如何在UASB反应器中优化厌氧降解过程
在UASB厌氧反应器内,厌氧细菌对有机物进行三个步骤的降解:
(1)水解、酸化阶段;
(2)产氢产乙酸阶段;
(3)产jia烷阶段,使污染物质得到去除,并产生zhaoqi和厌氧污泥。
通过UASB内部的三相分离器的作用,实现水、污泥、zhaoqi的分离,污泥回流至UASB底部,zhaoqi经收集后进行zhaoqi利用系统,清水至后续处理。
反应机理:
厌氧反应过程是对复杂物质(指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中)生物降解的复杂的生态系统。其反应过程可分为四个阶段:
5.1水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。例如:纤维素被纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解为麦牙糖和葡萄糖,蛋白质被水解为短肽和氨基酸等,这些小分子的水解产物能被溶解于水,并透过细胞为细胞所利用。
5.2发酵阶段——小分子的化合物在发酵菌(即酸化菌)的细胞内转化为更为简单的化合物,并分泌到细胞外。这一阶段主要产物为挥发性脂肪酸(VFA)醇类、乳酸、CO2、qing、氨、硫化qing等。
5.3产酸阶段——上一阶段产物被进一步转化为乙酸、qing、碳酸以及新的细胞物质。
5.4产甲wan阶段——在这一阶段乙酸、qing、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲wan、二yang化碳和新细胞物质。原a、 水解阶段——含有蛋白质水解、碳水化合物水解和脂类水解。
a、 发酵酸化阶段——包括氨基酸和糖类的厌氧氧化,以及较高级脂肪酸与醇类的厌氧氧化。
b、 产乙酸阶段——含有从中间产物中形成乙酸和氧气,以及qing气和二yang化碳形成乙酸。
c、 产甲wan阶段——包括从乙酸形成甲wan,以及从氧、二yang化碳形成甲wan。废水中有liu酸盐时,还会有liu酸盐还原过程,如虚线所示。