1.溫度
厭氧過程比好氧過程對溫度變化，尤其是對低溫更加敏感，是因為將乙酸轉化為甲烷的的甲烷菌比產乙酸菌對溫度更加敏感。低溫時揮發(fā)酸濃度增加，就是因為產酸菌的代謝速率受溫度的影響比甲烷菌受到的影響小。低溫時VFA濃度的迅速增加可能會使VFA在系統(tǒng)中累積，終超過系統(tǒng)的緩沖能力，導致PH值的急劇下降，從而嚴重影響厭氧工藝的正常運行和大處理能力的發(fā)揮。
厭氧消化過程存在兩個不同的佳溫度范圍，一個是551左右，一個是35T左右。通常所稱高溫厭氧消化和低溫厭氧消化即對應這兩個佳溫度范圍。溫度的急劇變化和上下波動不利于厭氧處理的正常進行，當短時間內溫度升降超過51,沼氣產量會明顯下降，甚至停止產氣。因此厭氧生物處理系統(tǒng)在運行中的溫度變化幅度一般不要超過2~3尤。但與其他影響因素不同的是，溫度的短時性突然變化或波動一般不會使厭氧處理系統(tǒng)遭受根本性的破壞，溫度一經恢復到原來的水平，處理效果和產氣量就能隨之恢復，不過溫度波動持續(xù)的時間較長時，恢復所需時間也較長。
高溫消化的反應速率約為中溫消化的1.5~ [#].9倍，產氣率也高，但羅氣中甲烷所占的比例卻比中溫消化低。當處理含有病原菌和寄生蟲卵的污水或污泥時，采用高溫消化可以取得較理想的衛(wèi)生效果。理論上講，如果厭氧處理產生的甲烷全部燃燒，而且假定向污水中的傳熱效率是]00%，那么每lOOOmgCOD&/L所轉化的甲烷可使污水溫度升高3.3T，即厭氧處理高濃度有機污水時所產生的甲烷燃燒后可以將污水加熱到高于其原來的溫度。照此計算，如果待處理的工業(yè)廢水溫度超過40T、CODo值超過 [#]000mg/L,就可以考慮采用高溫厭氧生物處理法。如果原污水本身溫度較低，CODo值也不高，采用高溫厭氧生物處理法必須補充很多外加能量時，從經濟上是不劃算的。尤其是處理污水的量較大時，更要考慮加熱污水是否經濟。
采用高溫厭氧生物處理法時，必須考慮處理出水的去向問題。采用高溫厭氧生物處理時的出水水質很難達標排放（即使達標，如此高的水溫直接排人水體也是不合法的），通常作為二級生物處理的預處理，即需要進人曝氣池等好氧生物處理構筑物。如果經過高溫厭氧處理的水量在好氧處理系統(tǒng)進水中的比例過大，有可能導致好氧處理系統(tǒng)水溫過高，而溫度一旦超過401,對好氧處理系統(tǒng)的影響將是致命的，這時候必須增加對高溫厭氧處理出水的降溫措施，增加污水處理的能耗。因此，在決定是否采用高溫厭氧生物處理法時，必須綜合考慮整個污水處理系統(tǒng)的經濟性。
2.水力停留時間
水力停留時間對于厭氧工藝的影響主要是通過上升流速來表現出來的。一方面，較高的水流速度可以提高污水系統(tǒng)內進水區(qū)的擾動性，從而增加生物污泥與進水有機物之間的接觸，提高有機物的去除率。另一方面，水力負荷過大導致水力停留時間過短，可能造成反應器內的生物體流失。為了維持系統(tǒng)中能擁有足夠多的污泥，上升流速又不能超過一定限值。
要同時保證厭氧生物處理的水力停留時間HRT和固體停留時間SRT。HRT與待處理的污水中的有機污染物性質有關，簡單的低分子有機物要求的HRT較短，復雜的大分子有機物要求的HRT較長。試圖在HRT較短的情況下，利用懸浮生長工藝如
UASB處理低濃度污水往往行不通。要想經濟地利用厭氧技術處理低濃度污水，必須提高SRT與HRT的比值，即設法增加反應器內的生物量。因此在利用厭氧法處理低濃度污水時，水力停留時間是比有機負荷更為重要的工藝控制條件。
3.有機負荷
由于厭氧生物處理幾乎對污水中的所有有機物都有分解作用，因此討論厭氧生物處理時，一般都以COD&值來分析，而不像好氧生物處理那樣必須以BOD5為依據。厭氧處理的有機負荷通常以容積負荷和一定的（^?(^去除率來表示，厭氧生物處理系統(tǒng)的容積負荷是好氧系統(tǒng)的10倍以上，可以高達5~ [#]0kgC0DCr/(m3-d)o厭氧處理的程度與有機負荷有關，一般是有機負荷越高，處理程度越低。但隨著厭氧反應器內污泥濃度的增加，有可能在保持較低污泥負荷的條件下得到較高的容積負荷。有機負荷對厭氧生物處理的影響主要體現在以下幾個方面：
(1)厭氧生物反應器的有機負荷直接影響處理效率和產氣量。在一定范圍內，隨著有機負荷的提高，產氣量增加，但有機負荷的提高必然導致停留時間的縮短，即進水有機物分解將下降，從而又會使單位質量進水有機物的產氣量減少。
(2)厭氧處理系統(tǒng)的正常運轉取決于產酸和產甲烷速率的相對平衡，有機負荷過高，則產酸率有可能大于產甲烷的用酸率，從而造成揮發(fā)酸VFA的積累使pH值迅速下降，阻礙產甲烷階段的正常進行。嚴重時導致產甲烷作用的停頓，整個系統(tǒng)陷于癱瘓狀態(tài)，調整恢復起來非常困難。
(3)如果有機負荷的提高是由進水量增加而產生的，過高的水力負荷還有可能使厭氧處理系統(tǒng)的污泥的流失率大于其增長率，進而影響系統(tǒng)的處理效率。
(4)如果進水有機負荷過低，雖然產氣率和有機物的去除率可以提高，但設備的利用率低，投資和運行費用升高。
4.營養(yǎng)物質
厭氧微生物的生長繁殖需要攝取一定比例的C、N、P及其他微量元素，但由于厭氧微生物對碳素養(yǎng)分的利用率比好氧微生物低，一般認為，厭氧法中碳氮磷的比值控制在COD&:N:p =(200~300):5:1即可。硫化氫也是甲烷菌的必須營養(yǎng)物質，甲烷菌對硫化氫的佳需要量為11.5mg/L。同時還要根據具體情況,補充某些必需的特殊營養(yǎng)元素，比如鐵、鎳、鋅、鈷、鉬等以提高某些系統(tǒng)酶的活性。
在厭氧處理時提供氮源，除了滿足合成菌體所需之外，還有利于提高反應器的緩沖能力。如果氮源不足，即碳氮比太高，不僅導致厭氧菌增殖緩慢，而且使消化液的緩沖能力降低，引起pH值下降。相反，如果氮源過剩，碳氮比太低、氮不能被充分利用，將導致系統(tǒng)中氨的積累，引起PH值上升; 如果PH值上升到8以上，就會抑制產.甲烷菌的生長繁殖，使消化效率降低。
5.氧化還原電位
無氧環(huán)境是嚴格厭氧的產甲烷菌生長繁殖的基本條件之
一。產甲烷菌不像好氧菌那樣具有過氧化氫酶，因而對氧和氧化劑非常敏感。水中的含氧濃度可以用氧化還原電位來間接表示。
在厭氧消化過程中，非產甲烷階段可以在兼氧條件下進行,氧化還原電位為+ [#]00mV~-lOOmV,而在產甲烷階段的氧化還原電位臨界值為-200mV,中溫消化或常溫消化的氧化還原電位必須控制在-300mV~- [#]50mV,高溫消化的氧化還原電位必須控制在-560mV~- [#]00mV。
混合液中的氧含量是影響厭氧反應器中氧化還原電位的重要因素，但不是惟一因素，揮發(fā)性有機酸濃度的高低、PH值的升降及銨離子濃度的增減等因素都會引起混合液氧化還原電位的變化。如pH值低，相應的氧化還原電位就高，PH高，相應的氧化還原電位就低。
6.pH值
(1)厭氧反應器對pH值的要求
厭氧微生物對其活動范圍內的pH值有一定要求，產酸菌對pH值的適應范圍較廣，一般在4.5~ [#].0之間都能維持較高的活性。而甲烷菌對pH值較為敏感，適應范圍較窄，在6.6~ [#].4之間較為適宜，佳pH值為7.0?7.2。因此，在厭氧處理過程中，尤其是產酸和產甲烷在一個構筑物內進行時，通常要保持反應器內的pH值在6.5~ [#].2之間，好保持在6.8~ [#].2的范圍內。
進水pH值條件失常首先表現在使產甲烷作用受到抑制，即使在產酸過程中形成的有機酸不能被正常代謝降解，從而使整個消化過程各個階段的協調平衡喪失。如果pH值持續(xù)下降到5以下不僅對甲烷菌形成毒害，對產酸菌的活動也產生抑制，進而可以使整個厭氧消化過程停滯。這樣一來，即使將pH值調整恢復到7左右，厭氧處理系統(tǒng)的處理能力也很難在短時間內恢復。但如果因為進水水質變化或加堿量過大等原因，pH值在短時間內升高超過8，一般只要恢復中性，產甲烷菌就能很快恢復活性，整個厭氧處理系統(tǒng)也能恢復正常。所以厭氧處理裝置適宜在中性或弱堿性的條件下運行。
厭氧處理要求的佳PH值指的是反應器內混合液的pH值,而不是進水的pH值，因為生物化學過程和稀釋作用可以迅速改變進水的pH值。反應器出水的PH值一般等于或接近反應器內部的pH值。含有大量溶解性碳水化合物的污水進人厭氧反應器后，會因產生乙酸而引起pH值的迅速降低，而經過酸化的污水進人反應器后，pH值將會上升。含有大量蛋白質或氨基酸的污水，由于氨的形成，PH值可能會略有上升。因此，對不同特性的污水，可控制不同的進水pH值，可能低于或高于反應器所要求的pH值。
在厭氧處理過程中，pH值的升降除了受進水pH值的影響外，還取決于有機物代謝過程中某些產物的增減。比如厭氧處理中間產物有機酸的增加會使pH值下降，而含氮有機物的分解產物氨含量的增加會使pH值升高。因此，厭氧反應器內的PH值除了與進水pH值有關外，還受到其中揮發(fā)酸濃度、堿度、C02 [#]48
濃度、氨氮含量等因素的影響。
由于反應器內存在堿度，pH值往往難以判斷厭氧中間產物的積累程度，一旦系統(tǒng)中堿度的緩沖能力不能抵擋揮發(fā)酸的積累而引起pH值下降時，再采取補救措施往往是已錯過了時機，這也是厭氧處理系統(tǒng)運行中，除了測定pH值外，還要檢測揮發(fā)酸VFA濃度和堿度的原因所在。為防止反應器內局部酸的大量積累，除了進行必要的混合攪拌外，還需要投加碳酸氫鈉和石灰等堿劑或提高回流比來保證反應器內的堿度適中。
(2)VFA和ALK
VFA表示的是厭氧處理系統(tǒng)內的揮發(fā)性有機酸的含量，厭氧生物處理系統(tǒng)實現對污水中或污泥中有機物的有效處理，終是通過產甲烷過程來實現的，而產甲烷菌所能利用的有機物就是揮發(fā)性有機酸VFA。VFA過低會使甲烷能利用的物料減少，厭氧反應器對有機物的分解程度較低；而VFA過高超過甲烷菌所能利用的數量，又會造成VFA的過度積累，進而使反應器內的PH下降，影響甲烷菌正常功能的發(fā)揮。同時甲烷菌因各種原因受到損害后，也會降低對VFA的利用率，反過來造成VFA的積累，形成惡性循環(huán)。
ALK則表示的是厭氧處理系統(tǒng)內的堿度。VFA/ALK反映了厭氧處理系統(tǒng)內中間代謝產物的積累程度，正常運行的厭氧處理裝置的VFA/ALK—般在0.3以下，如果VFA/ALK突然升高，往往表明中間代謝產物不能被產甲烷菌及時分解利用，即系統(tǒng)已出現異常，需要加人堿源進行控制。
7.有毒物質
厭氧系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)出現的各種有毒物質會對處理過程產生不同程度的影響，這些物質包括有毒有機物、重金屬和一些無機離子等，它們有的是進水中所含有的成分，有的是厭氧菌的代謝產物。厭氧處理系統(tǒng)能夠承受有毒物質的高容許濃度與厭氧處理工藝方法、厭氧污泥馴化程度、污水特性、操作控制條件等多種因素有關。
(1)對有機物來說，帶有醛基、雙鍵、氯取代基及苯環(huán)等結構，往往對厭氧微生物有抑制作用。比如五氯苯酚和纖維素類衍生物，能抑制產乙酸和產甲烷細菌的活動。但經過培養(yǎng)和馴化，厭氧微生物對有毒有機物可以有較強的適應能力，甚至可以將其作為自身活動的營養(yǎng)物質加以消化和利用。
(2)系統(tǒng)中的微量金屬元素是厭氧處理的基本條件之一，同時過量的重金屬又是反應器失效的普遍和主要的因素。重金屬通過與微生物酶中的巰基、氨基、羧基等相結合使酶失活，或者通過金屬氫氧化物的凝聚作用使酶沉淀。
(3)氨是厭氧處理過程的營養(yǎng)劑和緩沖劑，但濃度過高時也會對厭氧微生物產生抑制作用a氨氮對厭氧處理系統(tǒng)的影響通過使銨離子濃度升高和pH值上升兩個方面而產生的，主要影響產甲烷階段，一般氨氮產生的抑制作用可逆。氨氮濃度在1500~ [#]000mg/L時，pH值大于7時能產生抑制作用，而濃度超過 [#]000mg/L時，則不論pH值高低如何，氨氮都會對厭氧微生物具有毒性。
(4)硫化物是厭氧微生物的必須營養(yǎng)元素之一，但過量的硫化物會對厭氧處理過程產生強烈的抑制作用。反應器內過高的可溶性硫化物會對細菌的細胞功能產生直接抑制作用，使甲烷菌的種群和數量減少。反應器內的硫酸鹽等含硫化合物在還原為硫化物時，會與產甲烷菌爭奪從有機物脫下來的氫，影響甲烷菌的正常代謝活動。
相關產品
