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颗粒污泥的性质
颗粒污泥一般呈球形或椭球形,其颜色呈灰黑或褐黑色,肉眼可观察到颗粒的表面包裹着灰白色的生物膜。颗粒污泥的密度一般为1.0l~1.05g/cm3,粒径为0.5~3mm(大可达5mm),污泥指数(SVl)为10~20mL/gSS(与颗粒的大小有关),沉降速度多在5~10mm/s。成熟颗粒污泥的VSS/SS值为70%~80%。颗粒污泥含有碳酸钙等无机盐晶体以及纤维、砂粒等,还含有多种金属离子。颗粒污泥中的碳、氢、氮的含量分别为40%~50%、7%和10%左右。
三相分离器有机物在厌氧条件下消化降解的过程可简单分为两个阶段,即酸性消化(酸性发酵)阶段和碱性消化(碱性发酵或甲烷消化)阶段。
酸性消化阶段:参与的微生物为酸性腐化菌或产酸细菌。在这一阶段中,含碳有机物被水解成单糖,蛋白质被水解成肽和氨基酸,脂肪被水解成甘油脂肪酸。水解的终产物是包括丁酸、丙酸、乙酸和甲酸在内的有机酸以及醇、氨、CO2、硫化物、氢以及能量,为下一阶段的甲烷消化作准备。酸性腐化细菌对pH值、有机酸及温度的适应性很强,世代短,数分钟到数小时即可繁殖一代,多属于异养型兼性细菌群。
酸性消化阶段:参与的微生物为酸性腐化菌或产酸细菌。在这一阶段中,含碳有机物被水解成单糖,蛋白质被水解成肽和氨基酸,脂肪被水解成甘油脂肪酸。水解的终产物是包括丁酸、丙酸、乙酸和甲酸在内的有机酸以及醇、氨、CO2、硫化物、氢以及能量。酸性腐化细菌对pH值、有机酸及温度的适应性很强,世代短,数分钟到数小时即可繁殖一代,多属于异养型兼性细菌群。三相分离器在酸性消化阶段,由于有机酸的形成与积累,pH值可下降至6,甚至可达5以下。此后,由于有机酸和溶解性含氮化合物的分解,产生碳酸盐、氨、氮及少量的二氧化碳等,从而使酸性减退,pH值可回升到6.6-6.8左右。
经酸性消化后的污泥外观呈黄色或灰黄色,比较粘稠不易脱水,仍易于腐化发臭。而碱性消化阶段:参与的微生物是菌。菌对营养的要求不高,一般的营养盐类、二氧化碳、醇和氨都可作为碳、氮源,属于专性厌氧细菌群。
三相分离器碱性消化阶段就是消化气的形成过程。酸性消化阶段的代谢产物,在菌的作用下,进一步分解成消化气,
已发现的菌属有球菌属(Metharnococcus),八叠球菌属(Me- thanosarcirla),菌属(Methanobacterium)和菌属(Methano-
bacillus)等。由于甲烷细菌具有上述特点,而且又是专性厌氧细菌,因此甲烷消化阶段控制着厌氧消化的整个过程。