【解析】污水处理厌氧消化技术-第3页-北极星环保网

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2.2.2微生物固定

在厌氧反应器内添加不同的惰性材料(黏土、沸石和活性炭等)，通过吸附、离子交换、扩大微生物菌落比表面等作用，能够减轻氨抑制、稳定厌氧消化过程〔37〕。C.Tada等〔38〕研究了不同沸石对氨的去除效果，结果发现天然丝光沸石不仅能去除氨，而且在高TAN条件下(4500mg/L)能够促进甲烷产量。K.Sasaki等〔39〕向厌氧消化反应器添加碳纤维织物(CFT)，在TAN质量浓度为3000mg/L时，检测到大量的产甲烷古细菌和Methanosarcinasp.附着在CFT上;未装载CFT的反应器则在TAN质量浓度为1500mg/L时即已表现出产气率下降。

2.2.3元素添加

研究表明一些常量元素的离子(如Na+、Mg2+、Ca2+等)可以削弱或消除厌氧消化反应中氨的抑制作用。B.Demirel等〔40〕研究M.hungatei内的K+传递时发现，当M.hungatei受氨作用被抑制后，添加Mg2+或Ca2+使甲烷菌重新恢复活性。另有研究发现，Na+有助于Methanosarcinabarkeri抵抗氨的毒性作用，而Ca2+可以增强Methanothrixconcilii的氨抗性。

某些微量元素(Se、Co等)的添加，也有利于增强微生物对高浓度氨的抵抗能力〔40〕。C.J.Banks等〔41〕通过添加Se和Co(1.6×10-4g/kg和2.2×10-4g/kg)，TAN质量浓度即使在5000~6100mg/L的条件下，厌氧消化反应也能稳定进行。

2.3其他方法

通过一些物理化学方法，如稀释、吹脱、化学沉淀等也可以达到去除氨的目的。H.B.Nielsen等〔42〕向稳定的厌氧消化反应器投加氯化铵验证4种不同稀释方法的恢复效果。结果显示，用新鲜牛粪稀释后的厌氧消化反应得到最高的产气速率，牛粪消化液稀释的系统表现出更稳定的恢复过程。M.Walker等〔43〕发现吹脱法可以有效去除消化液中的氨，并且去除效果符合关于TAN的一阶动力学模型;而且实验证明原位吹脱法能够适应较大范围的有机负荷率，消化前氨吹脱法更有利于对各个工艺单元的操作控制。S.Uludag?鄄Demirer等〔44〕厌氧处理牛粪时，向反应器加入MgCl2•6H2O以形成鸟粪石(MgNH4PO4•6H2O)沉淀来去除消化液中的氨，反应如式(2)所示，结果提高了对NH3去除率。

3总结

厌氧消化氨抑制过程复杂，其抑制作用受pH、温度、底物、微生物等多方面因素影响。目前关于氨抑制解除方法的研究主要集中在调节工艺参数控制FAN浓度和通过驯化提高微生物对氨的耐受能力。

然而，通过调节工艺参数(pH、温度、碳氮比等)来控制单一因素——氨浓度，必然会引起其他因素的变化，如降低pH减轻氨抑制的同时却增加了系统VFA的浓度，亦有可能导致厌氧消化过程受VFA累积抑制;降低反应温度可消除氨抑制作用，但同时厌氧消化过程中各类微生物反应活性也会受到影响，造成甲烷产量下降。因此，对工艺参数的调节最终将使厌氧消化反应达到一种相对的平衡状态，甲烷产量达到一定阈值。惰性材料和元素添加则由于经济性问题，难以大规模使用。因而通过微生物驯化增强氨抗性是继续发展解决氨抑制问题的主要途径，未来研究重点可偏向于缩短驯化时间、提纯优良甲烷菌种、稳定接种方式等。

原标题：污水处理厌氧消化技术

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