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厭氧生物的生存受到諸多因素的限制,為此,想要利用厭氧生物進行工業廢水處理就需要為其營造一個良好的繁殖環境。廢水厭氧硝化過程中,不同的微生物群的生理作用是聯合完成的,為此就要對各種因素進行綜合考慮,以保證最優的技術效果。下面就以下因素來分析影響厭氧生物技術效果的幾點因素。
1溫度要保證
厭氧生物的生存,溫度是主要前提。一般而言,甲烷菌適宜生存的溫度為50℃~60℃,如果將溫度控制在35℃或者53℃左右,厭氧生物的硝化作用將十分顯著,而40℃~45℃時,硝化率將明顯降低。通過區分適宜溫度,可以將厭氧生物的硝化分為三類,分別為:常溫硝化、中溫硝化以及高溫硝化。
2pH值
適宜的pH值是保證厭氧生物生存的另外一個因素,厭氧生物的硝化作用離不開pH值的輔助。例如,甲烷菌的繁殖需要保證酸堿適中,pH值大約保持在7.0~7.2之間,產酸菌的pH值應控制在4.5~8.0之間。在利用厭氧生物技術處理污水時,厭氧體系相當于pH值的緩存體,為此繁衍酸菌和甲烷菌會在一個處理器中完成,那么該環境下的pH值就應該控制在6.8~7.2之間。
3氧化還原
電位嚴格的無氧環境是保證產甲烷菌正常活動的基本因素,也是保證其繁殖的重要條件。研究人員可以借助濃度與電位之間的關系,分析判斷厭氧反應器中的氧氣濃度。一般情況下,最適合產甲烷菌的氧化還原電位的范圍是-150mv~-400mv,最適合非產甲烷菌的氧化還原電位的范圍是-100mv~100mv。
4有機負荷據研究調查
有機負荷將會直接影響厭氧生物的厭氧硝化率,它對處理器的產氣量和工作效率都將起到決定性作用。在一定范圍內,厭氧生物處理器的有機負荷與產氣率成相反趨勢變化,而與其容量則呈正相關。
5F/M比相對于好氧生物而言
厭氧生物技術處理方式下的有機負荷更高,通常情況下可以保持在5kgCOD/m•d~10kgCOD/m•d之間,有時甚至能夠達到50kgCOD/m•d~80kgCOD/m•d之間。想要選擇較高或較低負荷啟動設備運行時,一定要考慮該反應器此時擁有的生理量的高低。
6有毒物質
一些有毒物質的存在會直接影響到厭氧生物的生存,例如:重金屬、硫酸鹽以及氨氮等。一旦厭氧消化過程中摻入硫酸鹽,其很容易被還原為硫化合物,這將抑制產甲烷過程。如果此時在反應器中加入金屬鹽類,很容易使這些有害物質的毒害作用得到緩沖。
二將厭氧生物技術應用于處理
工業廢水的發展前景近年來,隨著研究人員對于厭氧生物技術的不斷完善,對于厭氧生物技術在工業廢水領域的應用也越發成熟。較為典型的研究成果有:厭氧濾池、升流式厭氧污泥床以及厭氧膨脹顆粒污泥床等。這些技術雖然較過去而言已經有了很大進步,但還存在一定的不足有待完善。綜合微生物和化學的角度,厭氧處理只是一個預處理過程,它要在完成水處理的前提下,去除殘留的有機物質。因此,在高濃度有機廢水處理過程中經常采用厭氧生物技術為主要處理方式。未來的工業廢水處理手段也應主要采用厭氧生物技術來支持,以好氧生物處理技術為其輔助路線。為此,以后的發展過程中,相關人員可以考慮對以下幾個方面進行研究。
1由于相對于好氧生物處理方法而言
厭氧生物技術的能源耗用量較小、成本費用較低,加之污泥量少、易于處置等優勢,將會成為提升城市工業廢水處理率的最主要途徑。但是,由于厭氧物質對于有毒物的高敏感性,產甲烷菌的繁殖過程將很容易受到硫化物、重金屬的破壞。為此,以后的研究中,為提高其效用,需要將工業上的其他污水處理技術與現有的技術進行結合,以構成一個綜合處理循環系統,例如:好氧—厭氧—濕池等。
2由于受到環境以及其它制約因素的限制
單獨使用厭氧技術處理工業廢水的方式還沒有被廣泛投入使用。對厭氧出水的后續處理過程進行改進,將是解決這一問題的不錯辦法。例如,厭氧技術+酸化+好養技術的使用,它能夠在前半段去除大多數COD(循環過程中的能源消耗能由此而大幅度降低),后半段的出水量可以采取不同規定下的排放標準。
三結語
綜上所述,我國的工業廢水處理體系還存在一定的缺陷,厭氧生物技術具有能耗低、成本低、污染小等優點,該技術的使用能夠很好地對相關關系進行處理。未來,隨著相關研究的不斷深入,對于厭氧技術和好氧技術的結合研究將會成為研究人員探討的重點,要知道它們應該是一個相輔相成的有機整體。工業廢水的有效處理,單一的技術是難以完成的,只有兩種技術結合使用才能實現最大的經濟效益,若果能將其進一步改良和完善,終將探索出一條能效高、耗能低、符合可持續發展戰略的治理污水的最優途徑。
作者:劉翱飛單位:煤炭工業鄭州設計研究院股份有限公司