产乙酸反应阶段

  产乙酸，顾名思义就是末端产物为乙酸。在发酵酸化反应阶段我们提到由于底物结构、性质的差别，经过反应之后末端产物是不同的。发酵酸化已经有部分乙酸生成，但还会伴有其他物质，比如丁酸、乳酸等。乙酸菌具有将他们进一步转化成乙酸、氢气和二氧化碳的功能，近些年来研究所发现的产乙酸菌种类很多，主要有互营单孢菌属(Syntrophomonas)、互营杆菌属 (Syntrophobacter) 、暗杆菌属(Pelobscter)、梭菌属(Clostridium)等。因为完全厌氧反应的产甲烷过程只能利用一种底物，那就是乙酸，所以必须把全部的有机酸转化为乙酸。而并不是只有有机酸分子可以转化为乙酸，还有碳酸和甲醇，用方程表示为 :

2HCO, +4H₂+H+_→ CH₃COOH+4H₂ O

4CH;OH+2CO2->3CHCOOH+H₂O

  乙醇、丁酸和丙酸在形成乙酸的反应过程中要求反应器中氢的分压很低，否则反应无法进行。当氢分压低至能将反应导向生成乙酸时，反应将释放一定的能量。而碳酸和乙醇在反应产生乙酸时需要消耗一定的能量。可以说产氢产乙酸细菌是绝对厌氧菌或是兼性厌氧菌。另外产乙酸反应除了能产生乙酸外，还会产生氢气，如果不能及时将反应产生的氢气有效利用或消耗的话，就会影响产乙酸反应的正常进行，甚至是停止。产甲烷反应是消耗氢的反应，所以能否高效进行产乙酸反应，可以利用高效产甲烷反应来保证。

  有研究测算，产酸过程中所产生的氢从产生到被消耗平均移动距离为 0.1mm，这个距离恰恰在絮体污泥或颗粒污泥的范围之内，这表明在污泥中，特别是厌氧的颗粒污泥中形成了一个良好的微生态系，即产乙酸菌会靠近可以消耗氢的细菌生长，而需要利用氢的细菌就会靠近产生氢的产酸菌和产乙酸菌生长，这样就形成了一种互利共生的生态关系。

  如果每一个聚集的细菌群体内都包含有嗜氢菌和产氢菌(即产甲烷菌和产氢菌)，且两类细菌能够在氢的产生与利用上达到平衡，那么氢的传递效率就可以大大地提高。一个细菌的聚集体内细菌之间的距离只有分散时细菌间距离的几十分之一到几百分之一。所以氢的传递速率可以获得几十倍甚至几百倍的提高。这就是颗粒污泥的净化效率和污染负荷可以大大提高的理论依据。因此，一个具有多种功能的细菌的聚集体形成一个稳定的微生态系统，对于提高厌氧反应器的净化效率是非常重要的，即在一个反应器内如何引导其形成结构稳定的颗粒污泥是提高反应器效率的关键。

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