厌氧系统VFA（挥发性脂肪酸）的产生机理、积累原因及具体控制数据

一、VFA的产生机理

在厌氧生物处理系统中，VFA（挥发性脂肪酸）是复杂有机物经过水解和发酵阶段的主要中间产物。其产生机理主要涉及以下过程：

1.水解阶段：大分子有机物（如蛋白质、脂肪、碳水化合物等）在厌氧菌分泌的胞外酶作用下，被分解成小分子可溶性有机物，如氨基酸、脂肪酸、单糖等。

2.发酵阶段：这些小分子有机物在产酸菌（发酵菌）的作用下，进一步被转化为VFA（如乙酸、丙酸、丁酸等）、醇类、H?和CO?等。这一阶段的反应速率较快，是VFA产生的主要环节。

二、VFA积累的原因

VFA在厌氧系统中积累的原因通常与以下几个因素有关：

1.有机负荷过高：当进水中的有机物浓度超过厌氧系统的处理能力时，VFA的生成速率会大于其被甲烷菌利用的速率，导致VFA积累。

2.pH值不适宜：厌氧菌对pH值的变化较为敏感。当pH值偏低时，甲烷菌的活性受到抑制，VFA的消耗减少，从而导致积累。

3.温度波动：温度是影响微生物生长和代谢的重要因素。厌氧系统中的温度波动会影响微生物的活性，进而影响VFA的产生和消耗。

4.营养不均衡：厌氧系统中微生物的生长需要适当的碳、氮、磷等营养元素。如果这些元素的比例失衡，会影响微生物的代谢活动，导致VFA积累。

5.污泥停留时间过短：污泥停留时间过短意味着微生物与有机物的接触时间不足，VFA不能被充分转化和利用，从而积累。

三、具体控制数据

为了有效控制VFA的积累，根据VFA数据指导进水是必要的。以下是一些具体的控制数据和建议：

1.VFA浓度控制范围：

a.理想情况下，出水VFA浓度应低于3mmol/L（或约200mg/L乙酸）。

b.在实际运行中，根据系统类型和进水水质的不同，VFA浓度控制范围可适当放宽至300-1000mg/L，但需密切关注系统运行状态。

2.VFA/ALK比值：

VFA/ALK比值反映了系统中酸碱缓冲能力和VFA积累程度的相对关系。一般推荐VFA/ALK比值不超过0.3，以维持系统的酸碱平衡和稳定运行。

3.根据VFA数据调整进水：

a.当VFA浓度偏高时，减少进水负荷或暂停进水，同时增加回流量和搅拌强度，以促进VFA的转化和消耗。

b.调整进水pH值至适宜范围（一般为6.8-7.2），以优化甲烷菌的活性。

c.检查并调整进水中的营养元素比例，确保微生物生长所需的各种营养元素均衡。

d.根据实际情况调整污泥停留时间，确保微生物与有机物有足够的接触时间。

4.监测频率：

a.建议每天至少监测一次VFA浓度和pH值，并在系统调整或异常情况下增加监测频率。

综上所述，通过深入理解VFA的产生机理和积累原因，结合具体的控制数据和监测结果，可以有效地指导厌氧系统的进水调整和优化，从而确保系统的稳定运行和高效处理。