-02-05 来源： 作者：高艳娇 宋铁红 赵树立

2．2 相分离的方法

（1）物理化学法 在产酸相中投加甲烷菌的选择性抑制剂（如氯仿，四氯化碳等）来抑制产甲烷细菌的生长，或向产酸反应器中供给一定量的氧气，调整反应器内的氧化还原电位，利用产甲烷菌对溶解氧和氧化还原电位比较敏感的特点来抑制其在产酸相反应器中生长；或将产酸反应器pH调在较低水平（5.5-6.5之间），利用甲烷要求中性偏碱的的条件来保证产酸菌在产酸反应器占主导地位；或采用通透有机酸的半透膜，使产酸相的末端产物只有有机酸才能进入后续的产甲烷反应器，从而实现产酸相与产甲烷相分离。 (2) 动力学控制法　产酸菌和产甲烷菌在生长速率上存在很大的差异[13]，产酸菌的生长速率快，其世代时间短，一般在10~30min，而产甲烷菌的世代时间在4~6d，因此控制反应的水力停留时间在一个较短的范围内，可以使产甲烷菌来不及在产酸相反应器停留就被水流带入产甲烷反应器。通过动力参数(如有机负荷率、停留时间等)[14]的调控实现产酸菌和产甲烷菌的有效分离。

实验中最广范的应用就是将第一种方法的调pH与第二种方法结合起来，这样使较低的pH对产甲烷菌产生一定的抑制性，同时该反应器的HRT很短，相应的SRT也较短，使得世代时间较长的甲烷菌难以在其中生长起来。

3 两相厌氧工艺的发展方向

（1）针对不同的水质并结合各种新型高效厌氧反应器的特点进行产酸相和产甲烷相的组合成为新的研究方向。进入90 年代,如文献[15]中所用的产酸反应器就是一种专利产品,处理效果很好;文献[16]中用填充床酸化反应器+UASB甲烷化反应器有效地处理了啤酒废水和抗生素废水; 针对水解反应器HUSB和颗粒污泥膨胀床EGSB优缺点的互补,文献[17]中将二者组成两相工艺成功地处理了悬浮性固体含量高的城市污水。

（2）温度两相厌氧工艺[1]，是最近IOWA大学正在研究的一种新的两相厌氧工艺，它将高温厌氧消化和中温厌氧消化组合成一个处理工艺，可以充分发挥高温发酵速率快和去除致病菌能力强以及中温发酵所具有的能量需求低和出水水质好的优势。KAISER等人研究的温度两相厌氧生物滤池（TPAB）工艺是一种新的高速厌氧处理系统，它由一个高温厌氧生物滤池和一个中温厌氧滤池串联而成，能够形成一个具有两个温度段和两相的厌氧生物处理系统。在相同的HRT和有机负荷下温度两相系统的运行效果要比单级的厌氧滤池好。LUGBA等人也研究了温度两相厌氧工艺处理乳制品废水的可行性。

（3）一体化两相厌氧反应器的研究也是两相厌氧反应器的一个研究方向，通过反应器内部结构的精密设计，在同一反应器内形成产酸相、产甲烷相的合理搭配，在实现两相分离，消除二者之间制约作用的基础上，增强二者之间的互补、协同作用。反应器一体化的设计使得设备投资减少，节省工程占地。

4 结语

两相厌氧消化工艺为产酸菌和产甲烷菌提供了最佳的生理环境[18],发挥了它们各自最大的活性,因而具有比单相厌氧消化工艺更高的处理能力和处理效率,有深入研究和推广应用的价值。

参考文献

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[4] Jules B ,van Lier , et al. Anaerobic Treatment of Partly Acidified Waste Water in Two - stage Expanded Granular Sludge Bed (EGSB) Sytem at 8 ℃[A] . Proc. 8th International Conf. on Anaerobic Digestion[C]. 1997, 2):86 -93。

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