环保工艺之——厌氧技术的基本原理及污染物的厌氧降解过程（三）

一、有机物的厌氧降解

从有机污染物的化学结构上可将部分有机物分为只含C、H、O的有机物CnHaOb，巴斯韦尔通式给出了其在厌氧条件下的降解：CnHaOb + (n – a/4 – b/8) H2O == (n/2 + a/8 - b/4) CH4 + (n/2 - a/8 + b/4) CO2在此反应中，1gCOD的有机物可产CH4 350ml，这和底质的化学物质种类无关。有S和N的有机物CnHaObScNd，假定厌氧降解的最终产物为CH4、CO2、H2S和NH3：CnHaObScNd + (n-a/4-b/2+c/2+7d/6) H2O = (n/2+a/8-b/4-c/4-d/6) CH4 ＋ (n/2-a/8+b/4+c/4+d/6) CO2 + c H2S + d NH31、

1.糖类的厌氧降解

糖的通式可用Cn(H2O)n表示，是多羟醛或多羟酮及其缩聚物和某些衍生物的总称，可分为单糖、低聚糖及多聚糖。多糖在厌氧微生物的作用下，水解成单糖，单糖又分解生成脂肪酸、乙醇、CO2、H，最终生成数量一样的CH4和CO2。

Cn(H2O)n  + H2O—→ CH4＋CO2以葡萄糖为例，最终产物方程式为：C₆(H2O)₆= 3CH4+ 3CO2单位糖产沼气量 = 747 ml/g糖在多糖的生物降解过程中，水参与反应，有机物发生“自身氧化还原”反应，生成的CH4＋CO2，其中CH4和CO2的摩尔数相同，这和多糖的分子量无关。

2、脂肪酸的厌氧降解

在高浓度有机废水中一般含有较多的脂肪酸，脂肪酸和CO2、H2O经氧化，分解成为分子量较低的脂肪酸和CH4，最后生成乙酸，再生成CO2 和CH4。同时，在厌氧条件下，蛋白质和脂肪等也分解成脂肪酸，再分解成挥发性脂肪酸，最后生成CH4、CO2。2RCH₂CH₂COOH+CO₂+2H₂O→2R COOH + 2CH₃COOH+CH₄CH₃COOH→CO₂+CH₄

单元有机酸R-COOH的TOC和R的链长有关，链越长TOC值越大，产气量越大，甲烷含量也越高。挥发酸(小分子量)受链长影响大，分子量越大影响越小，趋于0.857gTOC/g酸，产气量趋于2240ml/g酸，甲烷含量趋于75%。对于多元有机酸，羧基数量(-COOH)越多，TOC越小，产气量越小，甲烷含量越低。

3、脂肪的厌氧降解：废水中的脂肪主要是天然的植物或动物脂肪，主要以混合甘油酯存在，在胞外酶的作用下，经水解过程生成甘油和脂肪酸。脂肪酸的降解过程前面已提到，甘油经丙酮酸降解生成CO2和CH4。不论是脂肪或脂肪酸，它们厌氧生物化学过程的最终产物中，CO2量少于CH4量。而碳水化合物最终产物中，CO2和CH4一样多。

4、：蛋白质的厌氧降解：进入废水中的蛋白质量较多。蛋白质在厌氧微生物作用下，经一系列的生化过程生成氨基酸，氨基酸通过加氢还原等途径脱氨。NH3在水中电离，也是使水的pH值升高的因素之一。蛋白质—→肽—→氨基酸—→脂肪酸＋NH3NH3 + H2O —— NH4+ + OH-