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厭氧反應器內出現泡沫、化學沉淀等不現象的原因是什么?

    厭氧反應器中時會產生大量泡沫，泡沫呈半液半固狀，嚴重時可充滿氣相空間并帶入沼氣管道，導致沼氣系統的運行困難。
    產生泡沫的主要原因是厭氧系統運行不穩定，因為泡沫主要是由于CO2產量太大形成的，當反應器內溫度波動或負荷發生突變等情況發生時，均可導致系統運行的不穩定和CO2的產量增加，進而導致泡沫的產生。如果將運行不穩定因素及時排除，泡沫現象一般也會隨之消失。在厭氧污泥培養初期，由于CO2產量大而甲烷產量少，也會出現泡沫，隨著甲烷菌的培養成熟，CO2產量減少，泡沫一般也會逐漸消失。進水中含蛋白質是產生泡沫的一個原因，而微生物本身新陳代謝過程中產生的一些中間產物也會降水的表張力而生成氣泡。厭氧生物處理過程中大量產氣會產生類似氧處理的曝氣而形成氣泡問題，負荷突然升所帶來的產氣量突然增加也可能出現泡沫問題。
    碳酸鈣(CaCO3)沉淀：處理廢水鈣含量或利用石灰補充堿度，都會增加產生碳酸鈣沉淀的可能性。濃度的碳酸氫鹽和磷酸鹽都利于鈣的沉淀。
    鳥糞石(MgNH4PO4)沉淀：進水中含較濃度的溶解性正磷酸鹽、氨氮和 鎂離子時，就會生成鳥糞石沉淀。厭氧處理系統鳥糞石沉淀主要在管道彎頭、水泵入口和二沉池進出口等處出現。

厭氧生物處理的三個階段是怎樣的?
    理論研究認為三個階段，即厭氧消化過程分為水解發酵階段、產乙酸產氫階段、產甲烷階段三部分。
    水解發酵階段和產乙酸產氫階段又可合稱為酸性發酵階段。在這個階段，污水中的復雜機物，在酸性腐化菌或產酸菌的下，分解成的機物，如機酸，醇類等，以及CO2、NH3和H2S等機物。由于機酸的積累，污水的pH值下降到6以下。此后，由于機酸和含氮化合物的分解，產生碳酸鹽和氨等使酸性減退，pH值回升到6.6～6.8左右。
    ⑴ 水解酸化階段。污水中復雜的大分子、不溶性的機物在細胞外酶的下水解為小分子、溶解性機物，然后滲入細胞體內，水解產生揮發性機酸、醇類及醛類等。
    ⑵ 產氫產乙酸階段。在產氫產酸菌的下，各種機酸分解轉化為乙酸、氫和二氧化碳。
    ⑶ 產甲烷階段。產甲烷菌將乙酸、氫及二氧化碳轉化為甲烷。

厭氧反應器“酸化”恢復措施

1、化學恢復法
1）、投加氫氧化物
    投加NaOH、Ca(OH)2等氫氧化物可效提升反應器pH，實現短期內厭氧體系中pH的恢復。然而投加的氫氧化物如Ca(OH)2大多被碳酸鹽所消耗，由于缺乏酸堿緩沖能力，厭氧反應器內pH會出現大幅震蕩過程，難以保持*穩定，不利于耗氫產乙酸菌及產甲烷菌的活性恢復，部分情況下甚至會導致反應器崩潰；其次，氫氧化物會消耗產甲烷過程中所需的CO2，破壞產甲烷的進行，對產甲烷菌的恢復不利，因此這種方法目前已不常用。
2）、投加NaHCO3
    僅從理論角度講，NaHCO3的投加能夠在不干擾微生物敏感的理化平衡的情況下地將pH調節到理想狀態，且不影響CO2的含量，pH的波動相對其他化學也較小；但NaHCO3飽和溶液的pH值僅為8.2，在不考慮NaHCO3隨流失以及與VFA反應的消耗量，將容積為800m³反應器的pH值從6.0提升到7.0需固體NaHCO3為12t，況且將反應器中pH值和VFA都恢復正常并不是一兩天的事，需要一定的恢復期，所以可能需要*投加NaHCO3。顯然，這是一個相當沉重的負擔，雖然試驗中較的效果，但在工程實際中，不宜采用NaHCO3。

2、物理恢復法
1）、提混合程度
    通過增加反應器水力停留時間（HRT），或改進反應器的設計，可提厭氧反應器混合程度，降“死區”范圍，進而抑制或減少溝流現象。例如，改變ABR導流擋板的角度與安插方向，可促進水流在反應器底部的均勻分布，大限度地增加反應器的混合程度。此種方法通常用于預防酸化或對酸化進行輔助恢復。
2）、降進水濃度
    通過降進水濃度（通常<2000mg/L），進而降反應器的機負荷，是實現酸化反應器恢復的常用方法。但單獨采用這種方法的恢復效果并不明顯，通常要配合堿液投加方法一起。例如，采用降進水濃度同時配合加入一定NaHCO3的方法將酸化反應器的pH從4.5調至7.0，9d后UASB的pH從初被酸化時的5.4回升到6.5。
3）、處理回流
    處理回流是厭氧反應器進水負荷的條件下，降其進水濃度的一種效措施。采用該方法，回流水中產甲烷階段產生的堿度，可在酸化階段被充分利用，大幅降了反應器進水堿度的需求。此外，該方法不會引起反應器內CO2含量的劇烈變化，可以地提升反應器pH；由于回流水溫度與反應器溫度基本，容易實現反應器溫度的恒定；回流水溶解氧較，不會對反應器內厭氧顆粒污泥產生不影響，因而恢復效果明顯。研究表明：輕度酸化后采用該方法，厭氧反應器pH僅需36h，即可恢復至6.5，因而該方法比較適用于厭氧反應器的酸化恢復。
4）、處理置換
    處理置換是利用儲存的反應器一次性置換反應器內含濃度機酸的污水。由于反應器正常中較的堿度，在換水的同時相當于加入大量的堿，因而該方法既不需要額外的投資(加堿的)，也不需要考慮加堿量，是一種較的恢復辦法。研究顯示，采用該方法僅8d，反應器pH就可以從酸化時的5.35回升到6.58，氣體產量上升，中揮發酸含量恢復到反應器正常運行水平。
3、生物恢復法
1）、加顆粒污泥
    投加新鮮、成熟的顆粒污泥可以快速補充反應器中微生物數量，降負荷，因而是一種時間短、的酸化恢復方法。然而，由于缺乏必要的厭氧顆粒物污泥活性保持技術的，顆粒污泥投加常伴隨昂的成本，因而該方法目前多局限于實驗研究。隨著厭氧顆粒污泥活性快速恢復及活性激活技術的逐漸發展及推廣，該技術望在實際工程中得到。
2）、投加關鍵微生物種群
    厭氧反應器的過渡酸化直接來源于產氫產乙酸菌法及時降解VFA而導致VFA積累，因而通過采取一定的工程措施，使厭氧消化系統中的產氫產乙酸獲得生長，提VFA轉化為乙酸的效率，使后續的產甲烷菌群獲得更多可直接利用的營養底物，將助于加快厭氧消化鏈反應的恢復。

      長沙市UASB厭氧反應器僅僅采用降COD的自然恢復法，酸化反應器需要近3個月才能重新正常運行，這與重新接種、馴化并培養污泥的時間接近。單獨采用堿性藥劑投加法很難*實行，法達到恢復酸化的。而采用投加堿液+降COD、間歇稀釋進水+加堿、回流稀釋、投加顆粒污泥法和換水法5種恢復方法結果表明，這5種方法均能促進反應器快速恢復正常，其中投加顆粒污泥法和換水法效果較，其次為回流稀釋法和投加堿液+降COD法。
    pH值是影響厭氧消化過程的重要因素，厭氧消化需要一個相對穩定的pH值范圍。如果生長環境的pH值過，而出現“酸化”現象，產甲烷菌的生長代謝和繁殖就會受到抑制，進而對整個厭氧消化過程產生不利影響。因此當厭氧反應器出現“酸化”現象時，要其產生的原因，并及時采取一定的措施對反應器運行進行調節和控制，以厭氧消化穩定的運行環境。

長沙市UASB厭氧反應器

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