废水生物处理原理与工艺 第十讲 ③4CH1OH+H2→CH4+H2O ●根据产甲烷菌的形态和生理生态特征,可将其分类如下: 甲烷杆菌属甲酸产甲烷杆菌 甲烷杆菌目 烷杆菌科 应田杠后同1 胃产甲烷杆菌 甲烷球菌目巴甲烷球菌科甲烷球菌属[氏产甲烷球菌 甲烷微菌属}一 力产甲烷微菌 甲烷微菌科 甲烷菌属 海产甲烷微菌 庐产甲烷螺菌属 亨氏产甲烷螺菌 甲烷微菌目 产甲烷八叠球 求菌 氏产甲烷八叠球 甲烷八叠球菌科 甲烷丝菌属氏产甲烷丝菌属 最新的分类( bergy's细菌手册第九版),共分为:三目、七科、十九属、65种 甲烷菌有各种不同的形态,常见的有: ①产甲烷杆菌:图2 ②产甲烷球菌:图3 ③产甲烷八叠球菌:图4 ④产甲烷丝菌:图5 在生物分类学上,产甲烷菌( Methanogens)属于古细菌( Archaebacteria),大小、外观上与普通细菌( Eubacteria)相 似,但实际上,其细胞成分特殊,特别是细胞壁的结构较特殊 在自然界的分布,一般可以认为是栖息于一些极端环境中(如地热泉水、深海火山口、沉积物等),但实际上其分布极 为广泛,如污泥、瘤胃、昆虫肠道、湿树木、厌氧反应器等。 产甲烷菌都是严格厌氧细菌,要求氧化还原电位在150-400m,氧和氧化剂对其有很强的毒害作用 产甲烷菌的增殖速率很慢,繁殖世代时间长,可达4-6天,因此,一般情况下产甲烷反应是厌氧消化的限速步骤 三、厌氧生物处理的影响因素 产甲烷反应是厌氧消化过程的控制阶段,因此,一般来说,在讨论厌氧生物处理的影响因素时主要讨论影响产甲烷菌的 各项因素 主要因素有:温度、pH值、氧化还原电位、营养物质、FM比、有毒物质等 1、温度 温度对厌氧微生物的影响尤为显著: ●厌氧细菌可分为嗜热菌(或高温菌)、嗜温菌(中温菌):相应地,厌氧消化分为:高温消化(55℃左右)和中温消化 (35℃左右); 高温消化的反应速率约为中温消化的1.5~1.9倍,产气率也较高,但气体中甲烷含量较低 当处理含有病原菌和寄生虫卵的废水或污泥时,高温消化可取得较好的卫生效果,消化后污泥的脱水性能也较好 随着新型厌氧反应器的开发研究和应用,温度对厌氧消化的影响不再非常重要(新型反应器内的生物量很大),因此可 以在常温条件下(20~25℃)进行,以节省能量和运行费用 2、pH值和碱度 pH值是厌氧消化过程中的最重要的影响因素 重要原因:产甲烷菌对pH值的变化非常敏感,一般认为,其最适pH值范围为68-72,在<65或>82时,产甲烷菌 第4页第十讲废水生物处理原理与工艺 第十讲 第 4 页 第十讲 ⑧ 4CH3OH + H2 → CH4 + H2O ⚫ 根据产甲烷菌的形态和生理生态特征，可将其分类如下： ——最新的分类（Bergy’s 细菌手册第九版），共分为：三目、七科、十九属、65 种； ⚫ 产甲烷菌有各种不同的形态，常见的有： ①产甲烷杆菌：图 2 ②产甲烷球菌：图 3 ③产甲烷八叠球菌：图 4 ④产甲烷丝菌：图 5 ⚫ 在生物分类学上，产甲烷菌（Methanogens）属于古细菌（Archaebacteria），大小、外观上与普通细菌（Eubacteria）相 似，但实际上，其细胞成分特殊，特别是细胞壁的结构较特殊。 ⚫ 在自然界的分布，一般可以认为是栖息于一些极端环境中（如地热泉水、深海火山口、沉积物等），但实际上其分布极 为广泛，如污泥、瘤胃、昆虫肠道、湿树木、厌氧反应器等。 ⚫ 产甲烷菌都是严格厌氧细菌，要求氧化还原电位在-150-400mv，氧和氧化剂对其有很强的毒害作用； ⚫ 产甲烷菌的增殖速率很慢，繁殖世代时间长，可达 46 天，因此，一般情况下产甲烷反应是厌氧消化的限速步骤 三、厌氧生物处理的影响因素 ——产甲烷反应是厌氧消化过程的控制阶段，因此，一般来说，在讨论厌氧生物处理的影响因素时主要讨论影响产甲烷菌的 各项因素； ——主要因素有：温度、pH 值、氧化还原电位、营养物质、F/M 比、有毒物质等。 1、温度： ⚫ 温度对厌氧微生物的影响尤为显著： ⚫ 厌氧细菌可分为嗜热菌（或高温菌）、嗜温菌（中温菌）；相应地，厌氧消化分为：高温消化（55C 左右）和中温消化 （35C 左右）； ⚫ 高温消化的反应速率约为中温消化的 1.5~1.9 倍，产气率也较高，但气体中甲烷含量较低； ⚫ 当处理含有病原菌和寄生虫卵的废水或污泥时，高温消化可取得较好的卫生效果，消化后污泥的脱水性能也较好； ⚫ 随着新型厌氧反应器的开发研究和应用，温度对厌氧消化的影响不再非常重要（新型反应器内的生物量很大），因此可 以在常温条件下（20~25C）进行，以节省能量和运行费用。 2、pH 值和碱度： ⚫ pH 值是厌氧消化过程中的最重要的影响因素； ⚫ 重要原因：产甲烷菌对 pH 值的变化非常敏感，一般认为，其最适 pH 值范围为 6.8~7.2，在<6.5 或>8.2 时，产甲烷菌 产甲烷杆菌目 产甲烷杆菌科 产甲烷球菌目 产甲烷球菌科 产甲烷微菌目 产甲烷微菌科 产甲烷八叠球菌科 产甲烷杆菌属 产甲烷杆短菌属 甲酸产甲烷杆菌 瘤胃产甲烷杆菌 产甲烷球菌属 范氏产甲烷球菌 产甲烷微菌属 产甲烷菌属 产甲烷螺菌属 产甲烷八叠球菌属 产甲烷丝菌属 运动产甲烷微菌 黑海产甲烷微菌 亨氏产甲烷螺菌 巴氏产甲烷八叠球菌 索氏产甲烷丝菌属