厌氧生物处理影响因素

在渗滤液的处理过程中，厌氧有着不可或缺的作用，其处理效果同样受诸多因素的影响，通常情况可以分为环境和工艺两类，其中环境是主要的影响因素。

环境因素主要为温度、PH、酸碱度、ORP等。ORP（氧化还原电位）越高，氧化性越强，反之还原性越强。厌氧微生物生存的前提是较低的氧化还原电位；适宜的温度、合适的PH都是保证厌氧高效运行的条件。工艺因素则包含了水质、微生物浓度、容积/污泥负荷、停留时间以及各种有毒有害物质等等。

1.ORP（氧化还原电位）

不同的厌氧系统对ORP的高低要求也是不同的，不同的菌群对ORP的要求也是不同的。通常情况下，渗滤液经调节后进入厌氧会带入分子态氧，导致好氧和兼氧微生物的代谢，但这是短时间的。厌氧消化的过程是通过无氧代谢，所以在厌氧系统中，整个过程需要在厌氧的条件下进行，则必须保持较低的ORP。

不同的厌氧系统对ORP的要求：高温厌氧要求ORP为-500 ~-600mV；中温厌氧-300~-380mV。而不同的菌群对ORP的要求也不同，通常类似产酸菌等非产甲烷菌可以在+100~-100mV的环境下生长，而产甲烷菌最适宜的ORP范围为-150 ~-400mV。当厌氧系统中的ORP降至-200mV时，会出现产甲烷现象，随着ORP的降低产甲烷菌数量明显增多，当达到-200 ~-250mV时，产甲烷效果最好。因ORP受诸多因素的影响，准确测量难度较大，通常情况下选用非选择电极直接测量发酵液的ORP值。

2.温度

适宜的温度是厌氧效率的前提，一般认为产甲烷菌的存活温度为5-60℃，但是在35℃和55℃时，具有较高的消化效率，44-45℃时效率较低。根据不同的温度，通常把厌氧发酵分为常温、中温、高温三种。常温的温度范围为10-30℃；中温35-38℃，一般当温度高于40℃或者低于32℃时，厌氧消化效率有明显的降低；高温50-55℃。

 

温度影响（图片来源网络）

通常要求短时间内厌氧温度波动不可过大，一般不超过5℃，温度变化幅度不超过2-3℃/h，当有明显的温度波动时，沼气的产量有明显的降低，严重时甚至会引起产气的停滞。暂时性的温度波动虽然降低了厌氧消化的效率，但是厌氧系统并未遭受根本的破坏，随着温度的恢复，产气量和处理效率也会随之恢复，如冬季在无加热的条件下持续低温，恢复的时间也会相应的较长。

3.PH

在渗滤液的厌氧处理过程中，产酸和产甲烷大多都在一个建筑物内进行，以中温厌氧为例，其应保持的PH应比产酸菌和产甲烷菌要求的稍微高一些，常以7.2-7.3为宜，主要和各种细菌的代谢平衡有关。产酸菌适宜的PH比较低，常为6.5-7.0，此范围内产酸菌有着旺盛的代谢能力，在此区间产甲烷菌同样也具有较强的代谢能力，但是相对于旺盛的产酸菌，很难保持与之平衡，最终将导致有机酸的积累、PH的下降。若PH为6.8-7.0，系统较难长期维持稳定的PH，消化受酸抑制。在7.2-7.3时，产酸菌和产甲烷菌的代谢能力易形成代谢平衡，有机酸的产生和消耗也可平衡，不至于有机酸的过多积累。

 

PH影响（图片来源网络）

大部分的细菌在PH为6.5-7.5的环境中生长的比较好，但是为了维持系统内的消化平衡，避免有机酸的积累造成酸化，一般情况最好维持的PH为7.0-7.2.

4.营养物质

营养物质主要可分为常量和微量元素，常量元素是微生物生长繁殖大量需要的，微量元素需要量较少，但也是不可或缺的。常量元素主要为氮和磷，通常以磷酸盐和铵盐的形式存在。通常系统中维持的COD、氮、磷的浓度比为（300-500）：5：1.微量元素主要为铁、镍、钴等等，这些元素是产甲烷菌的必须元素，随着微量元素的降低甚至消失，产气效率同样会受到影响。

5.容积负荷

容积负荷为单位有效容积每天接受的有机物的量，即kgCOD/(m?·d)。在一定范围内，随着容积负荷的提高，产气量提高。厌氧系统的正常运行依靠产酸和产甲烷作用的平衡，若容积负荷高，则导致挥发酸的积累，PH下降，严重时系统崩溃。通常使用的升流式厌氧污泥床等工艺的容积负荷在5-15kgCOD/(m?·d)，最高可达30kgCOD/(m?·d)，容积负荷的确定需要在实际运行中确定。

6.其他

其他方面还包含厌氧活性污泥的性能、搅拌、有毒物质等。在UASB中，当活性污泥的SVI为15-20mL/g时，污泥具有良好的沉淀性能。搅拌的方式主要为机械搅拌、沼气搅拌、消化液搅拌，可以有效的增大底物和有机物接触的机会，提高消化效率。

有毒物质的存在会直接的影响酸化作用和甲烷化作用，其包含了有毒物质、硫化物、氨氮、重金属等系统所能接受的最高容许值受污泥驯化程度、操作水质特性影响。值得一提的是，当氨氮浓度为50-200mg/l时，经驯化后，系统的适应能力明显增强，抑制作用相对不明显，当氨氮浓度高于3000mg/l时，系统的产甲烷效率可能会有明显的下降。