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摘要厌氧消化是一个成熟的废水处理技术,已得到了世界各地的广泛应用。最主要的应用是生物反应器,例如上流式厌氧污泥床和厌氧膨胀颗粒污泥床,是源于自然产生的颗粒污泥。尽管颗粒污泥反应器被充分利用二十多年了,但其颗粒化机制仍然没有被完全理解,被提出无数的理论从生物,生态和工程的角度来描述这个过程。一项新的技术就是新出现的厌氧消化,对微生物和环境因素影响厌氧颗粒污泥的形成和活性的理解有帮助。关键词:颗粒污泥产甲烷菌上流式厌氧污泥床厌氧膨胀颗粒污泥床废水处理第一章导言在厌氧处理过程中,未知的微生物群落被用来降低废水和废物的污染程度, 是众多污水处理方法中最受欢迎的一种。通过在惰性材料上的固定技术成功的实现了在系统中保持高水平的生物量的技术要求,例如厌氧滤池(AF;Young1991 ), 或者以颗粒污泥的形式,如上流式厌氧污泥床反应器(UASB 反应器;lettinga &hulshoff 波兰 1991 年)。在系统内保留高浓度生物量,允许非常高的有机负荷率,促进紧凑和简洁的废水处理设备的使用,当前,绝大多数的全面废水处理装置是基于在反应器内形成和保持良好的沉淀颗粒污泥。在这里,我们回顾一下颗粒污泥反应器技术的现状以及目前对颗粒形成的影响因素的了解。第二章厌氧颗粒 结构和生理厌氧颗粒是在缺乏载体的情况下通过厌氧细菌的自我固定而自发形成的颗粒物质,这些浓厚的颗粒是由共生的厌氧微生物相互缠绕组成的,共同进行沼气发酵,这是现在高效率生物处理成功实施的秘密。(McCarty 2001) 每一个颗粒都是一个包含所有不同微生物功能单位,它是产甲烷细菌消化有机物所必需的。(Sekiguchietal .1998) 。一个典型的颗粒可能包括数百万计的生物体每克生物量。不过,没有个别的物种在这些微型的生态系统有能力完全降解进水废料(Liu &Tay 2002) 。在颗粒的微生物组成中竞争与合作是必要的,因此这个团体形成了一个独特的数毫米的微生物生态集合体。为了解决在产甲烷细菌颗粒中的竞争与合作的相互作用和在微生物结构和功能之间建立联系。结合参与各种技术,如免疫,微观,化学,传统枚举的方法,分子方法和细菌行为和竞争的研究,是必要的。微生物团体的特定的空间取向在厌氧颗粒内是必不可少的, 由于微生物之间的距离,例如象产酸细菌和产甲烷细菌,必须有足够的小,以确保和维持一个低氢局部压力(麦高乐等人。1990 年;施塔姆斯 1994 年;harmse n 等人。1996 年)一个分层结构的颗粒也被提出来,在其中一个中央的核心可分解的甲烷被一层氢或产甲酸的产酸细菌和氢或消耗甲酸的甲烷细菌环绕着,和由一个外层的细菌酸化合成的复杂的有机物包裹着(麦高乐等人。1990 年;visse r 等人。1991 年;guiot 等,1992 年;镜头等人。1993 年;harmsen 等人。199 6 年;图3)。图3. The unique internal architecture of the anaerobic granule: (A) Schematic representation of proposed layered structure;(B) Fluorescent in situ hybridisation (FISH) of sections of sludge granul