厌氧废水处理系统研究

　目前,约 80%的世界能源供给依靠化石能源。在有机废水处理的过程中,既可以去除污染物,又能够回收生物气的技术越来越受到青睐。废水厌氧发酵处理过程具有去除污染物和回收生物气的双重作用,可回收利用的生物气主要为甲烷和氢气。pH 值是污水厌氧处理系统中zui重要的参数之一,它会影响到系统微生物的活性、营养的摄取和产气性能。厌氧发酵在实际运行过程中,常需要投加大量碱性物质以维持较高的碱度和适宜 pH 值(7. 0 左右) ,这会增加运行成本。有文献报道一些耐酸产甲烷细菌(如Methanobacteriaceae、Methanomicrobiales 和 Methanosarcinaceae)能在 pH 为 4. 4 的条件下存活,TAC-ONI 等也曾报道由于产甲烷细菌对酸性条件的适应,当产甲烷系统 pH 从 7. 0 下降到 4. 5 时,与对照组相比,系统产甲烷活性增加了 30% 。如果能在较低的 pH 条件(如 pH 低于 4. 5)进行厌氧发酵以处理有机废水,可减少碱性药剂的投加量从而节约运行成本,也能拓宽厌氧处理工艺的应用领域。在厌氧发酵过程中,较高的有机负荷容易造成有机酸的大量积累,引起 pH 值大幅度下降,严重影响发酵性能,这一现象在厌氧发酵系统中被称为“酸化”。

　　研究发现,厌氧发酵系统酸化会引起 pH 下降、产气速率下降、COD 去除率降低,严重时会引起整个系统崩溃。在低 pH 值厌氧发酵系统也会出现酸化现象,而目前针对酸化的研究主要为中性 pH 厌氧发酵系统,对低 pH 厌氧发酵系统中酸化的研究对实际应用具有指导意义。

　　本文利用已经培养出颗粒污泥的厌氧内循环反应器( anaerobic internal circulation reactor,AICR) ,通过提高有机负荷使系统出现酸化,在此过程中研究了酸化前后反应器运行参数的变化以及酸化后的厌氧颗粒污泥中微生物的组成情况,旨在探明酸化对低 pH 值厌氧系统的危害,为实际厌氧污水处理系统提供借鉴。