【正文】 由于泥漿里有機(jī)物的損耗造成的。隨著時(shí)間的推移，泥漿慢慢的被取代，30天到大約50天作為HRT而沒有達(dá)到平衡狀態(tài)。隨后的反應(yīng)器被連續(xù)輸送的石油化學(xué)廢水所控制，開始以HRT持續(xù)了30天，隨著有機(jī)物負(fù)荷率（OLR）的增加，慢慢的變成所需要的HRT，并且允許以一種不變的狀態(tài)以致到最終被得到。所謂不變的狀態(tài)是指在反應(yīng)器里主要的條件，由于出口的液體，不變的COD量也在減少。作為有機(jī)物負(fù)荷率（OLR）或HRT(例如，反應(yīng)器的溫度一直控制在37，時(shí)間為15天的HRT,%的COD減少，有機(jī)物負(fù)荷率（OLR）)。這預(yù)示著產(chǎn)甲烷細(xì)菌適應(yīng)低的PH值，為有石化廢水中的主要成分。所有的反應(yīng)器都被控制在一個(gè)所需的保持力時(shí)間（HRT）為60天，然后達(dá)到一種穩(wěn)定的狀態(tài)。石化廢水是連續(xù)的(表25中有機(jī)物負(fù)荷率（OLR）可見)，利用一根蠕動(dòng)泵，按著向上的方向以所需的速率進(jìn)行負(fù)荷，（石化廢水）被裝進(jìn)反應(yīng)器。(Gilson，Minipuls 3，Model M312，F(xiàn)ranceC)。 酶作用物酸性的石化廢水被用來當(dāng)作酶作用物。廢水來自于印度的Baroda 地區(qū)的Gujarat State化肥公司。石化廢水的組成和特征見所給的表1。表1：石化廢水的組成和特性成分濃度蟻酸乙酸環(huán)己醇環(huán)己胺環(huán)己酮苯酚, 石碳酸總氮量總磷酸鹽量總硫酸鹽量氯化物23mg/l含鐵量重金屬（鈷，鎳，鉬，鉻）油脂1213mg/lCOD5560g/lBOD3032mg/l揮發(fā)性脂肪酸9395mg/l總固體量20300mg/l總酸4546g/lPH值 分析方法沼氣產(chǎn)品被測量出通過被酸性的飽和的鹽（）所取代，使得對大氣壓和溫度做出改正（STP）。在40℃時(shí)，氣體的成分由氣體液體色譜儀所決定（Sigma ,Baroda（印度）見模型M505），（氣體液體色譜儀）是一根2米的不銹鋼圓柱體塞滿了多孔性聚合物微球 R（80100個(gè)網(wǎng)孔）和一根熱的傳導(dǎo)性檢測器。氮?dú)獗挥脕碜鳛橐环N輸送氣體流量為30ml/min，注射器和檢測器的溫度保持在125℃。按照標(biāo)準(zhǔn)的程序（APHA，1995）對原料和反應(yīng)器流出的樣品按例進(jìn)行PH，COD，BOD，酸性脂肪酸（VFA），堿度，全部的固體物，全部的的氮?dú)?，全部的磷酸鹽和O/R進(jìn)行分析。 酸性脂肪酸（VFA）和酚的混合物通過同樣的氣體液體套色復(fù)制，（氣體液體套色復(fù)制）為裝有熱的電離檢測器，直徑為3毫米，3米的不銹鋼圓柱體塞滿了10%的SE 30[（60/80個(gè)網(wǎng)孔），Sigma ,Baroda（印度）]。氮?dú)獗蛔鳛楣?yīng)的氣體流量為30 ml/min，圓柱體的溫度從60到250℃（通過編程使60℃的溫度持續(xù)2，然后以8℃/min速率升高到120℃，更進(jìn)一步的以12℃/min速率增加到250℃），注射器和檢測器的溫度分別是200和250℃。不同的脂肪酸和芬芳的組成物的鑒定和比例是基于保持力的次數(shù)和一些不清楚的標(biāo)準(zhǔn)組成物的峰面積比較得出的。純凈的化合物（印度的Grade Reagent，Ranbaxy實(shí)驗(yàn)室）被用來作為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則。特殊的表面積和支持物的多孔性是由Micrometry’s BET Surface Area Analyzer決定的（見模型編號(hào)2375，美國）。在實(shí)驗(yàn)中，從這些數(shù)據(jù)中可以算出四倍數(shù)和平均數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)偏差。 統(tǒng)計(jì)分析這是一式四份地用來記錄反應(yīng)器在所控制的溫度下穩(wěn)定狀態(tài)的平均值（每個(gè)溫度時(shí)都有四個(gè)反應(yīng)器）。在Windows 98操作系統(tǒng)下，微軟Excel2000被用來對表格25的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算），這些都是表中數(shù)據(jù)的極限值（2倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差極限）。所觀察的95%數(shù)據(jù)里平均的包含了2倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差極限。3．計(jì)算結(jié)果．在不同溫度下，有機(jī)負(fù)荷率和水壓保持力對反應(yīng)器的性能為了論證OLR和HRT在不同溫度時(shí)對反應(yīng)器性能的相互的效果，如表25所示，在每個(gè)不同的溫度時(shí)，反應(yīng)器在變化的HRT和OLR控制下的情況。反應(yīng)器的溫度控制在25℃時(shí)， HRT9天的工作效率為6的OLR。觀測到的堿度為50075mg/l。當(dāng)HRT從9到6天時(shí)觀測到總的沼氣量在突然的減少，而二氧化碳的量有了增加（見表2）。這導(dǎo)致了反應(yīng)器變酸和實(shí)驗(yàn)的失敗。當(dāng)反應(yīng)器的溫度控制在4555時(shí)， HRT在6到3天時(shí)，注意到對于COD量的減少和整個(gè)氣體量，反應(yīng)器有了更好的處理穩(wěn)定性（見表4和表5）。在45時(shí)，觀測9天的HRT，甲烷產(chǎn)量達(dá)到最大值。當(dāng)和9天的HRT相比，6天的HRT即使有了更好的性能，但是甲烷產(chǎn)量是低的。反應(yīng)器的溫度控制在55，3天的HRT時(shí)，性能很好，并且有了773%的COD縮減量，而第9和第6天的HRT。6天的HRT到3天的HRT。反應(yīng)器的溫度控制在45和55，對于每個(gè)階段的HRT，整個(gè)的氣體量包括二氧化碳，都直接的影響到了反應(yīng)器的堿度。更進(jìn)一步的，當(dāng)反應(yīng)器溫度控制在45，HRT從6天減少到3天時(shí)，觀測到在流出的廢水中，VFA的濃度為8710，COD的量也有所減少。在反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)失敗的時(shí)候，整個(gè)氣體的僅包含二氧化碳（）和氫氣（）。，也有類似的觀察記錄。在37時(shí)，觀測到反應(yīng)器的性能達(dá)到最優(yōu)，此時(shí)對反應(yīng)器的穩(wěn)定性和廢水的穩(wěn)定性都作了調(diào)查（見表3）。， COD，反應(yīng)器持續(xù)的時(shí)間更長。反應(yīng)器控制在不同的溫度、不同關(guān)鍵時(shí)刻的HRT時(shí)。當(dāng)HRTs都低于所有的溫度的臨界值時(shí)，反應(yīng)器的性能都受到影響。有實(shí)例關(guān)于酸性廢水經(jīng)過厭氧性的物種加工，可以適應(yīng)更低的Ph值，通過它們在生物反應(yīng)器里的保持力，可以產(chǎn)生產(chǎn)甲烷細(xì)菌堿性化活動(dòng)的動(dòng)力(Ramakrishna和Desai，1997；Patel和Madamwar，2000)。當(dāng)不同的溫度時(shí)，流入的廢水Ph值沒（）對反應(yīng)器性能的影響進(jìn)行觀測時(shí)，觀察到在溫度為37，反應(yīng)器的性能最好。流出的廢水的堿度和反應(yīng)器的Ph值分別是1700200、。當(dāng)反應(yīng)器的溫度分別控制在25，45，55時(shí)，整個(gè)流出廢水的堿度從沒有超過1000，但是保持在40050到70050這樣一個(gè)幅度范圍內(nèi)。根據(jù)McCarty(1964) 當(dāng)重碳酸鹽的堿度在25005000時(shí)，能夠提供充足的緩沖器（緩沖）能力，因此揮發(fā)性脂肪酸的高的濃度導(dǎo)致了Ph值有一點(diǎn)點(diǎn)的下降。在所有的氣體中，二氧化碳高的容量可以被檢測出，這直接影響了整個(gè)流出廢水的堿度。當(dāng)反應(yīng)器的溫度為25時(shí)，顯示出堿度為50075，高于流入（廢水）；當(dāng)反應(yīng)器的溫度為45時(shí)，顯示出堿度為47525，為HRT為第6天時(shí)的臨界值；而當(dāng)反應(yīng)器的溫度為55時(shí)，顯示出此時(shí)的堿度為40070，處于HRT為第3天時(shí)的臨界值。由于揮發(fā)性脂肪酸（VFA）和整個(gè)重碳酸鹽量之間比率的失衡，很明顯的導(dǎo)致緩沖器緩沖能力的失敗，也導(dǎo)致了反應(yīng)器變酸使得此時(shí)的HRT值低于HRT的臨界值。 反應(yīng)器的失效和修復(fù) 在不同的溫度下，所有的反應(yīng)器都顯示出不同的HRTs 的臨界值，低于HRTs的標(biāo)準(zhǔn)值，也導(dǎo)致了反應(yīng)器的失效。反應(yīng)器的修復(fù)需要更長的時(shí)間周期。反應(yīng)器的溫度分別為25和45時(shí)，又恢復(fù)到了正常的操作。當(dāng)裝入新鮮的牛糞漿時(shí)，（反應(yīng)器里）整個(gè)的堿度為3500200。，堿度為2000250時(shí)，反應(yīng)器并沒有完全的恢復(fù)正常。當(dāng)反應(yīng)器的溫度為37和55時(shí)，通過輸送相同的牛糞漿，持續(xù)HRT從12天到3035天時(shí)，（反應(yīng)器）恢復(fù)到正常的操作。當(dāng)反應(yīng)器的溫度為25時(shí)，需要4550天的修復(fù)時(shí)間；而當(dāng)反應(yīng)器的溫度為45時(shí)，需要1520天的修復(fù)時(shí)間。當(dāng)修復(fù)后，所有的反應(yīng)器在不同的溫度下所執(zhí)行的性能都很好，高于HRT的臨界值。4．討論 這些研究結(jié)果論證了當(dāng)溫度為37時(shí)反應(yīng)器是穩(wěn)定的，%的縮減，但有了更高的沼氣量和穩(wěn)定的堿度。在37時(shí)，相比于反應(yīng)器的溫度為25，45，55時(shí)，整個(gè)的氣體里包含了更少的濃度，從而也影響了反應(yīng)器的堿度。在37時(shí)，而當(dāng)反應(yīng)器在其它溫度時(shí)。高的在氣體狀態(tài)時(shí)可以使溫度升高，這可能是由于水大量蒸發(fā)的結(jié)果（Pfeffer，1974）。多余的水蒸發(fā)降低了氣壓力，也改變了重碳酸鹽堿度的平衡。 對于給定的pH值為7時(shí)，重碳酸鹽離子和二氧化碳（）（Pfeffer，1974）。據(jù)觀測溫度影響了這種平衡，也導(dǎo)致了在溫度更高時(shí)堿度物質(zhì)量的降低。由于溫度從3060的轉(zhuǎn)換，的溶解性也有所降低，因此也導(dǎo)致了更多的量在氣體狀態(tài)時(shí)的丟失。當(dāng)水蒸發(fā)壓力上升，溶解性又相應(yīng)地減少了（Pfeffer，1974）。對于這種結(jié)果，解決的方法不是對于重碳酸鹽有聯(lián)系的所增加的溫度進(jìn)行抵銷。因此，當(dāng)溫度升高時(shí)，一個(gè)更低的重碳酸鹽堿度將和一個(gè)給定的pH值發(fā)生聯(lián)系。在嗜寒性的條件下，由于產(chǎn)甲烷細(xì)菌低速的增長，低的重碳酸鹽堿度被觀測到。這導(dǎo)致了產(chǎn)甲烷細(xì)菌有機(jī)體和OLR比率的失衡。為了解決這個(gè)問題，或者對所流入廢水的pH進(jìn)行增加達(dá)到所要求的程度，或者(單位面積或體積內(nèi))生物的數(shù)量應(yīng)該循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器來降低反應(yīng)器的酸性。 溫度為25和37，在所有的氣體中，沒有檢測到氫氣，然而當(dāng)HRTs分別為45和55時(shí)，氫氣的存在性被檢測到，此時(shí)高于HRTs的臨界值，而反應(yīng)器的性能并沒有受到影響。低于HRTs的臨界值時(shí)，整個(gè)的氣體里包含了大量的氫氣，這可能影響到反應(yīng)器的性能。高于HRTs的臨界值并增加裝載率，通過發(fā)酵菌，產(chǎn)甲烷細(xì)菌有機(jī)體很明顯不再擁有消耗氫氣的能力，這也導(dǎo)致了氫氣部分氣壓的增加。這也導(dǎo)致了揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）的積聚，氫氣和二氧化碳導(dǎo)致了反應(yīng)器變酸導(dǎo)致了試驗(yàn)的失敗（Nyns，1985）。 在嗜寒性條件下，過負(fù)載導(dǎo)致了反應(yīng)器試驗(yàn)的失敗，假設(shè)就是在這樣的條件下，不管是增加（Ks）還是減少（Km）（Kettunen and Rintala，1997），酶的利用率都是個(gè)常數(shù)—。隨著發(fā)酵溫度的降低，氫氣利用產(chǎn)烷生物用對數(shù)值表示似乎在以線性性降低。這意味著沼氣通過醋酸鹽利用產(chǎn)烷生物來形成和氫氣利用產(chǎn)烷生物來形成相比，并沒有多大的意義（Cha et ）。據(jù)Cha et al（1997）記載在30并隨著溫度降低時(shí)，醋酸鹽利用產(chǎn)烷生物量是低的。在我們的研究中最佳性能是反應(yīng)器的溫度為37。當(dāng)?shù)陀谶@個(gè)HRT值，反應(yīng)器試驗(yàn)失敗，可能是由于(單位面積或體積內(nèi))生物的數(shù)量的高的積聚，例如，細(xì)菌過濾器厚度的增加導(dǎo)致了效率的降低，因?yàn)槊缸饔梦锊荒軌蛴行У臐B透過細(xì)菌過濾器的深度（Kennedy和 Van Den Berg，1985）。反應(yīng)器試驗(yàn)的失敗，也可能是由于有機(jī)體和水壓的裝載率，可能是接近或者是超過了沖失率（例如，水壓保持率的次數(shù)），沖失率是指反應(yīng)器里沒有被利用的混合物被沖走，也帶來了揮發(fā)性脂肪酸堵塞了反應(yīng)器內(nèi)部的導(dǎo)管，導(dǎo)致了厭氧性生物不利的條件（Kennedy和 Van Den Berg，1985；Cobb和Hill，1991）。5．結(jié)論基于這里的研究，很明顯在厭氧細(xì)菌中，當(dāng)給與一定變化溫度的進(jìn)行補(bǔ)償是有可能的，但是全面的行為和溫度要有直接的比例（Westerman，1996）。所檢測到的最好的性能是當(dāng)在嗜溫性條件下，所得出的結(jié)論是：在這份研究中，適宜于反應(yīng)器的條件下，最適合產(chǎn)烷生物繁殖的溫度是37。然而，反應(yīng)器在嗜溫性和嗜寒性條件下都可以被控制，有機(jī)體曾經(jīng)也是適應(yīng)這樣的條件的。致謝 由于印度新德里Grants大學(xué)委員會(huì)經(jīng)濟(jì)上的支持予以感謝。參考文獻(xiàn)（略）OLR()COD縮減量(%)NDBOD()ND總的沼氣量()總的甲烷量()ND總的二氧化碳量()總的含氫量()NDNDND甲烷化物()ND總的堿度量()700506805050075ND污水的PH值生物的總量()總的VFAs量()總的酚醛塑料量 ()ND4751101215010表二：厭氧性上升流在反應(yīng)器溫度為25時(shí)的數(shù)值：HRT(days) 15 12 9 ND表示沒有檢測出由于酶作用物的負(fù)載，在反應(yīng)器試驗(yàn)完全失敗后樣品所獲得的數(shù)值OLR()COD縮減量(%)NDBOD()ND總的沼氣量()總的甲烷量()ND總的二氧化碳量() 總的含氫量()甲烷化物()ND總的堿度量()60055400754252547525ND污水的PH值生物的總量()總的VFAs量()總的酚醛塑料量 ()ND ND8510150753505056表三 厭氧性上升流在反應(yīng)器溫度為37時(shí)的數(shù)值OLR()COD縮減量(%)BOD()總的沼氣量()總的甲烷量()ND總的二氧化碳量()總的含氫量()NDNDN