理论教育 液相性质在厌氧系统中的变化

液相性质在厌氧系统中的变化

时间:2023-11-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:各反应器内液相的pH随着乙酸的降解而逐渐升高。如5.3.2.2节所述,pH还受到温度和各种弱酸弱碱的影响。为还原反应器液相环境的实际酸碱状态,根据室温下的实测值和pH随温度的变化规律,对其进行了修正。如图7-5和图7-6所示,各反应器内液相的pH随着乙酸的降解和主动调节而快速波动。相比之下,驯化后的ATS和AMS,以及进入后活跃产甲烷期的NATS和NAMS,则能耐受更高浓度且剧烈变化的FAN的胁迫。

液相性质在厌氧系统中的变化

各反应器内液相的pH随着乙酸的降解而逐渐升高。为防止pH过高对产甲烷菌产生抑制,采用1 mol/L的HCl溶液对pH进行控制,使其不超过8.3。如5.3.2.2节所述,pH还受到温度和各种弱酸弱碱的影响。为还原反应器液相环境的实际酸碱状态,根据室温下的实测值和pH随温度的变化规律,对其进行了修正。如图7-5和图7-6所示,各反应器内液相的pH随着乙酸的降解和主动调节而快速波动。

图7-4 各中、高温反应器内的乙酸浓度

图7-5 各高温反应器的pH和游离氨态氮浓度(FAN)*

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图7-6 各中温反应器的pH和游离氨态氮浓度(FAN)*

注:*图中所示pH为实测值(空心点)和参照本书5.3.2.2节修正后的值(实心点)。FAN的值根据修正后的pH由式(2-5)计算得到。

根据式(2-5),采用修正后的pH对FAN进行估算(见本书2.5.2节),结果见图7-5(c),(d)和图7-6(c),(d)。可见,在乙酸被逐渐消耗的过程中,FAN随着pH的升高而增加。

在以未驯化污泥接种的NATS_N7和NAMS_N5反应器中,前活跃产甲烷期内,FAN随乙酸浓度的降低而上升;当FAN分别提高到约14 mmol/L和7 mmol/L时,产甲烷活力迅速降低,进入中间抑制期。因此,中间抑制期的出现反映了高浓度FAN对未驯化产甲烷菌的完全抑制。相比之下,驯化后的ATS和AMS,以及进入后活跃产甲烷期的NATS和NAMS,则能耐受更高浓度且剧烈变化的FAN的胁迫。可见,经过在高氨浓度环境的多次或者长时间暴露,产甲烷微生态的氨胁迫耐受力得到显著提高。

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