厌氧生物体系处理的缓冲

 在厌氧生物处理过程中像碳水化合物这样的未经酸化的污染物可以转化为VFA因此废水中需要具有一定的pH值缓冲能力。厌氧体系pH 值的稳定性实际上取决于反应器内的缓冲能力。

 厌氧消化过程中的混合液含有多种成分的物质，特别是一些弱酸弱碱盐类的物质，进而使反应器成为一个酸碱缓冲器。例如厌氧消化过程中的产酸产甲烷形成的CO2或者 HCOJ，能够中和废水中突然出现的强碱物质，使混合液的 pH值不会出现急剧增加的现象，减少了pH值不稳定而带来的风险。厌氧消化过程中产酸是主要的反应，因此，对pH 值的稳定性应该受到重视。

 一般情况下，pH值的下降应加以警惕。消化液中产生的酸性物质主要为挥发性脂肪酸和溶解的碳酸。挥发性脂肪酸的绝大多数为乙酸、丙酸和丁酸。它们的电离常数比较接近，产生的pH效应相差不大。所有挥发性脂肪酸的 pH值大约为4.8，虽然他们也是弱酸，但他们不能为产甲烷菌提供合适的缓冲范围。厌氧处理过程需要更弱的酸。当以强碱中和时，碳酸产生系统所需要的碳酸氢盐缓冲液。碳酸氢盐既可以存在于原来的废水中也可以通过蛋白质或氨基酸降解形成 H 而产生。如果由原废水和原废水的降解中不能形成碳酸氢盐经冲液，那么就应当向厌氧系统添加。此外，消化液中存在的HS和HPO等酸物质因度不大，又是弱酸，对 p。化液中形成的碱性物质主要是氨氮。它是蛋质、氨基酸等含氮物质在发酵细菌脱氨基作用下而形成的。它在酸性条件下多以NH形式存在，而性条件下多以H 器的总氨浓度以50~200mg/L为宜，一般不宜超过1000mg/L。

 厌氧生物处理所产生的酸碱物质具有如下的电离平衡:

CHCOOHCHCO-+H+

CHCHCOOHCHCHC-+H+ CHCHCHCOHCHCHCHCO-+H+ CO2+H₂O>H₂COHc+H+

NH+H2ONH++OH

 当产酸过程比产甲烷占有较大优势时，如果废水没有足够的缓冲能力就会产生严重的问题。所有过剩的VFA应当被中和，同时，为防止反应器内局部酸的大量积累，良好的混合也是需要的。实际上，pH值突然变化的概率非常小，因为废水厌氧处理一般能产生足够的 COz，这些二氧化碳可以中和强碱离子。仅在某些特别情况下，pH值才会升高到危险程度。例如pH 值中性的甲酸盐废水或中性的甲酸、乙酸混合废水进行处理时， pH值可能会上升过高。比较常见的是pH缓冲溶液，一个pH 值被缓冲在某一特定值的溶液，它既含有能与加到溶液中的碱相作用的酸，又含有能与加到溶液中的酸相作用的碱。

 弱酸可以提供甲烷菌所需要的足够的缓冲能力。弱酸在高的pH值下能表现出缓冲性能。也就是弱酸(HA)在水溶液中依下式离解:

H₂O+HAH3O++A-K=[HO+][A-]/HAT

式中，K1为离解常数。对上式取对数可得到:

pH=pK1+1g[A-7/THA7

 最大的缓冲能力是当[A]=[HA]时，这时加入一定量的强酸或强碱时，pH值的化最小。显而易见，缓冲物量的多少决定缓冲能力。

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