1樓:匿名使用者
第ⅰ階段 水解產酸階段
汙水中不溶性大分子有機物,如多糖、澱粉、纖維素、烴類(烷、烯、炔等)水解,主要產物為甲、乙、丙、丁酸、乳酸;緊接著氨基酸、蛋白質、脂肪水解生成氨和胺,多肽等(所以有的書又把水解產酸分為二個階段)。
第ⅱ階段 厭氧發酵產氣階段
第ⅰ階段產物甲酸、乙酸、甲胺、甲醇等小分子有機物在產甲烷菌的作用下,通過甲烷菌的發酵過程將這些小分子有機物轉化為甲烷。所以在水解酸化階段cod、bod值變化不很大,僅在產氣階段由於構成cod或bod的有機物多以co2和h2的形式逸出,才使廢水中cod、bod明顯下降。 在酸化階段,發酵細菌將有機物水解轉化為能被甲烷菌直接利用的第1類小分子有機物,如乙酸、甲酸、甲醇和甲胺等;第2類為不能被甲烷菌直接利用的有機物,如丙酸、丁酸、乳酸、乙醇等,不完全厭氧消化或發酵到此結束。
如果繼續全厭氧過程,則產氫、產乙酸菌將第2類有機物進一步轉化為氫氣和乙酸。 第ⅱ階段生化過程是產甲烷細菌把甲酸、乙酸、甲胺、甲醇等基質通過不同途徑轉化為甲烷,其中最主要的基質為乙酸。
2樓:匿名使用者
酸化、甲烷菌生成甲烷
3樓:陽鳳幽幽
水解,產氫產乙酸,產甲烷
4樓:匿名使用者
水解 酸化 產甲烷菌
有機廢水的厭氧生物處理中,常見的產酸發酵型別有幾種
5樓:匿名使用者
廢水生物處理方法有:
1,生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成h2s,廢水中的重金屬離子可以和所產生的h2s反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時h2so4的還原作用可將so42-轉化為s2-而使廢水的ph值升高。
因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含cr 6+濃度為30—40mg/l的廢水去除率可達99.67%—99.
97%[11]。有人還利用家畜糞便厭氧消化汙泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人[12]用脫硫腸桿菌(srv)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.
8 mg/l的溶液,當ph為4.0時,去除率達99.12%。
2,生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除汙方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、dna、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。
至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與cu2+、 hg2+、ag+、au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次汙染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。
因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。
3,生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有**廣、**低、吸附能力強、易於分離**重金屬等特點,已經被廣泛應用。
4,需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中複雜的有機物分解的方法。 生活汙水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 cohns。
在廢水需氧生物處理中全部反應可用以下兩式表示:
微生物細胞+cohns+o2─→ 較多的細胞+co2+h2o+nh3
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為:氧化還原酶:
在細胞內催化有機物的氧化還原反應,促進電子轉移,使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧,作為受氫體而形成水或過氧化氫。
還原酶包括各種脫氫酶,可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化,受氫體還原。水解酶:對有機物的加水分解反應起催化作用。
水解反應是在細胞外產生的最基本的反應,能將複雜的高分子有機物分解為小分子,使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸,將脂肪分解為脂肪酸和甘油,將複雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。
許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應,鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。 在需氧生物處理過程中,汙水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三個階段:第一階段,大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。
在第二階段中,第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種:二氧化碳、水、乙醯基輔酶a、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草醯乙酸)。第三階段(即三羧酸迴圈,是有機物氧化的最終階段)是乙醯基輔酶a、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。
有機物在氧化降解的各個階段,都釋放出一定的能量。 在有機物降解的同時,還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪,再進一步合成細胞原生質。
合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。
5,厭氧生物處理法
主要用於處理汙水中的沉澱汙泥,因而又稱〖htk〗汙泥消化〖ht〗,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將汙泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型例項。
消化後的汙泥比原生汙泥容易脫水,所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效的,體積縮小,易於處置。 城市汙水沉澱汙泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段(見圖)。在第一階段,汙泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。
在水解酶的催化下,將複雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等;同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳,因此又稱為氣化過程,其反應可用下式表示:
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下: 乙酸:
ch3cooh─→co2+ch4
丙酸:4ch3ch2cooh+2h2o─→5co2+7ch4
甲醇:4ch3oh─→co2+3ch4+2h2o
乙醇:2ch3ch2oh+co2─→2ch3cooh+ch4
為了使厭氧消化過程正常進行,必須將溫度、ph值、氧化還原電勢等保持在一定的範圍內,以維持甲烷菌的正常活動,保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類:中溫消化菌和高溫消化菌。
前者的適應溫度範圍為17~43℃,最佳溫度為32~35℃;後者則在50~55℃具有最佳反應速度。
近年來,厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水,如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽製漿廢水等,比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有〖htk〗活性汙泥法〖ht〗、〖htk〗生物膜法〖ht〗、〖htk〗氧化塘法〖ht〗、〖htk〗土地處理系統〖ht〗和汙泥消化等。〖ht〗。
汙泥的厭氧堆肥和厭氧消化有什麼區別?
6樓:匿名使用者
原理沒有實質性的差異,有機物在厭氧條件下,都會降解為有機酸、氨氮以及甲烷、二氧化碳。
厭氧堆肥的目的最終還是考慮汙泥的農用化,比如做肥料。
而厭氧消化的目的則更多的考慮了能源的二次利用,如果汙泥厭氧消化過程產生的沼氣不好好利用,比如發電、燒鍋爐等,還不如做厭氧堆肥。
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