关于厌氧反应器运行不能忽略的碱度问题是,厌氧反应器碱度的要求

在厌氧生物处理工程设计中要对废水中的碱度成分进行分析，如果碱度过低，厌氧反应器中污泥的颗粒化程度较低，颗粒污泥的强度低引起产甲烷污泥活性差，影响反应器的启动速度，此种情况应添加碱度。

01 碱度定义

碱度表示水中与强酸中氢离子结合的物质的含量。

属于这样的物质在废水中可能是多种多样的，它们包括:

强碱，例如氢氧化钠、氢氧化钾等离解得到的OH-;

弱碱，例如氨、苯胺、吡啶等;弱酸阴离子，例如CO32-、HCO3-、HPO42-、SO32-、HSO3-、腐殖酸阴离子、HS-、S2-等。

生化过程中产生的挥发性脂肪酸(VAF) 阴离子也具有结合氢离子的能力，也会表现为碱度。

02 碱性的来源

大部分废水代谢能够产生碱度，这意味着有机化合物代谢释放的阳离子可以使废水中碱度增加。

但并不是所有的有机物降解时都产生碱度，比如碳氢化合物、糖类、有机酸、醛、酮和酯类降解就不会产生碱度，因为这些有机物生物降解时不释放阳离子。

有些废水可能来源于大量使用氢氧化钠、碳酸钠或者氨水的工艺，从而也含有较高的碱度。

03 碱度变化的影响因素

在生物降解过程中影响水中碱度变化的主要因素包括如下内容：

（1）在厌氧或好氧工艺中，生物降解含氮有机物可导致碱度增加，它与释放出铵离子的数量成正比。比如玉米淀粉废水，代谢前碱度仅300-500mg/L。厌氧处理后出水碱度为2000-3000mg/L。

还原0.5mol的硫酸盐或者1mol的亚硫酸盐可产生1mol的碱度。

②如果水中碱度主要组成部分为挥发酸盐或脂肪酸盐，尽管VFA碱度有助于缓冲H2CO3，但由于VFA在变化，这种作用是短暂的。

挥发酸碱度不能对多余的游离VFA进行中和，对于pH的缓冲儿乎没有作用，因此无法避免反应器中VFA的积累，会造成酸化。

因此，该种情况下即使理论计算碱度足够，仍应添加碱度调节pH后再进行厌氧处理，或者采用出水回流方式降低碱度添加量。

③有机物的酸化过程是碱度消耗的过程，而产甲烷过程产生的大量CO2和HCO3-则提高了反应器内的碱度。

因此，酸化过程与产甲烷过程同时进行，酸化过程消耗的碱度可由产甲烷过程部分补偿。

这种碱度所起的作用是与酸度一起构成缓冲体系，控制反应器内有一个适宜的pH环境，以确保产甲烷过程能顺利进行。

厌氧反应器出水的碱度不会降低，反而升高，好氧反应池也会有这种情况，因此在反应器中不要盲目添加碱度。

UASB中循环回流一定量的反应器出水，可以减少碱的投加量。

当回流比为3：7时，碱的消耗量减少了约44%，但是出水回流比过高会导致系统酸化，因此，需要合理控制出水回流比。

消除酸化、提高系统缓冲能力的措施有:

①保证合理的有机负荷;②加入足够的碱量;③保持足够长的水力停留时间。

以上三种方法尽管能有效地确保工艺的稳定运行，但是工艺启动较慢且增加工艺运行成本，在设计中要考虑合理的设计参数。

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