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福建龙岩一体化污水处理设备

厌氧的四阶段理论
1、水解阶段
水解过程是指复杂的固体有机物在水解酶的作用下被转化为简单的溶解性单体或二聚体。微生物无法直接代谢碳水化合物（如淀粉、木质纤维素等）、蛋白和脂肪等生物大分子，必须先降解为可溶性聚合物或者单体化合物才能被酸化菌群利用。
淀粉在淀粉酶作用下被水解成麦芽糖、葡萄糖和糊精。纤维素是由糖苦键结合成纤维二糖再聚合而成的，在多种纤维素酶的协同作用下水解成糖。由于自然状态下的纤维素一般都与木质素结合成高度聚合状态，以抵抗微生物的分解，所以纤维素降解是沼气发酵限速步骤之一。
蛋白质是植物合成的一种重要产物，它在蛋白酶作用下肽键断裂生成二肽和多肽，再生成各种氨基酸。脂肪首先在脂肪水解酶的作用下水解为长链脂肪酸及甘油，甘油在甘油激酶催化下生成怜酸甘油，继而被氧化为怜酸二轻丙酮，再经异构化生成磷酸甘油酸，经糖酵解途径转化为丙酮酸，终进入糖酵解途径实现*氧化及利用。
2、酸化阶段
酸发酵过程是指将溶解性单体或二聚体形式的有机物转化为以短链脂肪酸或醇为主的末端产物。这些水解成的单体会进一步被微生物降解成挥发性脂肪酸、乳酸、醇、氨等酸化产物和氢、二氧化碳，并分泌到细胞外。

产酸菌是一类快速生长的细菌，它们倾向于生产乙酸，这样能获取高的能量以维持自身生长。末端产物组成取决于灰氧降解条件、底物种类和参与生化反应的微生物种类同时氨基酸的降解首先通过氧化还原氮反应实现脱氨基作用，生成有机酸、氢气及二氧化碳。
3、产氢产乙酸阶段
该阶段主要是将水解产酸阶段产生的两个碳以上的有机酸或醇类等物质，转化为乙酸、和等可为甲烷菌直接利用的小分子物质的过程。标准情况下，有机酸的产氢产乙酸过程不能自发进行，氢气会抑制此步反应的进行，降低系统的氢分压有利于产物产生。如果氢分压超过大气压，有机酸浓度增大，甲烷产量受到抑制。避免氢气在此阶段的积累尤其重要。在厌氧过程中，氢分压的降低必须依靠氢营养菌来完成。
4、甲烷化阶段
产甲烷阶段是由严格专性厌氧的产甲烷细菌将乙酸、一碳化合物和H2、CO2等转化为CH4和CO2的过程。大约的甲烷来自于乙酸的分解，是由乙酸歧化菌通过代谢乙酸盐的甲基基团生成，剩下的28%由CO2和H2合成。产甲烷细菌的代谢速率一般较慢，对于溶解性有机物厌氧消化过程，产甲烷阶段是整个厌氧消化工艺的限速。

挂膜过程中的影响因素
生物载体挂膜过程中的作用力
生物载体挂膜过程中的作用力直接促成了微生物与载体表面的直接作用，在整个生物膜形成过程中起着至关重要的作用。生物载体在挂膜过程的作用力较为复杂，这里详细分析与生物载体表面理化特性有关的物理力，如范德华力、静电作用力、表面张力、水动力外，还有湍流扩散力、表面剪切力、载体运动引起的力等。
载体表面亲水性的影响
通过对不同载体挂膜实验得出：GPUC载体表面含有-OH、酰胺基等亲水性基团，而大部分微生物本身具有良好的亲水性，载体表面与微生物表面能够形成氢键结构；同时亲水性载体表面自由能低于疏水性载体的表面自由能，水中的微生物更容易接近亲水性载体表面吸附生长。实验中对GPUC载体与普通多孔载体进行了比较，结果显示GPUC载体的挂膜量及挂膜生物活性均大于普通多孔载体。

福建龙岩一体化污水处理设备温度对挂膜行为的影响
水温是微生物的重要生存因子,在适宜的水温范围内微生物可大量生长繁殖。每一种微生物都有一个适生长温度，在一定温度范围内大多数微生物的新陈代谢活动都会随着温度的升高而增强，随着温度的下降而减弱。好氧微生物的适宜温度范围是10—35℃。水温对硝化菌的生长和硝化速率有较大的影响。大多数硝化菌合适的生长温度是25—30℃之间，当温度低于25℃或者高于30℃硝化菌生长减慢，10℃以下硝化菌的生长及硝化作用显著减慢。