兩相厭氧消化系統(tǒng)(Two-Phase Anaerobic Digestion，簡(jiǎn)稱TPAD)是20世紀(jì)70年代初美國(guó)戈什(Ghosh)和波蘭特(Pohland)開發(fā)的厭氧生物處理新工藝。該技術(shù)與其他新型厭氧反應(yīng)器不同的是，它并不著重于反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的改造，而是著重于工藝的變革。兩相厭氧技術(shù)的研究將促進(jìn)國(guó)內(nèi)厭氧技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)解決目前對(duì)高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行厭氧生物處理時(shí)易酸化、靠稀釋廢水的技術(shù)局面，是廢水厭氧生物處理的一個(gè)技術(shù)飛躍。
1 兩相厭氧消化的原理 傳統(tǒng)的應(yīng)用中，產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌在單個(gè)反應(yīng)器中，這兩類菌群之間的平衡是脆弱的。這是由于兩種微生物在生理學(xué)、營(yíng)養(yǎng)需求、生長(zhǎng)速度及對(duì)周圍環(huán)境的敏感程度等方面存在較大的差異。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用中所遇到的穩(wěn)定性和控制問題迫使研究人員尋找新的解決途徑。 一般情況下，產(chǎn)甲烷階段是整個(gè)厭氧消化的控制階段。為了使厭氧消化過程完整的進(jìn)行就必須首先滿足產(chǎn)甲烷相細(xì)菌的生長(zhǎng)條件，如維持一定的溫度、增加反應(yīng)時(shí)間，特別是對(duì)難降解或有毒廢水需要長(zhǎng)時(shí)間的馴化才能適應(yīng)。二相厭氧消化工藝把酸化和甲烷化兩個(gè)階段分離在兩個(gè)串聯(lián)反應(yīng)器中，使產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌各自在最佳環(huán)境條件下生長(zhǎng)，這樣不僅有利于充分發(fā)揮其各自的活性，而且提高了處理效果，達(dá)到了提高容積負(fù)荷率，減少反應(yīng)容積，增加運(yùn)行穩(wěn)定性的目的。從生物化學(xué)角度看，產(chǎn)酸相主要包括水解、產(chǎn)酸和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段，產(chǎn)甲烷相主要進(jìn)行產(chǎn)甲烷階段。從微生物學(xué)角度，產(chǎn)酸相一般僅存在產(chǎn)酸發(fā)酵細(xì)菌，而產(chǎn)甲烷相不但存在產(chǎn)甲烷細(xì)菌，且不同程度存在產(chǎn)酸發(fā)酵細(xì)菌[2]。
2 相分離的優(yōu)勢(shì)及方法 相分離的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于整個(gè)處理工藝來(lái)說(shuō)主要可以帶來(lái)以下兩個(gè)方面的好處：1）可以提高產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器中產(chǎn)甲烷菌的活性；2）可以提高整個(gè)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理效果。厭氧消化過程中產(chǎn)生的氫不僅能調(diào)節(jié)中間代謝產(chǎn)物的形成，也能調(diào)節(jié)中間產(chǎn)物的進(jìn)一步降解。兩相厭氧生物處理系統(tǒng)本質(zhì)的特征
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