1.溫度

厭氧過程比好氧過程對(duì)溫度變化，尤其是對(duì)低溫更加敏感，是因?yàn)閷⒁宜徂D(zhuǎn)化為甲烷的的甲烷菌比產(chǎn)乙酸菌對(duì)溫度更加敏感。低溫時(shí)揮發(fā)酸濃度增加，就是因?yàn)楫a(chǎn)酸菌的代謝速率受溫度的影響比甲烷菌受到的影響小。低溫時(shí)VFA濃度的迅速增加可能會(huì)使VFA在系統(tǒng)中累積，終超過系統(tǒng)的緩沖能力，導(dǎo)致PH值的急劇下降，從而嚴(yán)重影響厭氧工藝的正常運(yùn)行和大處理能力的發(fā)揮。

厭氧消化過程存在兩個(gè)不同的佳溫度范圍，一個(gè)是551左右，一個(gè)是35T左右。通常所稱高溫厭氧消化和低溫厭氧消化即對(duì)應(yīng)這兩個(gè)佳溫度范圍。溫度的急劇變化和上下波動(dòng)不利于厭氧處理的正常進(jìn)行，當(dāng)短時(shí)間內(nèi)溫度升降超過51,沼氣產(chǎn)量會(huì)明顯下降，甚至停止產(chǎn)氣。因此厭氧生物處理系統(tǒng)在運(yùn)行中的溫度變化幅度一般不要超過2~3尤。但與其他影響因素不同的是，溫度的短時(shí)性突然變化或波動(dòng)一般不會(huì)使厭氧處理系統(tǒng)遭受根本性的破壞，溫度一經(jīng)恢復(fù)到原來的水平，處理效果和產(chǎn)氣量就能隨之恢復(fù)，不過溫度波動(dòng)持續(xù)的時(shí)間較長時(shí)，恢復(fù)所需時(shí)間也較長。

高溫消化的反應(yīng)速率約為中溫消化的1.5~ [#].9倍，產(chǎn)氣率也高，但羅氣中甲烷所占的比例卻比中溫消化低。當(dāng)處理含有病原菌和寄生蟲卵的污水或污泥時(shí)，采用高溫消化可以取得較理想的衛(wèi)生效果。理論上講，如果厭氧處理產(chǎn)生的甲烷全部燃燒，而且假定向污水中的傳熱效率是]00%，那么每lOOOmgCOD&/L所轉(zhuǎn)化的甲烷可使污水溫度升高3.3T，即厭氧處理高濃度有機(jī)污水時(shí)所產(chǎn)生的甲烷燃燒后可以將污水加熱到高于其原來的溫度。照此計(jì)算，如果待處理的工業(yè)廢水溫度超過40T、CODo值超過 [#]000mg/L,就可以考慮采用高溫厭氧生物處理法。如果原污水本身溫度較低，CODo值也不高，采用高溫厭氧生物處理法必須補(bǔ)充很多外加能量時(shí)，從經(jīng)濟(jì)上是不劃算的。尤其是處理污水的量較大時(shí)，更要考慮加熱污水是否經(jīng)濟(jì)。

采用高溫厭氧生物處理法時(shí)，必須考慮處理出水的去向問題。采用高溫厭氧生物處理時(shí)的出水水質(zhì)很難達(dá)標(biāo)排放（即使達(dá)標(biāo)，如此高的水溫直接排人水體也是不合法的），通常作為二級(jí)生物處理的預(yù)處理，即需要進(jìn)人曝氣池等好氧生物處理構(gòu)筑物。如果經(jīng)過高溫厭氧處理的水量在好氧處理系統(tǒng)進(jìn)水中的比例過大，有可能導(dǎo)致好氧處理系統(tǒng)水溫過高，而溫度一旦超過401,對(duì)好氧處理系統(tǒng)的影響將是致命的，這時(shí)候必須增加對(duì)高溫厭氧處理出水的降溫措施，增加污水處理的能耗。因此，在決定是否采用高溫厭氧生物處理法時(shí)，必須綜合考慮整個(gè)污水處理系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

2.水力停留時(shí)間

水力停留時(shí)間對(duì)于厭氧工藝的影響主要是通過上升流速來表現(xiàn)出來的。一方面，較高的水流速度可以提高污水系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)水區(qū)的擾動(dòng)性，從而增加生物污泥與進(jìn)水有機(jī)物之間的接觸，提高有機(jī)物的去除率。另一方面，水力負(fù)荷過大導(dǎo)致水力停留時(shí)間過短，可能造成反應(yīng)器內(nèi)的生物體流失。為了維持系統(tǒng)中能擁有足夠多的污泥，上升流速又不能超過一定限值。

要同時(shí)保證厭氧生物處理的水力停留時(shí)間HRT和固體停留時(shí)間SRT。HRT與待處理的污水中的有機(jī)污染物性質(zhì)有關(guān)，簡單的低分子有機(jī)物要求的HRT較短，復(fù)雜的大分子有機(jī)物要求的HRT較長。試圖在HRT較短的情況下，利用懸浮生長工藝如

UASB處理低濃度污水往往行不通。要想經(jīng)濟(jì)地利用厭氧技術(shù)處理低濃度污水，必須提高SRT與HRT的比值，即設(shè)法增加反應(yīng)器內(nèi)的生物量。因此在利用厭氧法處理低濃度污水時(shí)，水力停留時(shí)間是比有機(jī)負(fù)荷更為重要的工藝控制條件。

3.有機(jī)負(fù)荷

由于厭氧生物處理幾乎對(duì)污水中的所有有機(jī)物都有分解作用，因此討論厭氧生物處理時(shí)，一般都以COD&值來分析，而不像好氧生物處理那樣必須以BOD5為依據(jù)。厭氧處理的有機(jī)負(fù)荷通常以容積負(fù)荷和一定的（^?(^去除率來表示，厭氧生物處理系統(tǒng)的容積負(fù)荷是好氧系統(tǒng)的10倍以上，可以高達(dá)5~ [#]0kgC0DCr/(m3-d)o厭氧處理的程度與有機(jī)負(fù)荷有關(guān)，一般是有機(jī)負(fù)荷越高，處理程度越低。但隨著厭氧反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度的增加，有可能在保持較低污泥負(fù)荷的條件下得到較高的容積負(fù)荷。有機(jī)負(fù)荷對(duì)厭氧生物處理的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)厭氧生物反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷直接影響處理效率和產(chǎn)氣量。在一定范圍內(nèi)，隨著有機(jī)負(fù)荷的提高，產(chǎn)氣量增加，但有機(jī)負(fù)荷的提高必然導(dǎo)致停留時(shí)間的縮短，即進(jìn)水有機(jī)物分解將下降，從而又會(huì)使單位質(zhì)量進(jìn)水有機(jī)物的產(chǎn)氣量減少。

(2)厭氧處理系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)取決于產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷速率的相對(duì)平衡，有機(jī)負(fù)荷過高，則產(chǎn)酸率有可能大于產(chǎn)甲烷的用酸率，從而造成揮發(fā)酸VFA的積累使pH值迅速下降，阻礙產(chǎn)甲烷階段的正常進(jìn)行。嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)甲烷作用的停頓，整個(gè)系統(tǒng)陷于癱瘓狀態(tài)，調(diào)整恢復(fù)起來非常困難。

(3)如果有機(jī)負(fù)荷的提高是由進(jìn)水量增加而產(chǎn)生的，過高的水力負(fù)荷還有可能使厭氧處理系統(tǒng)的污泥的流失率大于其增長率，進(jìn)而影響系統(tǒng)的處理效率。

(4)如果進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷過低，雖然產(chǎn)氣率和有機(jī)物的去除率可以提高，但設(shè)備的利用率低，投資和運(yùn)行費(fèi)用升高。

4.營養(yǎng)物質(zhì)

厭氧微生物的生長繁殖需要攝取一定比例的C、N、P及其他微量元素，但由于厭氧微生物對(duì)碳素養(yǎng)分的利用率比好氧微生物低，一般認(rèn)為，厭氧法中碳氮磷的比值控制在COD&:N:p =(200~300):5:1即可。硫化氫也是甲烷菌的必須營養(yǎng)物質(zhì)，甲烷菌對(duì)硫化氫的佳需要量為11.5mg/L。同時(shí)還要根據(jù)具體情況,補(bǔ)充某些必需的特殊營養(yǎng)元素，比如鐵、鎳、鋅、鈷、鉬等以提高某些系統(tǒng)酶的活性。

在厭氧處理時(shí)提供氮源，除了滿足合成菌體所需之外，還有利于提高反應(yīng)器的緩沖能力。如果氮源不足，即碳氮比太高，不僅導(dǎo)致厭氧菌增殖緩慢，而且使消化液的緩沖能力降低，引起pH值下降。相反，如果氮源過剩，碳氮比太低、氮不能被充分利用，將導(dǎo)致系統(tǒng)中氨的積累，引起PH值上升; 如果PH值上升到8以上，就會(huì)抑制產(chǎn).甲烷菌的生長繁殖，使消化效率降低。

5.氧化還原電位

無氧環(huán)境是嚴(yán)格厭氧的產(chǎn)甲烷菌生長繁殖的基本條件之

一。產(chǎn)甲烷菌不像好氧菌那樣具有過氧化氫酶，因而對(duì)氧和氧化劑非常敏感。水中的含氧濃度可以用氧化還原電位來間接表示。

在厭氧消化過程中，非產(chǎn)甲烷階段可以在兼氧條件下進(jìn)行,氧化還原電位為+ [#]00mV~-lOOmV,而在產(chǎn)甲烷階段的氧化還原電位臨界值為-200mV,中溫消化或常溫消化的氧化還原電位必須控制在-300mV~- [#]50mV,高溫消化的氧化還原電位必須控制在-560mV~- [#]00mV。

混合液中的氧含量是影響厭氧反應(yīng)器中氧化還原電位的重要因素，但不是惟一因素，揮發(fā)性有機(jī)酸濃度的高低、PH值的升降及銨離子濃度的增減等因素都會(huì)引起混合液氧化還原電位的變化。如pH值低，相應(yīng)的氧化還原電位就高，PH高，相應(yīng)的氧化還原電位就低。

6.pH值

(1)厭氧反應(yīng)器對(duì)pH值的要求

厭氧微生物對(duì)其活動(dòng)范圍內(nèi)的pH值有一定要求，產(chǎn)酸菌對(duì)pH值的適應(yīng)范圍較廣，一般在4.5~ [#].0之間都能維持較高的活性。而甲烷菌對(duì)pH值較為敏感，適應(yīng)范圍較窄，在6.6~ [#].4之間較為適宜，佳pH值為7.0?7.2。因此，在厭氧處理過程中，尤其是產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷在一個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)行時(shí)，通常要保持反應(yīng)器內(nèi)的pH值在6.5~ [#].2之間，好保持在6.8~ [#].2的范圍內(nèi)。

進(jìn)水pH值條件失常首先表現(xiàn)在使產(chǎn)甲烷作用受到抑制，即使在產(chǎn)酸過程中形成的有機(jī)酸不能被正常代謝降解，從而使整個(gè)消化過程各個(gè)階段的協(xié)調(diào)平衡喪失。如果pH值持續(xù)下降到5以下不僅對(duì)甲烷菌形成毒害，對(duì)產(chǎn)酸菌的活動(dòng)也產(chǎn)生抑制，進(jìn)而可以使整個(gè)厭氧消化過程停滯。這樣一來，即使將pH值調(diào)整恢復(fù)到7左右，厭氧處理系統(tǒng)的處理能力也很難在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。但如果因?yàn)檫M(jìn)水水質(zhì)變化或加堿量過大等原因，pH值在短時(shí)間內(nèi)升高超過8，一般只要恢復(fù)中性，產(chǎn)甲烷菌就能很快恢復(fù)活性，整個(gè)厭氧處理系統(tǒng)也能恢復(fù)正常。所以厭氧處理裝置適宜在中性或弱堿性的條件下運(yùn)行。

厭氧處理要求的佳PH值指的是反應(yīng)器內(nèi)混合液的pH值,而不是進(jìn)水的pH值，因?yàn)樯�物化學(xué)過程和稀釋作用可以迅速改變進(jìn)水的pH值。反應(yīng)器出水的PH值一般等于或接近反應(yīng)器內(nèi)部的pH值。含有大量溶解性碳水化合物的污水進(jìn)人厭氧反應(yīng)器后，會(huì)因產(chǎn)生乙酸而引起pH值的迅速降低，而經(jīng)過酸化的污水進(jìn)人反應(yīng)器后，pH值將會(huì)上升。含有大量蛋白質(zhì)或氨基酸的污水，由于氨的形成，PH值可能會(huì)略有上升。因此，對(duì)不同特性的污水，可控制不同的進(jìn)水pH值，可能低于或高于反應(yīng)器所要求的pH值。

在厭氧處理過程中，pH值的升降除了受進(jìn)水pH值的影響外，還取決于有機(jī)物代謝過程中某些產(chǎn)物的增減。比如厭氧處理中間產(chǎn)物有機(jī)酸的增加會(huì)使pH值下降，而含氮有機(jī)物的分解產(chǎn)物氨含量的增加會(huì)使pH值升高。因此，厭氧反應(yīng)器內(nèi)的PH值除了與進(jìn)水pH值有關(guān)外，還受到其中揮發(fā)酸濃度、堿度、C02 [#]48

濃度、氨氮含量等因素的影響。

由于反應(yīng)器內(nèi)存在堿度，pH值往往難以判斷厭氧中間產(chǎn)物的積累程度，一旦系統(tǒng)中堿度的緩沖能力不能抵擋揮發(fā)酸的積累而引起pH值下降時(shí)，再采取補(bǔ)救措施往往是已錯(cuò)過了時(shí)機(jī)，這也是厭氧處理系統(tǒng)運(yùn)行中，除了測定pH值外，還要檢測揮發(fā)酸VFA濃度和堿度的原因所在。為防止反應(yīng)器內(nèi)局部酸的大量積累，除了進(jìn)行必要的混合攪拌外，還需要投加碳酸氫鈉和石灰等堿劑或提高回流比來保證反應(yīng)器內(nèi)的堿度適中。

(2)VFA和ALK

VFA表示的是厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)酸的含量，厭氧生物處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中或污泥中有機(jī)物的有效處理，終是通過產(chǎn)甲烷過程來實(shí)現(xiàn)的，而產(chǎn)甲烷菌所能利用的有機(jī)物就是揮發(fā)性有機(jī)酸VFA。VFA過低會(huì)使甲烷能利用的物料減少，厭氧反應(yīng)器對(duì)有機(jī)物的分解程度較低；而VFA過高超過甲烷菌所能利用的數(shù)量，又會(huì)造成VFA的過度積累，進(jìn)而使反應(yīng)器內(nèi)的PH下降，影響甲烷菌正常功能的發(fā)揮。同時(shí)甲烷菌因各種原因受到損害后，也會(huì)降低對(duì)VFA的利用率，反過來造成VFA的積累，形成惡性循環(huán)。

ALK則表示的是厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)的堿度。VFA/ALK反映了厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)中間代謝產(chǎn)物的積累程度，正常運(yùn)行的厭氧處理裝置的VFA/ALK—般在0.3以下，如果VFA/ALK突然升高，往往表明中間代謝產(chǎn)物不能被產(chǎn)甲烷菌及時(shí)分解利用，即系統(tǒng)已出現(xiàn)異常，需要加人堿源進(jìn)行控制。

7.有毒物質(zhì)

厭氧系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的各種有毒物質(zhì)會(huì)對(duì)處理過程產(chǎn)生不同程度的影響，這些物質(zhì)包括有毒有機(jī)物、重金屬和一些無機(jī)離子等，它們有的是進(jìn)水中所含有的成分，有的是厭氧菌的代謝產(chǎn)物。厭氧處理系統(tǒng)能夠承受有毒物質(zhì)的高容許濃度與厭氧處理工藝方法、厭氧污泥馴化程度、污水特性、操作控制條件等多種因素有關(guān)。

(1)對(duì)有機(jī)物來說，帶有醛基、雙鍵、氯取代基及苯環(huán)等結(jié)構(gòu)，往往對(duì)厭氧微生物有抑制作用。比如五氯苯酚和纖維素類衍生物，能抑制產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的活動(dòng)。但經(jīng)過培養(yǎng)和馴化，厭氧微生物對(duì)有毒有機(jī)物可以有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，甚至可以將其作為自身活動(dòng)的營養(yǎng)物質(zhì)加以消化和利用。

(2)系統(tǒng)中的微量金屬元素是厭氧處理的基本條件之一，同時(shí)過量的重金屬又是反應(yīng)器失效的普遍和主要的因素。重金屬通過與微生物酶中的巰基、氨基、羧基等相結(jié)合使酶失活，或者通過金屬氫氧化物的凝聚作用使酶沉淀。

(3)氨是厭氧處理過程的營養(yǎng)劑和緩沖劑，但濃度過高時(shí)也會(huì)對(duì)厭氧微生物產(chǎn)生抑制作用a氨氮對(duì)厭氧處理系統(tǒng)的影響通過使銨離子濃度升高和pH值上升兩個(gè)方面而產(chǎn)生的，主要影響產(chǎn)甲烷階段，一般氨氮產(chǎn)生的抑制作用可逆。氨氮濃度在1500~ [#]000mg/L時(shí)，pH值大于7時(shí)能產(chǎn)生抑制作用，而濃度超過 [#]000mg/L時(shí)，則不論pH值高低如何，氨氮都會(huì)對(duì)厭氧微生物具有毒性。

(4)硫化物是厭氧微生物的必須營養(yǎng)元素之一，但過量的硫化物會(huì)對(duì)厭氧處理過程產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制作用。反應(yīng)器內(nèi)過高的可溶性硫化物會(huì)對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞功能產(chǎn)生直接抑制作用，使甲烷菌的種群和數(shù)量減少。反應(yīng)器內(nèi)的硫酸鹽等含硫化合物在還原為硫化物時(shí)，會(huì)與產(chǎn)甲烷菌爭奪從有機(jī)物脫下來的氫，影響甲烷菌的正常代謝活動(dòng)。