水環(huán)境保護(hù)下

第7章水環(huán)境保護(hù)（下）

本節(jié)學(xué)習(xí)重點(diǎn)物化法脫氮、除磷基本原理生物脫氮原理、及所需環(huán)境條件生物除磷原理及環(huán)境條件同時(shí)脫氮除磷工藝流程（A-A-O）厭氧生物水處理原理及慣用工藝水環(huán)境保護(hù)下第1頁一營養(yǎng)元素危害氨氮會(huì)消耗水體中溶解氧；含氮化合物對(duì)人和其它生物有毒害作用：氨氮對(duì)魚類有毒害作用；

NO3和NO2可被轉(zhuǎn)化為亞硝胺——“三致”物質(zhì)；水中NO3高，可造成嬰兒患變性血色蛋白癥——“Bluebaby”；氮磷濃度升高加速水體“富營養(yǎng)化”過程；水環(huán)境保護(hù)下第2頁太湖富營養(yǎng)化水環(huán)境保護(hù)下第3頁水環(huán)境保護(hù)下第4頁水環(huán)境保護(hù)下第5頁二、脫氮物化法廢水中氮以有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸氮和硝酸氮四種形式存在。廢水中，NH3與NH4+以以下平衡狀態(tài)共存：1）氨氮吹脫法：水環(huán)境保護(hù)下第6頁二、脫氮物化法調(diào)整pH值沉淀池吹脫塔出水

排泥

進(jìn)水

石灰或石灰乳吹脫法脫氨工藝流程這一平衡受pH影響，pH為10.5~11.5時(shí)，因廢水中氮呈飽和狀態(tài)而逸出，所以吹脫法常需加石灰。水環(huán)境保護(hù)下第7頁二、脫氮物化法2）加氯法去除氨氮：每mgNH4+--N被氧化為氮?dú)?，最少需?.5mg氯。加氯反應(yīng)池活性炭吸附塔NaOCl進(jìn)水出水水環(huán)境保護(hù)下第8頁二、脫氮物化法3）選擇性離子交換法去除氨氮：采取沸石作為除氨離子交換體。澄清或過濾沸石離子交換床出水再生液脫氮NH3或N2進(jìn)水水環(huán)境保護(hù)下第9頁三、除磷物化法（混凝沉淀法）1）鋁鹽除磷:羥磷灰石普通用Al2(SO4)3，聚氯化鋁（PAC）和鋁酸鈉（NaAlO2）2）鐵鹽除磷：FePO4

、Fe(OH)3普通用FeCl2、FeSO4

或FeCl3

、Fe2(SO4)33）石灰混凝除磷:水環(huán)境保護(hù)下第10頁廢水生物脫氮基本原理一、生物脫氮基本過程：①氨化(ammonification)

——含氮有機(jī)物，在生物處理過程中被（好氧或厭氧）異養(yǎng)微生物氧化分解為氨氮；②硝化(nitrification)

——由好氧自養(yǎng)硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為NO2和NO3；③反硝化(denitrification)

——缺氧條件下，在異養(yǎng)反硝化菌作用下將NO2和NO3還原轉(zhuǎn)化為N2。水環(huán)境保護(hù)下第11頁二、硝化反應(yīng)（Nitrification）

分為兩步：由兩組自養(yǎng)型硝化菌分步完成：①氨氧化細(xì)菌，或亞硝化細(xì)菌（Nitrosomonas）；②亞硝酸鹽氧化細(xì)菌，或硝化細(xì)菌（Nitrobacter）水環(huán)境保護(hù)下第12頁1、硝化細(xì)菌特征

●都是革蘭氏陰性、無芽孢短桿菌和球菌；

●強(qiáng)烈好氧，不能在酸性條件下生長；

●無需有機(jī)物，以無機(jī)含氮化合物為能源，以無機(jī)C（CO2或HCO3-）為碳源；

●化能自養(yǎng)型；

●生長遲緩，世代時(shí)間長。水環(huán)境保護(hù)下第13頁2、硝化反應(yīng)過程及反應(yīng)方程式：①亞硝化反應(yīng)：

●亞硝酸鹽細(xì)菌產(chǎn)率是：0.146g/gNH4+-N

●氧化1mgNH4+-N為NO2--N，需氧3.16mg

●氧化1mgNH4+-N為NO2--N，需消耗7.08mg堿度以(CaCO3計(jì))加上合成，則：55NH4++76O2+109HCO3-C5H7O2N+54NO-2+57H2O+104H2CO3水環(huán)境保護(hù)下第14頁2、硝化反應(yīng)過程及反應(yīng)方程式：②硝化反應(yīng)：加上合成，則：硝酸鹽細(xì)菌產(chǎn)率是：0.02g/gNO2-N

氧化1mgNO2-N為NO3-N，需氧1.11mg幾乎不消耗堿度水環(huán)境保護(hù)下第15頁2、硝化反應(yīng)過程及反應(yīng)方程式：③總反應(yīng)：加上合成，則：氧化1mgNH4+-N為NO3—N，需氧4.57mg，其中亞硝化反應(yīng)3.43mg，硝化反應(yīng)1.14mg，需消耗堿度7.14mg(以CaCO3計(jì))水環(huán)境保護(hù)下第16頁3、硝化反應(yīng)環(huán)境條件：①好氧條件(DO大于1mg/l)，并能保持一定堿度以維持穩(wěn)定pH值(適宜pH為8.0~8.4)；②普通要求進(jìn)水BOD5在15~20mg/l以下；③適宜溫度：20~30C；

<15C，速率下降；<5C，完全停頓；④污泥齡，須大于其最小世代時(shí)間(普通為3~10天)；⑤抑制物質(zhì)：高濃度氨氮、（亞）硝酸鹽、有機(jī)物、重金屬離子等水環(huán)境保護(hù)下第17頁三、反硝化反應(yīng)1、反硝化反應(yīng)過程及反硝化菌定義：硝酸鹽或亞硝酸鹽在反硝化菌作用下，被還原為氣態(tài)氮（N2）過程；反硝化菌屬異養(yǎng)型兼性厭氧菌，并不是一類專門細(xì)菌，分屬近十個(gè)不一樣屬，存在于土壤和污水處理系統(tǒng)中，如變形桿菌、假單胞菌等，土壤微生物中有50%是這一類含有還原硝酸鹽能力細(xì)菌；反硝化菌能在缺氧條件下，以NO2-N或NO3-N為電子受體，以有機(jī)物為電子供體，而將氮還原；

①同化反硝化，最終產(chǎn)物是有機(jī)氮化合物，是菌體組成部分；②異化反硝化，最終產(chǎn)物為分子態(tài)氮?dú)狻Ｋh(huán)境保護(hù)下第18頁反硝化反應(yīng)方程式以[H]為電子供體：水環(huán)境保護(hù)下第19頁反硝化反應(yīng)方程式以甲醇為電子供體：水環(huán)境保護(hù)下第20頁

碳源：①廢水中有機(jī)物，若BOD5/TKN>3~5時(shí)，即可；②外加碳源，多為甲醇；③內(nèi)源呼吸碳源—細(xì)菌體內(nèi)原生物質(zhì)及其貯存有機(jī)物。適宜pH：6.5~7.5；

溶解氧應(yīng)控制在0.5mg/l以下；適宜溫度：20~40C2反硝化反應(yīng)影響原因水環(huán)境保護(hù)下第21頁生物脫氮基本原理有機(jī)氮NH4+-NNO2-NNO3-NNO2-NN2①氨化作用亞硝化作用硝化作用②硝化作用③反硝化作用O2O2O2或無氧異養(yǎng)細(xì)菌氨氧化細(xì)菌（自養(yǎng)型）硝化細(xì)菌（自養(yǎng)型）有機(jī)物有機(jī)物反硝化細(xì)菌（異養(yǎng)型）反硝化細(xì)菌（異養(yǎng)型）好氧或厭氧條件堿度增大，pH值升高絕對(duì)好氧條件堿度下降，pH值降低絕對(duì)好氧條件堿度和pH值無改變堿度增大，pH值升高缺氧條件水環(huán)境保護(hù)下第22頁廢水生物除磷原理（1）相關(guān)廢水中磷基本概念：廢水中存在形式：無機(jī)磷酸鹽（H2PO4-、HPO42-、PO43-）、聚磷酸鹽有機(jī)磷，等；全部細(xì)菌都從環(huán)境中攝取磷；

磷細(xì)菌（也稱為聚磷菌、除磷菌），可過量、超出生理需要攝取磷，以聚合磷酸鹽形式貯存在細(xì)胞體內(nèi)，從系統(tǒng)中排出這種高磷污泥，就可到達(dá)除磷目標(biāo)。水環(huán)境保護(hù)下第23頁生物除磷原理與過程I——PHB（聚羥基丁酸）S——聚合磷酸鹽厭氧條件下，除磷菌將磷釋放好氧條件下，除磷菌過量攝取磷高含磷污泥排出水環(huán)境保護(hù)下第24頁污水中有機(jī)物在厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸菌作用下轉(zhuǎn)化為乙酸苷；而活性污泥中聚磷菌在厭氧不利狀態(tài)下，將體內(nèi)積聚聚磷分解，分解產(chǎn)生能量一部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主動(dòng)吸收乙酸苷轉(zhuǎn)化為PHB(聚β-羥基丁酸)形態(tài)儲(chǔ)備于體內(nèi)。聚磷分解形成無機(jī)磷釋放回污水中，這就是厭氧釋磷。厭氧環(huán)境中：生物除磷原理與過程水環(huán)境保護(hù)下第25頁進(jìn)入好氧狀態(tài)后，聚磷菌將儲(chǔ)存于體內(nèi)PHB進(jìn)行好氧分解并釋出大量能量供聚磷菌增殖等生理活動(dòng)，部分供其主動(dòng)吸收污水中磷酸鹽，以聚磷形式積聚于體內(nèi)，這就是好氧吸磷。剩下污泥中包含過量吸收磷聚磷菌，也就是從污水中去除含磷物質(zhì)。普通活性污泥法經(jīng)過同化作用除磷率能夠到達(dá)12%~20%。而具生物除磷功效處理系統(tǒng)排放剩下污泥中含磷量能夠占到干重5%~6%，去除率基本可滿足排放要求。好氧環(huán)境中：水環(huán)境保護(hù)下第26頁二、生物除磷過程影響原因①溶解氧：

l厭氧池內(nèi)：絕正確厭氧，即使是NO3-等也不允許存在；

l好氧池內(nèi)：充分溶解氧。②污泥齡：

l剩下污泥對(duì)脫磷效果有很大影響，泥齡短系統(tǒng)產(chǎn)生剩下污泥多，能夠取得很好除磷效果；

l有報(bào)道稱：污泥齡為30d，除磷率為40%；污泥齡為17d，除磷率為50%；而污泥齡為5d時(shí)，除磷率高達(dá)87%。③溫度：

l5~30C；水環(huán)境保護(hù)下第27頁二、生物除磷過程影響原因④pH值：

l6~8。⑤BOD5負(fù)荷：

lBOD/TP>20；

l

小分子易降解有機(jī)物誘導(dǎo)磷釋放能力更強(qiáng)；

l

磷釋放越充分，磷攝取量也越大。⑥硝態(tài)氮

l

硝酸鹽應(yīng)小于2mg/l；當(dāng)COD/TKN10，硝酸鹽影響就減弱了。⑦氧化還原電位：

l好氧區(qū)ORP:+40~50mV；缺氧區(qū)ORP:-160~5mV水環(huán)境保護(hù)下第28頁廢水生物脫氮工藝與技術(shù)一、活性污泥法脫氮傳統(tǒng)工藝二、缺氧—好氧活性污泥法生物脫氮系統(tǒng)（A—O工藝）三、氧化溝生物脫氮工藝四、生物轉(zhuǎn)盤生物脫氮工藝水環(huán)境保護(hù)下第29頁一、活性污泥法脫氮傳統(tǒng)工藝1、三級(jí)活性污泥法流程：①碳化：②氨化：水環(huán)境保護(hù)下第30頁1、三級(jí)活性污泥法流程：由Barth首先開創(chuàng)；三級(jí)各自含有獨(dú)立污泥系統(tǒng)；優(yōu)點(diǎn)：氨化、硝化、反硝化是在各自反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)速率快且較徹底；缺點(diǎn)：處理設(shè)備多，造價(jià)高，運(yùn)行管理較為復(fù)雜。水環(huán)境保護(hù)下第31頁2、兩級(jí)活性污泥法脫氮工藝水環(huán)境保護(hù)下第32頁二、缺氧——好氧活性污泥脫氮系統(tǒng)（A—O工藝）

——又稱“前置式反硝化生物脫氮系統(tǒng)”水環(huán)境保護(hù)下第33頁二、缺氧——好氧活性污泥脫氮系統(tǒng)（A—O工藝）優(yōu)點(diǎn)：以污水中有機(jī)物為反硝化碳源，無須外加在反硝化反應(yīng)過程中產(chǎn)生堿度可賠償硝化反應(yīng)消耗堿度二分之一左右；硝化曝氣池在后，使反硝化殘留有機(jī)物得以深入去除，無需增建后曝氣池。缺點(diǎn)：出水中含有一定濃度硝酸氮，有可能在二沉池中進(jìn)行反硝化，造成污泥上浮水環(huán)境保護(hù)下第34頁三、氧化溝生物脫氮工藝水環(huán)境保護(hù)下第35頁四、生物轉(zhuǎn)盤硝化脫氮工藝進(jìn)水BOD去除好氧碳化及硝化缺氧脫氮好氧水環(huán)境保護(hù)下第36頁廢水生物除磷工藝與技術(shù)厭氧—好氧生物除磷工藝生物法與化學(xué)法結(jié)合除磷工藝水環(huán)境保護(hù)下第37頁一、厭氧——好氧除磷工藝(A—O工藝)水環(huán)境保護(hù)下第38頁一、厭氧——好氧除磷工藝(A—O工藝)工藝特點(diǎn)：水力停留時(shí)間為3~6h；曝氣池內(nèi)污泥濃度普通在2700~3000mg/l；磷去除效果好（~70%），出水中磷含量低于1mg/l；污泥中磷含量約為4%，肥效好；SVI小于100，易沉淀，不易膨脹。水環(huán)境保護(hù)下第39頁二、Phostrip除磷工藝——生物除磷和化學(xué)除磷相結(jié)合水環(huán)境保護(hù)下第40頁二、Phostrip除磷工藝工藝特點(diǎn)：除磷效果好，處理出水含磷量普通低于1mg/l；污泥含磷量高，普通為2.1~7.1%；石灰用量較低；污泥SVI低于100，污泥易于沉淀、濃縮、脫水，污泥肥分高，不易膨脹。水環(huán)境保護(hù)下第41頁第六節(jié)同時(shí)脫氮除磷工藝一、巴顛甫(Bardenpho)同時(shí)脫氮除磷工藝工藝特點(diǎn)：各項(xiàng)反應(yīng)都重復(fù)進(jìn)行兩次以上，各反應(yīng)單元都有其首要功效，同時(shí)又兼有二、三項(xiàng)輔助功效；脫氮除磷效果良好。工藝復(fù)雜,反應(yīng)器單元多,運(yùn)行繁瑣,成本高水環(huán)境保護(hù)下第42頁二、A—A—O(A2/O)同時(shí)脫氮除磷工藝工藝特點(diǎn)：工藝流程比較簡(jiǎn)單；總水力停留時(shí)間短厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行，不利于絲狀菌生長，污泥膨脹較少發(fā)生；無需投藥，兩個(gè)A段只需輕緩攪拌,只有O段供氧,運(yùn)行費(fèi)用低。水環(huán)境保護(hù)下第43頁進(jìn)水沉淀池厭氧池缺氧池好氧池剩下污泥出水內(nèi)回流污泥回流進(jìn)氣管水環(huán)境保護(hù)下第44頁二、A—A—O同時(shí)脫氮除磷工藝參數(shù)

水力停留時(shí)間（h）厭氧反應(yīng)器0.5~1.0缺氧反應(yīng)器0.5~1.0好氧反應(yīng)器3.5~6.0污泥回流比(%)50~100混合液內(nèi)循環(huán)回流比(%)100~300混合液懸浮固體濃度(mg/l)3000~5000F/M(kgBOD5/kgMLSS.d)0.15~0.7好氧反應(yīng)器內(nèi)DO濃度(mg/l)2BOD5/P5~15(以10為宜)水環(huán)境保護(hù)下第45頁三、Phoredox同時(shí)脫氮除磷工藝工藝特點(diǎn)：在缺氧反應(yīng)器之前再加一厭氧反應(yīng)器，以強(qiáng)化磷釋放，從而確保在好氧條件下，有更強(qiáng)吸收磷能力，提升除磷效果。水環(huán)境保護(hù)下第46頁2.脫氮除磷活性污泥法影響原因環(huán)境原因，如溫度、pH、溶解氧。工藝原因，如泥齡、各反應(yīng)區(qū)水力停留時(shí)間。污水成份，如BOD5與N、P比值。水環(huán)境保護(hù)下第47頁厭氧生物水處理概述原理主要構(gòu)筑物及工藝水環(huán)境保護(hù)下第48頁厭氧生物處理——概述

在斷絕與空氣接觸條件下，依賴兼性厭氧菌和專性厭氧菌生物化學(xué)作用，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行生物降解過程，稱為厭氧生物處理法或厭氧消化法。厭氧生物處理法處理對(duì)象是：高濃度有機(jī)工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)污水污泥、動(dòng)植物殘?bào)w及糞便等。水環(huán)境保護(hù)下第49頁水環(huán)境保護(hù)下第50頁厭氧生物處理——概述厭氧生物處理方法和基本功效有二：（1）酸發(fā)酵目標(biāo)是為深入進(jìn)行生物處理提供易生物降解基質(zhì)；（2）甲烷發(fā)酵目標(biāo)是深入降解有機(jī)物和生產(chǎn)氣體燃料。水環(huán)境保護(hù)下第51頁厭氧生物處理——概述完全厭氧生物處理工藝因兼有降解有機(jī)物和生產(chǎn)氣體燃料雙重功效，因而得到了廣泛發(fā)展和應(yīng)用。水環(huán)境保護(hù)下第52頁厭氧生物處理——原理一、厭氧消化生化階段

復(fù)雜有機(jī)物厭氧消化過程要經(jīng)歷數(shù)個(gè)階段，由不一樣細(xì)菌群接替完成。依據(jù)復(fù)雜有機(jī)物在此過程中物態(tài)及物性改變，可分三個(gè)階段（表9-1）。水環(huán)境保護(hù)下第53頁厭氧生物處理——原理表9-1有機(jī)物厭氧消化過程生化階段ⅠⅡⅢ物態(tài)改變液化（水解）酸化（1）酸化（2）氣化生化過程大分子不溶態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子溶解態(tài)有機(jī)物小分子溶解態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)化為（H2+CO2）及A、B兩類產(chǎn)物B類產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為（H2+CO2）及乙酸等CH4、CO2等菌群發(fā)酵細(xì)菌產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌甲烷細(xì)菌發(fā)酵工藝甲烷發(fā)酵酸發(fā)酵——水環(huán)境保護(hù)下第54頁厭氧生物處理——原理二、發(fā)酵控制條件（以下重點(diǎn)討論甲烷發(fā)酵控制條件。）（一）營養(yǎng)與環(huán)境條件廢水、污泥及廢料中有機(jī)物種類繁多，只要未到達(dá)抑制濃度，都可連續(xù)進(jìn)行厭氧生物處理。對(duì)生物可降解性有機(jī)物濃度并無嚴(yán)格限制，但若濃度太低，比耗熱量高，經(jīng)濟(jì)上不合算；水力停留時(shí)間短，生物污泥易流失，難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。普通要求COD大于1000mg/L。

COD∶N∶P=200∶5∶1水環(huán)境保護(hù)下第55頁厭氧生物處理——原理（1）氧化還原電位（ORP或Eh）厭氧環(huán)境是厭氧消化過程賴以正常進(jìn)行最主要條件。厭氧環(huán)境，主要以體系中氧化還原電位來反應(yīng)。普通情況下，氧溶入無疑是引發(fā)發(fā)酵系統(tǒng)氧化還原電位升高最主要和最直接原因。不過，除氧以外，其它一些氧化劑或氧化態(tài)物質(zhì)存在（如一些工業(yè)廢水中含有Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-以及酸性廢水中H+等），一樣能使體系中氧化還原電位升高。當(dāng)其濃度到達(dá)一定程度時(shí)，一樣會(huì)危害厭氧消化過程進(jìn)行。水環(huán)境保護(hù)下第56頁厭氧生物處理——原理高溫厭氧消化系統(tǒng)適宜氧化還原電位為-500~-600mV；中溫厭氧消化系統(tǒng)及浮動(dòng)溫度厭氧消化系統(tǒng)要求氧化還原電位應(yīng)低于-300~-380mV。產(chǎn)酸細(xì)菌對(duì)氧化還原電位要求不甚嚴(yán)格，甚至可在+100~-100mV兼性條件下生長繁殖；甲烷細(xì)菌最適宜氧化還原電位為-350mV或更低。水環(huán)境保護(hù)下第57頁厭氧生物處理——原理（2）溫度溫度是影響微生物生命活動(dòng)過程主要原因之一。溫度主要影響微生物生化反應(yīng)速度，因而與有機(jī)物分解速率相關(guān)。工程上：中溫消化溫度為30~38℃（以33~35℃為多）；高溫消化溫度為50~55℃。厭氧消化對(duì)溫度突變也十分敏感，要求日改變小于±2℃。溫度突變幅度太大，會(huì)招致系統(tǒng)停頓產(chǎn)氣。

水環(huán)境保護(hù)下第58頁厭氧生物處理——原理（3）pH值及酸堿度因?yàn)榘l(fā)酵系統(tǒng)中CO2分壓很高（20.3~40.5kPa），發(fā)酵液實(shí)際pH值比在大氣條件下實(shí)測(cè)值為低。普通認(rèn)為，實(shí)測(cè)值應(yīng)在7.2~7.4之間為好。（4）毒物凡對(duì)厭氧處理過程起抑制或毒害作用物質(zhì)，都可稱為毒物。水環(huán)境保護(hù)下第59頁厭氧生物處理——原理（1）生物量各種反應(yīng)器要求污泥濃度不盡相同，普通介于10~30gVSS/L之間。為了保持反應(yīng)器生物量不致因流失而降低，可采取各種辦法，如安裝三相分離器、設(shè)置掛膜介質(zhì)、降低水流速度和回流污泥量等。水環(huán)境保護(hù)下第60頁厭氧生物處理——原理（2）負(fù)荷率負(fù)荷率是表示消化裝置處理能力一個(gè)參數(shù)。負(fù)荷率有三種表示方法：容積負(fù)荷率、污泥負(fù)荷率、投配率。反應(yīng)器單位有效容積在單位時(shí)間內(nèi)接納有機(jī)物量，稱為容積負(fù)荷率，單位為kg/m3·d或g/L·d。有機(jī)物量可用COD、BOD、SS和VSS表示。反應(yīng)器內(nèi)單位重量污泥在單位時(shí)間內(nèi)接納有機(jī)物量，稱為污泥負(fù)荷率，單位為kg/kg·d或g/g·d。天天向單位有效容積投加新料體積，稱為投配率，單位為m3/m3·d。投配率倒數(shù)為平均停留時(shí)間或消化時(shí)間，單位為d。投配率有時(shí)也用百分?jǐn)?shù)表示，比如，0.07m3/m3·d投配率也可表示為7%。水環(huán)境保護(hù)下第61頁厭氧生物處理——原理厭氧消化裝置負(fù)荷率是怎樣確定呢？一個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)是：在兩個(gè)轉(zhuǎn)化（酸化和氣化）速率保持穩(wěn)定平衡條件下，求得最大處理目標(biāo)（最大處理量或最大產(chǎn)氣量）。普通而言，厭氧消化微生物進(jìn)行酸化轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)，速率快，對(duì)環(huán)境條件適應(yīng)能力也強(qiáng)；而進(jìn)行氣化轉(zhuǎn)化能力相對(duì)較弱，速率也較慢，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力也較脆弱。這種前強(qiáng)后弱特征使兩個(gè)轉(zhuǎn)化速率保持穩(wěn)定平衡頗為困難，因而形成了三種發(fā)酵狀態(tài)。水環(huán)境保護(hù)下第62頁當(dāng)有機(jī)物負(fù)荷率很高時(shí)，因?yàn)楣┙o產(chǎn)酸菌食物相當(dāng)充分，致使作為其代謝產(chǎn)物有機(jī)物酸產(chǎn)量很大，超出了甲烷細(xì)菌吸收利用能力，造成有機(jī)酸在消化液中積累和pH值（以下均指大氣壓條件下實(shí)測(cè)值）下降，其結(jié)果是使消化液顯酸性（pH<7）。這種在酸性條件下進(jìn)行厭氧消化過程稱為酸性發(fā)酵狀態(tài)，它是一個(gè)低效而又不穩(wěn)定發(fā)酵狀態(tài)，應(yīng)盡可能防止。

水環(huán)境保護(hù)下第63頁當(dāng)有機(jī)負(fù)荷率適中時(shí)，產(chǎn)酸細(xì)菌代謝產(chǎn)物中有機(jī)酸基本上能被甲烷細(xì)菌及時(shí)地吸收利用，并轉(zhuǎn)化為沼氣，溶液中殘余有機(jī)酸量普通為每升數(shù)百毫克。此時(shí)消化液中pH值維持在7~7.5之間，溶液呈弱堿性。這種在弱堿性條件下進(jìn)行厭氧消化過程稱之為弱堿性發(fā)酵狀態(tài)，它是一個(gè)高效而又穩(wěn)定發(fā)酵狀態(tài)，最正確負(fù)荷率應(yīng)達(dá)此狀態(tài)。水環(huán)境保護(hù)下第64頁當(dāng)有機(jī)物負(fù)荷率偏小時(shí)，供給產(chǎn)酸細(xì)菌食物不足，產(chǎn)酸量偏少，不能滿足甲烷細(xì)菌需要。此時(shí)，消化液中有機(jī)酸殘余量極少，pH值偏高，在pH值偏高（大于7.5）條件下進(jìn)行厭氧消化過程，稱為堿性發(fā)酵狀態(tài)。如前所述，因?yàn)樨?fù)荷偏低，因而是一個(gè)雖穩(wěn)定但低效厭氧消化狀態(tài)。水環(huán)境保護(hù)下第65頁厭氧生物處理——原理（3）加熱為把料液控制到要求發(fā)酵溫度，則必須加熱。據(jù)估算，去除8000mg/LCOD所產(chǎn)生沼氣，能使一升水升溫10℃。（4）pH值控制假如料液會(huì)造成反應(yīng)器內(nèi)液體pH值低于6.5或高于8.0時(shí)，則應(yīng)對(duì)料液預(yù)先中和。當(dāng)有機(jī)酸積累而使反應(yīng)液pH值低于6.8~7時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小有機(jī)物負(fù)荷或毒物負(fù)荷，使pH值恢復(fù)到7.0以上（最好為7.2~7.4）。若pH低于6.5，應(yīng)停頓加料，并及時(shí)投加石灰中和。水環(huán)境保護(hù)下第66頁厭氧生物處理——主要構(gòu)筑物及工藝一、早期用于處理廢水厭氧消化構(gòu)筑物是化糞池和雙層沉淀池。

化糞池是一個(gè)矩形密閉池子，用隔墻分為兩室或三室，各室之間用水下連接管接通。廢水由一端進(jìn)入，經(jīng)過各室后由另一端排出。懸浮物沉于池底后進(jìn)行遲緩厭氧發(fā)酵。各室頂蓋上設(shè)有些人孔，可定時(shí)（數(shù)月）將消化后污泥挖出，供作農(nóng)肥。這種處理構(gòu)筑物通常設(shè)于獨(dú)立居住或公共建筑物下水管道上，用于初步處理糞便廢水。水環(huán)境保護(hù)下第67頁厭氧生物處理——主