第七章 污水的厌氧生物处理 第 1 节 厌氧生物处理的基本理 传统上，污泥在脱水作最后处置前进行厌氧处理，称污泥消化（详见第十二章）， “消化”也常作为厌氧处理的简称。早期的厌氧处理研究都针对污泥消化。 污泥的厌氧处理面对的是固态有机物，所以称为消化。对批量污泥静置考察，可以见到污泥的消化过程明显分为两个阶段。固态有机物先是液化，称液化阶段；接着降解产物气化，称气化阶段；整个过程历时半年以上。第一阶段最显著的特征是液态污泥的pH 值迅速下降，不到10d，降到最低值（即使在室温下，露在空气中的食物几天内就变馊发酸） ，所以，称酸化阶段更为合适。污泥中的固态有机物主要是天然高分子化合物，如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子等液态产物和CO2、 H2、 NH3、 H2S 等气体分子，气体大多溶解在泥液中。转化产物中有机酸是主体，在一个月左右，达到最高值。低pH 值有抑制细菌生长的作用，NH3 的溶解产物NHaOH 有中和作用，经过长时间的酸化阶段，pH 值回升后，进入气化阶段。气体类似沼泽散发的气体，可称消化气，主体是甲烷，因此气化阶段常称甲烷化阶段，与酸化阶段相应。二氧化碳也相当多，还有微量硫化氢。参与消化的细菌，酸化阶段的统称产酸或酸化细菌，几乎包括所有的兼性细菌；甲烷化阶段的统称甲烷细菌，已经证实的已有80 多种。 1967 年，Bry ant 报告认为消化经历四个阶段：先是水解阶段，固态有机物被细菌的胞外酶所水解；第二阶段是酸化；在进入甲烷化阶段之前，代谢中间液态产物都要乙酸化，称乙酸化阶段；第四阶段是甲烷化阶段。然而甲烷化效率很高的甲烷八叠球菌能够代谢甲醇，乙酸和二氧化碳为甲烷。 在工程技术上，研究甲烷细菌的通性是重要的，这将有助于打破厌氧生物处理过程分阶段的现象，从而最大限度地缩短处理过程的历时。经验和研究表明， pH 值和温度是影响甲烷细菌生长的两个重要环境因素。pH 值应在6.8～ 7.2之间。在35℃ ～ 38℃ 和 52℃ ～ 55℃ 各有一个最适温度。 污水和泥液中的碱度有缓冲作用，如果有足够的碱度中和有机酸，其pH 值有可能维持在6.8 之上，酸化和甲烷化两大类细菌就有可能共存，从而消除分阶段现象。此外，消化池池液的充分混合对调整pH 值也是必要的。 从液温看，消化可在中温（35℃ ～ 38℃ ）进行（称中温消化），也可在高温 （ 52℃ ～ 55℃ ）进行（称高温消化）。...
