1.溫度

厭氧過(guò)程比好氧過(guò)程對溫度變化，尤其是對低溫更加敏感，是因為將乙酸轉化為甲烷的的甲烷菌比產(chǎn)乙酸菌對溫度更加敏感。低溫時(shí)揮發(fā)酸濃度增加，就是因為產(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在系統中累積，終超過(guò)系統的緩沖能力，導致PH值的急劇下降，從而嚴重影響厭氧工藝的正常運行和大處理能力的發(fā)揮。

厭氧消化過(guò)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(chēng)高溫厭氧消化和低溫厭氧消化即對應這兩個(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，當短時(shí)間內溫度升降超過(guò)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在運行中的溫度變化幅度一般不要超過(guò)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 )使厭氧處理系統遭受根本性的破壞，溫度一經(jīng)恢復到原來(lái)的水平，處理效果和產(chǎn)氣量就能隨之恢復，不過(guò)溫度波動(dòng)持續的時(shí)間較長(cháng)時(shí)，恢復所需時(shí)間也較長(cháng)。

高溫消化的反應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。當處理含有病原菌和寄生蟲(chóng)卵的污水或污泥時(shí)，采用高溫消化可以取得較理想的衛生效果。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所轉化的甲烷可使污水溫度升高3.3T，即厭氧處理高濃度有機污水時(shí)所產(chǎn)生的甲烷燃燒后可以將污水加熱到高于其原來(lái)的溫度。照此計算，如果待處理的工業(yè)廢水溫度超過(guò)40T、CODo值超過(guò) [#]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充很多外加能量時(shí)，從經(jīng)濟上是不劃算的。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。

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(wèn)題。采用高溫厭氧生物處理時(shí)的出水水質(zhì)很難達標排放（即使達標，如此高的水溫直接排人水體也是不合法的），通常作為二級生物處理的預處理，即需要進(jìn)人曝氣池等好氧生物處理構筑物。如果經(jīng)過(guò)高溫厭氧處理的水量在好氧處理系統進(jìn)水中的比例過(guò)大，有可能導致好氧處理系統水溫過(guò)高，而溫度一旦超過(guò)401,對好氧處理系統的影響將是致命的，這時(shí)候必須增加對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)污水處理系統的經(jīng)濟性。

2.水力停留時(shí)間

水力停留時(shí)間對于厭氧工藝的影響主要是通過(guò)上升流速來(lái)表現出來(lái)的。一方面，較高的水流速度可以提高污水系統內進(jìn)水區的擾動(dòng)性，從而增加生物污泥與進(jìn)水有機物之間的接觸，提高有機物的去除率。另一方面，水力負荷過(guò)大導致水力停留時(shí)間過(guò)短，可能造成反應器內的生物體流失。為了維持系統中能擁有足夠多的污泥，上升流速又不能超過(guò)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污染物性質(zhì)有關(guān)，簡(jiǎn)單的低分子有機物要求的HRT較短，復雜的大分子有機物要求的HRT較長(cháng)。試圖在HRT較短的情況下，利用懸浮生長(cháng)工藝如

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

3.有機負荷

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

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

(2)厭氧處理系統的正常運轉取決于產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷速率的相對平衡，有機負荷過(guò)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。嚴重時(shí)導致產(chǎn)甲烷作用的停頓，整個(gè)系統陷于癱瘓狀態(tài)，調整恢復起來(lái)非常困難。

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

(4)如果進(jìn)水有機負荷過(guò)低，雖然產(chǎn)氣率和有機物的去除率可以提高，但設備的利用率低，投資和運行費用升高。

4.營(yíng)養物質(zhì)

厭氧微生物的生長(cháng)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碳素養分的利用率比好氧微生物低，一般認為，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(yíng)養物質(zhì)，甲烷菌對硫化氫的佳需要量為11.5mg/L。同時(shí)還要根據具體情況,補充某些必需的特殊營(yíng)養元素，比如鐵、鎳、鋅、鈷、鉬等以提高某些系統酶的活性。

在厭氧處理時(shí)提供氮源，除了滿(mǎn)足合成菌體所需之外，還有利于提高反應器的緩沖能力。如果氮源不足，即碳氮比太高，不僅導致厭氧菌增殖緩慢，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(guò)剩，碳氮比太低、氮不能被充分利用，將導致系統中氨的積累，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(cháng)繁殖，使消化效率降低。

5.氧化還原電位

無(wú)氧環(huán)境是嚴格厭氧的產(chǎn)甲烷菌生長(cháng)繁殖的基本條件之

一。產(chǎn)甲烷菌不像好氧菌那樣具有過(guò)氧化氫酶，因而對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(lái)間接表示。

在厭氧消化過(guò)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，相應的氧化還原電位就高，PH高，相應的氧化還原電位就低。

6.pH值

(1)厭氧反應器對pH值的要求

厭氧微生物對其活動(dòng)范圍內的pH值有一定要求，產(chǎn)酸菌對pH值的適應范圍較廣，一般在4.5~ [#].0之間都能維持較高的活性。而甲烷菌對pH值較為敏感，適應范圍較窄，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(guò)程中，尤其是產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷在一個(gè)構筑物內進(jìn)行時(shí)，通常要保持反應器內的pH值在6.5~ [#].2之間，好保持在6.8~ [#].2的范圍內。

進(jìn)水pH值條件失常首先表現在使產(chǎn)甲烷作用受到抑制，即使在產(chǎn)酸過(guò)程中形成的有機酸不能被正常代謝降解，從而使整個(gè)消化過(guò)程各個(gè)階段的協(xié)調平衡喪失。如果pH值持續下降到5以下不僅對甲烷菌形成毒害，對產(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(guò)程停滯。這樣一來(lái)，即使將pH值調整恢復到7左右，厭氧處理系統的處理能力也很難在短時(shí)間內恢復。但如果因為進(jìn)水水質(zhì)變化或加堿量過(guò)大等原因，pH值在短時(shí)間內升高超過(guò)8，一般只要恢復中性，產(chǎn)甲烷菌就能很快恢復活性，整個(gè)厭氧處理系統也能恢復正常。所以厭氧處理裝置適宜在中性或弱堿性的條件下運行。

厭氧處理要求的佳PH值指的是反應器內混合液的pH值,而不是進(jìn)水的pH值，因為生物化學(xué)過(guò)程和稀釋作用可以迅速改變進(jìn)水的pH值。反應器出水的PH值一般等于或接近反應器內部的pH值。含有大量溶解性碳水化合物的污水進(jìn)人厭氧反應器后，會(huì )因產(chǎn)生乙酸而引起pH值的迅速降低，而經(jīng)過(guò)酸化的污水進(jìn)人反應器后，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器所要求的pH值。

在厭氧處理過(guò)程中，pH值的升降除了受進(jìn)水pH值的影響外，還取決于有機物代謝過(guò)程中某些產(chǎn)物的增減。比如厭氧處理中間產(chǎn)物有機酸的增加會(huì )使pH值下降，而含氮有機物的分解產(chǎn)物氨含量的增加會(huì )使pH值升高。因此，厭氧反應器內的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。

由于反應器內存在堿度，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)，再采取補救措施往往是已錯過(guò)了時(shí)機，這也是厭氧處理系統運行中，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。為防止反應器內局部酸的大量積累，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(lái)保證反應器內的堿度適中。

(2)VFA和ALK

VFA表示的是厭氧處理系統內的揮發(fā)性有機酸的含量，厭氧生物處理系統實(shí)現對污水中或污泥中有機物的有效處理，終是通過(guò)產(chǎn)甲烷過(guò)程來(lái)實(shí)現的，而產(chǎn)甲烷菌所能利用的有機物就是揮發(fā)性有機酸VFA。VFA過(guò)低會(huì )使甲烷能利用的物料減少，厭氧反應器對有機物的分解程度較低；而VFA過(guò)高超過(guò)甲烷菌所能利用的數量，又會(huì )造成VFA的過(guò)度積累，進(jìn)而使反應器內的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VFA的利用率，反過(guò)來(lái)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內的堿度。VFA/ALK反映了厭氧處理系統內中間代謝產(chǎn)物的積累程度，正常運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，即系統已出現異常，需要加人堿源進(jìn)行控制。

7.有毒物質(zhì)

厭氧系統中的各個(gè)環(huán)節出現的各種有毒物質(zhì)會(huì )對處理過(guò)程產(chǎn)生不同程度的影響，這些物質(zhì)包括有毒有機物、重金屬和一些無(wú)機離子等，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)對有機物來(lái)說(shuō)，帶有醛基、雙鍵、氯取代基及苯環(huán)等結構，往往對厭氧微生物有抑制作用。比如五氯苯酚和纖維素類(lèi)衍生物，能抑制產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷細菌的活動(dòng)。但經(jīng)過(guò)培養和馴化，厭氧微生物對有毒有機物可以有較強的適應能力，甚至可以將其作為自身活動(dòng)的營(yíng)養物質(zhì)加以消化和利用。

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

(3)氨是厭氧處理過(guò)程的營(yíng)養劑和緩沖劑，但濃度過(guò)高時(shí)也會(huì )對厭氧微生物產(chǎn)生抑制作用a氨氮對厭氧處理系統的影響通過(guò)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(guò) [#]000mg/L時(shí)，則不論pH值高低如何，氨氮都會(huì )對厭氧微生物具有毒性。

(4)硫化物是厭氧微生物的必須營(yíng)養元素之一，但過(guò)量的硫化物會(huì )對厭氧處理過(guò)程產(chǎn)生強烈的抑制作用。反應器內過(guò)高的可溶性硫化物會(huì )對細菌的細胞功能產(chǎn)生直接抑制作用，使甲烷菌的種群和數量減少。反應器內的硫酸鹽等含硫化合物在還原為硫化物時(shí)，會(huì )與產(chǎn)甲烷菌爭奪從有機物脫下來(lái)的氫，影響甲烷菌的正常代謝活動(dòng)。