工艺技术厌氧生物体对饥饿的反应

查看全部 · 发表于 2021-4-28 18:52:49

厌氧生物体在几个月甚至几年都不供给基质时仍可以存活。
因为厌氧生物代谢中合成速率低,存活能力对于在长期贮存期保持足够的VFA降解速率是至关重要的。

一些研究表明厌氧生物体在几个月甚至几年都不供给基质时仍可以存活。由于厌氧处理中合成速率低,从而启动时间也长,所以饥饿期间生物体的存活能力对于在长期无基质的贮存期间保持足够的VFA降解速率是至关重要的。

1、自发的冬眠保存

在饥饿条件下厌氧共生体内源分解速率明显减小,使得生物体转变为保存其生存能力的冬眠状态,因此多数反应器长期停工之后也很容易重新再启动,但对于膨胀床和流化床反应器由于重新流化时生物体过多流失会给重新启动带来一些困难。

2、影响颗粒污泥贮存的因素

在4℃贮存18个月之后颗粒污泥仍保持原来一半以上的降解乙酸盐和丙酸盐速率。

Wu等仔细研究了贮存对产甲烷颗粒污泥性能的影响并得出了令人鼓舞的发现。

他们在温度为22和4℃下将颗粒污泥在饥饿状态下贮存了不同的时间,研究发现颗粒污泥在空气中暴露.贮存时间以及贮存温度等因素影响被贮存颗粒污泥的厌氧代谢活性。

他们还发现,产甲烷颗粒污泥比纯厌氧微生物培养物更能忍
受氧的抑制。

因为颗粒污泥中有较多的兼性菌。Wu等还观察到颗粒污泥在22℃贮存18个月后对乙酸盐,丙酸盐和了酸盐的降解速率大为减少。

但在合适的生长条件下2-3周之后代谢能力就完全恢复。

他们报道,在22℃贮存1-5个月仍保持最大活性,而在4℃贮存可达13-18个月。

在4℃贮存18个月之后颗粒污泥仍保存原来一半以上的降解乙酸盐和丙酸盐速率。

在4℃贮存9个月之后仍可以在15-20d息复原来的活性(1995)。

3、内源分解速率

20℃时在无基质供应情况下降解乙酸盐生物体的自分解系数约为0.0021/d,降解丙酸盐生物体的自分解系数约为0.0015/d。

而在4℃时分别为0.001和0.00094/d。这些内源代谢速率小于以往所报道35℃时正常负荷下内源代谢速率的1/20。

4、饥饿或贮存对活性的影贿

处理酒厂废水的流化床反应器用了四个月启动时间使负荷达到8kgCOD/(m3.d),最后负荷稳定在38kgCOD/(m3.d)(Iza等)。

反应器中断运行8个月,第二年再恢复运行时负荷为12kgCOD/(m3.d),进水5h后COD总去除率达74%,溶解性COD去除率达84%;24h后COD去除率达89%,溶解性COD去除率为96%。只用了3天有机负荷就接近了前一年停工前的负荷(1988)。

表列出了Collern等1992年对生物体贮存的研究结果。

饥饿和贮存时间对生物体活性的影响

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生物体活性用每克挥发性固体每天所产甲烷的COD当量值来表示。

特别应该注意的是贮存超过121d代谢乙酸盐的活性无显著变小。

de Zeeuw(1984)研究了两种不同厌氧生物体在湿状态下无基质供应4℃贮存对比产甲烷活性的影响。

其中一个接种体在18个月饥饿之后利用VFA混合物的活性的减少是微不足道的,经过1.5-7.5d停滞期后完全恢复甲烷产气。

第二个接种体在同样的饥饿时间内利用VFA的活性减少37%,停滞期为1.5一14.5d。

Hulshoff Pol(1989)引用了Lettinga和Stellema关于中温颗粒污泥贮存几年生物比活性却没有严重衰减的未经发表的研究结果。

下图所示为短期饥饿对固定膜和悬浮生长厌氧反应器的影响(Stover等,1985)。该试验中固定膜反应器比悬浮生长反应器对饥饿的表现要好。

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