厌氧生物处理工作原理
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发布时间:2024-09-29 11:18
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时间:2024-09-29 15:57
厌氧生物处理的过程主要分为四个阶段:水解、发酵(或酸化)、产乙酸和产甲烷。
首先,水解阶段是将高分子有机物如纤维素、淀粉和蛋白质分解为小分子的过程。这些大分子无法直接被细菌利用,需要细菌胞外酶将其转化为溶解性单体或二聚体。水解速度受温度、底物组成和浓度等因素影响,其动力学可以用ρ=ρo/(1+Kh.T)的方程描述,其中ρ代表降解底物浓度,ρo是初始浓度,Kh是水解常数,T是停留时间。
接着,发酵阶段,也称为酸化阶段,有机物在细菌细胞内转化为挥发性脂肪酸等末端产物。兼性厌氧菌的存在有助于保护严格厌氧菌免受氧气影响。发酵产物包括挥发性酸、醇、乳酸等,产物组成取决于环境和参与微生物种类。
进入产乙酸阶段,产氢产乙酸菌将前一阶段的产物转化为乙酸、氢气和碳酸,通过一系列化学反应进行。最后,甲烷阶段,乙酸、甲酸、甲醇等转化为甲烷,主要通过两种产甲烷菌的生理途径完成。甲烷生成过程中,甲基辅酶M是关键的中间产物。
尽管某些文献将第一、二阶段合并为水解酸化阶段,但将四个阶段分开描述有助于更准确地理解厌氧消化过程。在实际的厌氧反应器中,四个阶段同时进行,但外部因素如pH值、温度和有机负荷的改变可能打破这种平衡,导致厌氧过程的异常和消化进程停滞。
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厌氧生物处理工作原理
厌氧生物处理的过程主要分为四个阶段:水解、发酵(或酸化)、产乙酸和产甲烷。首先,水解阶段是将高分子有机物如纤维素、淀粉和蛋白质分解为小分子的过程。这些大分子无法直接被细菌利用,需要细菌胞外酶将其转化为溶解性单体或二聚体。水解速度受温度、底物组成和浓度等因素影响,其动力学可以用ρ=ρ...
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