论文摘要
本文采用厌氧序批式反应器和连续流反应器,以葡萄糖为单一基质,进行对比试验,探讨厌氧消化过程中的生物储存以及甲烷菌对氢的利用。实验结果表明,序批操作的ASBR反应器中存在着生物储存现象。由于进水阶段基质充足,发酵产酸菌(称之为储糖菌)将部分基质以糖原的形式储存于细胞内;进水结束后,基质缺乏,储糖菌将储存的糖原转化为VFA,同时获得能量用于细胞合成。ASBR反应器中,糖原的储存不仅能减缓VFA的积累,且能减小产氢速率,降低反应器内的氢分压,从而为ASBR反应器的高效稳定运行创造良好条件。而在同样条件下,厌氧连续流反应器中几乎不存在糖原的储存,氢分压也相对较高。ASBR反应器中活性污泥的最大氢利用速率为24.65 ml-H2/gVSS·h,连续流反应器中的相应值为60.81 ml-H2/gVSS·h,结果表明,连续流反应器中活性污泥相比ASBR具有更大的利用氢的潜力。ASBR反应器中活性污泥乙酸、丙酸、丁酸和乙醇的最大比产甲烷活性分别为0.396 gCOD-CH4/gVSS·d、0.464 gCOD-CH4/gVSS·d、0.096 gCOD-CH4/gVSS·d和0.492 gCOD-CH4/gVSS·d;连续流反应器相应四种基质的最大比产甲烷活性分别为1.073 gCOD-CH4/gVSS·d、0.602 gCOD-CH4/gVSS·d、0.880 gCOD-CH4/gVSS·d和1.348 gCOD-CH4/gVSS·d。两个反应器中污泥的形态存在明显差异。ASBR反应器中污泥呈絮状、絮体较大且界面清晰,无丝状菌存在,SVI约为43 ml/g,沉淀性能良好,较少污泥随出水排出反应器;厌氧连续流反应器活性污泥中丝状菌大量存在,SVI约为140 ml/g,污泥沉降性能较差,有较多污泥随出水流失。