厭氧反應實驗教學裝置

A. 厭氧反應器有什麼作用

凈化高COD濃度的廢水，生產沼氣

B. 厭氧系統運行需要檢測的哪幾個數據

中國水網近日采訪了北京市環境保護科學研究院的總工程師王凱軍，王凱軍總工長期從事水污染控制的研究、開發和技術推廣，主持設計了多個較大廢水重點治理工程。還主持國家「七五」、「八五」、「九五」和「十五」攻關課題，在業內有著廣泛的影響力。 前段時間，由王凱軍總工牽頭的863課題剛剛結題。該課題是國家重大專項水污染控制技術與治理工程之一，由北京市環境保護科學研究院、清華大學環境科學與工程系、西安交通大學和濟南十方環保有限公司共同承擔。課題開發了具有自主知識產權的新型厭氧生物反應器-- 「厭氧復合循環顆粒污泥懸浮床反應器」。厭氧顆粒污泥懸浮床反應器吸收了UASB、EGSB和IC等現代高效厭氧生物反應器的特點，綜合考慮反應器在高負荷下的運行特點，通過設計合理的反應器高徑比，配合反應區內循環、出水循環和沼氣循環，使反應器具有污泥床層高、污泥濃度高、混合程度高、基質降解推動力高的特點。通過對升流式顆粒污泥床(UASB和EGSB)反應器特性分析的基礎上，提出升流式反應器型式、污泥顆粒化和相分離器，這些基本構造型式和新的生物反應現象擴大了生物反應器的內涵，不但可以指導新型厭氧反應器的開發和應用，而且可以進一步擴大到好氧、缺氧生物處理領域。因此，在懸浮床反應器工藝繼承了升流式反應器的形式，強調顆粒污泥和生物膜顆粒的統一作用，在流態上保持顆粒(污泥)處於充分的懸浮狀態。根據進水量、水質以及反應器運行性能的變化，通過在線復合反饋調節系統採用出水內、外循環與沼氣循環相結合的復合循環的方式和技術手段，以促進顆粒污泥的快速形成以及顆粒結構和活性的維持，實現反應器內基質與微生物之間充分接觸和傳質，加快反應速率。具有以下特點:1) 通過調節和控制污泥床層的懸浮程度，促進顆粒污泥形成及在反應器內的滯留和更新，同時也促進反應器內氣/液/固三相之間的充分接觸和傳質;2) 內、外水循環和沼氣循環的比例、化學葯劑的投加(量)等可以通過在線儀表進行自動調節和控制，可實現反應器系統內pH和鹼度的最優控制;3) 通過調控出水內、外復合循環或沼氣循環的方式和比例，可以保證整個系統的高效、低耗、穩定運行。 該課題在厭氧懸浮床理論、厭氧懸浮床反應器流態、動力學、功能擴展等方面取得了創新性成果，示範工程已運行一年以上，厭氧懸浮床反應器負荷穩定在30~40kgCOD/m3.d，最高負荷達52 kgCOD/m3.d，負荷指標達國際厭氧生物反應器先進水平。已申請了國家發明專利5項，形成了高效厭氧生物反應器的專業化研究隊伍，所取得的成果具有較好的社會和經濟效益。 在采訪中，王凱軍總工談到目前厭氧技術主要分為四個方面:工業廢水領域、城市污水污泥的厭氧消化及厭氧處理、固體廢棄物(包括垃圾填埋物、農業廢棄物等)的厭氧處理和農村沼氣。城市污水污泥的厭氧消化是比較傳統的領域，但在其技術、規模和應用上很難與國外相比較，其與經濟、政策和技術有一定關系，而其中最大的問題是技術因素。盡管部分人士認為國內已經有很成功技術也很先進的項目，但是一個項目的成功並不能代表整體水平的高低。就整體而言，國內這方面的技術與國外還是有很大的差距。工業廢水的厭氧技術近二十年來發展的比較快，但較國外也還有一定的差距。在整個厭氧技術中，中國只有農村沼氣在世界上有一定的立足之地，主要包括兩方面:其一是農村沼氣室的應用。整個農村有2億多戶農民，到2004年年底有1500萬戶在運行沼氣室，其在全世界應用最多。其二是沼氣化糞池的應用。沼氣化糞池相當於污水處理中的無動力式反應器，其在全世界的沼氣領域中都比較領先，目前據不完全統計全國有10-20萬套沼氣化糞池的裝置。當談及農村沼氣在世界領先的原因是，王凱軍說主要是農業部做了大量工作，政策推廣了沼氣的應用。而在污水領域，業界的人士(如設計院、污水處理廠等)認為厭氧技術比較復雜，中小型的工廠在技術上掌握困難，在運行上也很困難。因此在政策上推行10萬噸以下的污水處理廠不要採用厭氧消化。相比而言，歐美一些國家80%都是採用厭氧污泥消化。 當問及厭氧與可持續發展的關系時，王凱軍總工說首先得從可持續發展的定義談起。可持續發展在社會層面和技術上的定義是不一樣的。就政治或是行政管理而言，一個城市建立了污水處理廠，污水達標排放得到治理，就可以說該城市得到了可持續發展。而可持續發展的本質是既滿足當代人的需求又不危害後代人滿足其需求的發展。其核心是經濟發展與保護資源、保護生態環境的協調一致，是為了讓子孫後代能夠享有充分的資源和良好的自然環境。要考慮到對資源的消耗、對土地資源的佔用、能源和其他資源的佔用是否合理。在技術上要考慮採用高能耗還是低能耗、高土地佔有還是低土地佔有的技術，同時還要顧及高能耗對其他行業的影響。厭氧技術本身就是一種資源回收技術，其可再生能源。在這種前提下，從能源、資源的消耗上而言，厭氧技術是可持續發展的核心技術。 王凱軍總工所在的課題組做了很多厭氧應用的成功案例。比如說其研究的高濃度廢水適於採用厭氧技術。在「九五」中就開始做UASB的研究，而其後的「十五」中又開始研究新型高效厭氧生物反應器。其中澱粉廢水的處理是非常成功的一個領域，濃度在10000mg/l的澱粉廢水最後在具體的處理工程上回收的能源供給給污水處理廠還有一定的富餘，此時污水處理廠非消耗能源而是能源產出。初步統計該課題組在澱粉行業的處理工程佔全國總量的50%-60%以上。 在整個厭氧技術應用上，中國比較成功地也是在澱粉行業，年產沼氣可達幾億方，效益非常可觀。此外就是農業領域的應用。目前固體廢棄物如填埋垃圾的厭氧技術是一個新的領域。厭氧技術的發展趨勢一方面是向高濃度發展，如污泥、糞便等都是10%以上的含固量。另一方面是向低濃度發展，如只有300-500mg/lCOD含量的生活污水。 王凱軍總工師從UASB的發明人G.lettingga。lettingga在20世紀70年代開發了UASB，隨後在UASB的基礎上開發出的EGSB其亦是開發人之一。當今世界上UASB與EGSB的應用超過了80%，lettingga對厭氧技術發展的貢獻非常大。值得一提的是他在UASB發明後沒有申請專利，lettingga說技術是為全人類服務的。其人格的高尚值得稱贊。另外他對發展中的國家幫助和支持非常大，其學生幾乎都來自中國、東南亞、非洲和南美等一些發展中國家，每一兩個月他都會請各個國家、各種膚色的學生到家裡。此外，從專業角度而言，UASB在工業廢水已經廣泛地應用，但他感興趣的還有兩方面:一為城市污水的厭氧技術，lettingga認為只有在城市污水中得到應用才是厭氧技術的真正推廣。目前城市污水的厭氧已在印度、南美、巴西、哥倫比亞等地方大力推廣。其二是生活污水的分散處理技術。這種以厭氧為核心的厭氧分散處理符合可持續發展的思想，相反大規模地建污水廠象鋪設管道之類反而並不符合可持續發展的思想。

C. 什麼是全混式厭氧反應器（CSTR）

全混式厭氧反應器是在常規消化器內安裝了攪拌裝置，使發酵原料和微生物處於完全混合狀態，與常規消化器相比，活性區遍布整個反應器，其效率比常規消化器有明顯提高，故名高速消化器，內部結構圖和現場圖見下圖。

該消化器採用連續恆溫、連續投料或半連續投料運行，適用於高濃度及含有大量懸浮固體原料的處理。在該消化器內，新進入的原料由於攪拌作用很快與發酵其內的全部發酵液混合，使發酵底物濃度始終保持相對較低狀態，而其排出的料液又與發酵液的底物濃度相等，並且在出料時微生物也一起排出，所以，出料濃度一般較高。該消化器是典型的HRT（水力滯留期）、SRT和MRT完全相等的消化器，為了使生長緩慢的產甲烷菌的增殖和沖出的速度保持平衡，所以要求HRT較長，一般要10～15天或更長的時間。

全混式厭氧反應器示意圖

全混式厭氧反應器優點：①該工藝可以進入高懸浮固體含量的原料；②消化器內物料均勻分布，避免了分層狀態，增加底物和微生物接觸的機會；③消化器內溫度分布均勻；④進入消化器內的任何一點抑制物質，能夠迅速分散保持最低的濃度水平；⑤避免了浮渣結殼、堵塞、氣體逸出不暢和溝流現象。

全混式厭氧反應器缺點：①由於該消化器無法做到SRT和MRT在大於HRT的情況下運行，因此消化器體積較大；②要有足夠的攪拌，所以能量消化較高；③生產用大型消化器難以做到完全混合；④底物流出該系統時未完全消化，微生物隨出料而流失。

D. 什麼是厭氧反應器

厭氧反應器也叫厭氧處理工藝有以下幾種
一、沼氣池(厭氧消化器)採用技術分析和評價
在我國已建成的沼氣工程中，所採用的厭氧消化工藝，主要有以下四類，即塞流式消化器，升流式固體反應器，升流式厭氧污泥床和污泥床濾器。
1塞流式反應器(Plug Flow Reactor，簡稱PFR)
塞流式反應器也稱推流式反應器，是一種長方形的非完全混合式反應器。高濃度懸浮固體發酵原料從一端進入，從另一端排出。
優點：1不需要攪拌，池形結構簡單，能耗低；2適用於高SS廢水的處理，尤其適用於牛糞的厭氧消化，用於農場有較好的經濟效益；3運行方便，故障少，穩定性高。
缺點：1固體物容易沉澱於池底，影響反應器的有效體積，使HRT和SRT降低，效率較低；2需要固體和微生物的迴流作為接種物；3因該反應器面積/體積比較大，反應器內難以保持一致的溫度；4易產生厚的結殼。
北京市大興區留民營的雞糞高溫沼氣工程採用了該反應器。實踐表明，該反應器耐粗放管理，採用高溫(55℃)發酵，產氣率較高，並且可以殺滅有害生物。但因雞糞沉渣較多，易生成沉澱而影響反應器的效率。
2升流式固體反應器(Upflow Solids Reactor，簡稱USR)
升流式固體反應器是一種結構簡單、適用於高懸浮固體原料的反應器。原料從底部進入消化器內，與消化器里的活性污泥接觸，使原料得到快速消化。未消化的生物質固體顆粒和沼氣發酵微生物靠自然沉降滯留於消化器內，上清液從消化器上部溢出，這樣可以得到比水力滯留期高得多的固體滯留期(SRT)和微生物滯留期(MRT)，從而提高了固體有機物的分解率和消化器的效率。
首都師范大學利用USR進行了雞糞沼氣發酵研究，其進料濃度為TS=5％～6％，COD=42～55g/l，懸浮固體為45～55g/l，在35℃條件下，USR的負荷可達10kgCOD/m3•d，產氣率488m3/m3•d，CH4含量60％左右，COD去除率85％左右，SS去除率為6616％。據計算當HRT為5天時SRT為25天。
留民營雞糞污水中溫沼氣發酵工程、房山區琉璃河豬糞廢水沼氣發酵工程、房山區南韓繼和平谷縣南獨樂河豬糞廢水沼氣工程的厭氧消化器均採用USR工藝，運行穩定，效果較好。
3升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，簡稱UASB)
UASB是由Lettinga等於1974～1978年研究成功的一項新工藝，是世界上發展最快的消化器。由於該消化器結構簡單，運行費用低，處理效率高而引起人們的普遍興趣。該消化器適用於處理可溶性廢水，要求較低的懸浮固體含量。北京環境科學院於1983年首先開展了利用UASB處理丙酮丁醇生產廢水的工藝研究，至今我國已對COD為300～500mg/l的生活污水，1000～2000mg/l啤酒廢水，3000～5000mg/l的屠宰廢水，8000～10000mg/l的豆製品廢水及30000～40000mg/l的酒醪濾液等進行了研究工作，並且多數已投產應用。該工藝將污泥的沉降與迴流置於一個裝置內，降低了造價。
該工藝的優點為：1除三相分離器外，消化器結構簡單，沒有攪拌裝置及供微生物附著的填料；2長的SRT和MRT使其達到了很高的負荷率；3顆粒污泥的形成，使微生物天然固定化，改善了微生物的環境條件，增加了工藝的穩定性；4出水的懸浮固體含量低。
缺點：1需要安裝三相分離器；2進水中只能含有低濃度的懸浮固體；3需要有效的布水器使其進料能均勻分布於消化器的底部；4當沖擊負荷或進料中懸浮固體含量升高，以及遇到過量有毒物質時，會引起污泥流失，要求較高的管理水平。
UASB是近年來在沼氣發酵工程中應用最多的工藝，多用於工業廢水和生活污水的厭氧消化。經過固液分離後的畜禽糞便污水也可以採用UASB進行厭氧消化處理。UASB工藝在工廠廢水處理中已得到廣泛應用。北京啤酒廠採用UASB工藝的厭氧消化工程已被國家環保局定為重點推廣項目。
4污泥床濾器(UBF)
它是將UASB和厭氧濾器結合為一體的厭氧消化器。其下部為污泥床，上部設置纖維填料。由於附著於纖維填料上的生物膜補充了污泥床上部微生物的不足，所以效益較高。但每

E. 高效厭氧生物反應器有什麼用

利用微生物代謝原理處理各種工業、城市污水是我國實行污染控制的最有效手段之一。高效代謝低能耗的厭氧生物反應器特別適合處理澱粉、糖蜜、酒精、味精等行業的高濃度有機廢水。傳統的厭氧反應器，如UASB、生物濾床、生物流化床等，雖然比較容易操作，但存在反應器處理效率相對較低的缺點，反應器的有機符合很少超過10kgCOD/m3/d，常常造成水處理裝置體積過於龐大。造成傳統反應器效率低下的主要原因是降解有機物的微生物在反應器內無法以最大容量、最大活性和最大停留時間存在並進行代謝。膨脹顆粒污泥床反應器(EGSB)是國際上九十年代新開發成功的高效厭氧反應器，被認為是現有厭氧反應器的替代反應器。來自煙台金正環保

F. 關於高中生物探究酵母菌呼吸方式。

一、活動目標

1．進行酵母菌細胞呼吸方式的探究。

2．說出酵母菌細胞呼吸的方式。

二、背景資料

1．相關知識

（1）活細胞都要進行細胞呼吸。細胞通過細胞呼吸獲得生命活動所需的能量和中間產物。細胞呼吸分成兩種類型，即有氧呼吸和無氧呼吸。

（2）酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬於兼性厭氧菌。酵母菌取材方便，培養簡單，是做細胞呼吸研究的好材料。

（3）檢測酵母菌細胞呼吸產物的方法簡單易行。

（4）制酒業普遍使用不同的釀酒酵母生產葡萄酒、啤酒等。例如，啤酒生產過程就分為麥芽製造、麥芽汁製造、前發酵、後發酵、過濾滅菌、包裝等幾道工序。

麥芽的製造 大麥（也正在試驗用小麥）浸漬吸水後，在適宜的溫度和濕度下發芽，發芽時產生各種水解酶，如蛋白酶、糖化酶、葡聚糖酶等，這些酶可將麥芽本身的蛋白質分解成肽和氨基酸，將澱粉分解成糊精和麥芽糖等。發芽到一定程度，就要中止發芽，經過乾燥，製成水分含量較低的麥芽。

麥芽汁的製造 麥芽經過適當的粉碎，加入溫水，在一定的溫度下，利用麥芽本身的酶，進行糖化，主要是將麥芽中的澱粉水解成麥芽糖。為了降低生產成本，還可以加入一定比例的大米粉作輔料，大米粉先加水煮沸。製成的麥芽醪，用過濾槽進行過濾，得到麥芽汁，將麥芽汁輸送到麥芽汁煮沸鍋中，將多餘的水分蒸發掉，並加入酒花。酒花是一種植物的花，加到啤酒中，可使啤酒帶有特殊的酒花香味和苦味，同時，酒花中的一些成分還具有防腐作用，可延長啤酒的保存期。

發酵 麥芽汁經過冷卻後，加入酵母菌，輸送到發酵罐中。一般先通入少量空氣，酵母菌可進行短時間的有氧呼吸，使自身增殖，而後開始發酵。傳統工藝分為前發酵和後發酵，分別在不同的發酵罐中進行。現在流行的作法是在一個罐內進行前發酵和後發酵。前發酵主要是利用酵母菌將麥芽汁中的麥芽糖轉變成酒精，後發酵主要是產生一些具有特殊風味的物質，除掉啤酒中的異味，並促進啤酒的陳熟。這一期間，需要控制一定的罐內壓力，使後發酵中產生的二氧化碳保留在啤酒中。

過濾滅菌 經過兩個星期左右的發酵，有些啤酒發酵期可能長達幾個月，將啤酒經過過濾，除去啤酒中的酵母菌和微小的顆粒，再經過62℃左右的滅菌，然後冷卻，啤酒就可以包裝。

包裝 包裝方式主要有瓶裝和罐裝，還有桶裝等。

（5）重鉻酸鉀可以檢測酒精的存在。這一原理可以用來檢測司機是否喝了酒。具體做法是：讓司機呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過的重鉻酸鉀或三氧化鉻的硅膠（二者均為橙色），如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀或三氧化鉻就會變成灰綠色的硫酸鉻。

2．實驗原理

（1）在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，可以將葡萄糖氧化分解形成二氧化碳和水，並釋放能量。在無氧條件下，酵母菌進行無氧呼吸，能將葡萄糖轉變成酒精和二氧化碳。

酵母菌有氧呼吸： C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量

酵母菌無氧呼吸：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量

（2）檢驗酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸產生的CO2的量的多少

①將酵母菌兩種呼吸方式產生的氣體分別通入澄清的石灰水，根據產生的碳酸鈣沉澱的多少，即可判斷兩種方式產生的CO2的量的多少，辨別酵母菌的呼吸類型。反應式如下：CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O

有條件的地區可考慮用Ba(OH)2代替Ca(OH)2，現象將更明顯。

②將酵母菌兩種呼吸方式產生的氣體分別通入溴麝香草酚藍溶液，根據溶液顏色的變化，判斷兩種方式產生的CO2的量的多少。

溴麝香草酚藍溶液在pH6．0～7．6的環境中，其顏色隨著pH值的降低，將發生由藍→綠→黃綠→黃的顏色變化。

有氧呼吸釋放的CO2多，生成的H2CO3多，使溴麝香草酚藍溶液由藍→綠→黃綠→黃的時間短；無氧呼吸釋放的CO2相對較少，溴麝香草酚藍溶液由藍→綠→黃綠→黃的時間較長。根據溴麝香草酚藍溶液顏色變化的時間長短，可以比較酵母菌兩種呼吸方式中CO2釋放量的多少。

（3）檢驗酵母菌無氧呼吸產生酒精

酵母菌無氧呼吸產生的酒精，在酸性條件下很容易與重鉻酸鉀反應生成灰綠色的硫酸鉻。稀的重鉻酸鉀溶液為透明的橙色。化學反應式為： 3C2H5OH＋2K2Cr2O7＋8H2SO4=3CH3COOH＋2K2SO4＋2Cr4（SO4)3＋11H2O

三、製作指南

1．材料 新鮮酵母（或乾酵母），質量分數為5％的葡萄糖溶液。

2．用具 玻璃棒，玻璃導管，試管，研缽，燒杯，量筒，500 mL廣口瓶或錐形瓶，膠塞，滴管。

3．試劑 質量分數為10％的NaOH溶液，澄清的石灰水（或Ba（OH）2溶液），蒸餾水，濃硫酸，重鉻酸鉀晶體，色拉油，溴麝香草酚藍溶液。

4．操作要點

（1）制備酵母液

取兩份新鮮酵母，每份10 g，分別放入兩個編好號的500 mL廣口瓶或錐形瓶中，再向瓶中分別加入200 mL質量分數為5％的葡萄糖溶液，製成酵母發酵液，簡稱酵母液。

（2）實驗裝置

裝置1：

（在裝置2的酵母液中加一些色拉油，以隔絕空氣）

裝置3：同裝置1或裝置2，但要將酵母液換成葡萄糖液。

（3）檢測

①使用石灰水（或Ba(OH)2溶液）檢測CO2的生成

在室溫25℃、濕度55%條件下，10 min時，可見裝置1中石灰水變混濁，裝置2中石灰水剛冒出氣泡；20 min時，裝置2中石灰水變混濁。

實驗現象：比較單位時間內兩種裝置中石灰水混濁的程度。

可觀察到裝置1與裝置2中的酵母液均有氣體產生，並使石灰水變渾濁，但裝置1中石灰水的混濁程度（沉澱）多於裝置2，裝置1中石灰水變混濁的時間早於裝置2。裝置3中不出現石灰水變混濁的現象。

②使用溴麝香草酚藍溶液檢測CO2的生成

溴麝香草酚藍溶液的配製：在錐形瓶中加入5 mL質量濃度為10-4 g/mL的溴麝香草酚藍溶液、100 mL蒸餾水、1滴質量濃度為0．1 g/mL的NaOH溶液。此時溶液為藍色。

注意：仍使用裝置1和裝置2，但要將瓶中的石灰水換成溴麝香草酚藍溶液，按裝置圖將反應容器連接好，裝置1和裝置2要同時連通溴麝香草酚藍溶液。

實驗現象：在室溫25℃、濕度55%條件下，20 min時可見以下現象。

裝置1溴麝香草酚藍溶液在130 s時由藍色變成綠色；190 s時變成黃綠色；270 s時變成黃色。

裝置2溴麝香草酚藍溶液需330 s才變成黃色。

裝置3溴麝香草酚藍溶液仍為藍色。

③檢測酒精的生成

取3支試管，按裝置標號分別給試管標上1、2、3號。向1、2、3號試管中各加入0．1 g重鉻酸鉀晶體，然後分別向3支試管中小心地加入0．5 mL濃硫酸，振盪試管使晶體溶解，待溶液冷卻後備用。在室溫25℃、濕度55%條件下，20 min時，將裝置1和裝置2中的酵母液和裝置3中的葡萄糖液取出，分別過濾，將濾液盛在3支幹凈的試管中。各取出2 mL濾液，分別加入1、2、3號試管中，振盪試管。

實驗現象：看單位時間內溶液顏色的變化。

1號試管的溶液（即裝置1的溶液）橙色略有變化，即有一點灰綠色出現。

2號試管的溶液（即裝置2的溶液）由橙色變為灰綠色（在橙色背景中可能顯青黃色）。

3號試管的溶液（即裝置3的溶液）仍為橙色。

5．需要注意的幾個問題

（1）各裝置的連通管盡量不漏氣。

（2）檢測酒精生成時，配葯後要馬上檢測。

（3）由於裝置簡單，不可能形成完全的有氧或無氧條件，因此不排除裝置1中有酒精生成。檢測酒精生成的實驗中，裝置1可能出現少許的灰綠色。

（4）注意對照裝置3的實驗結果。

（5）建議將全班學生分成若干個小組進行實驗，每組4～6人。

四、教學設計

1．提出問題

創設情境：可從工業制酒引入。

圍繞學生對酵母菌的了解，以及如何進行酵母菌細胞呼吸的實驗展開教學。

2．作出假設

引導學生圍繞酵母菌細胞呼吸的兩種可能方式進行討論。

3．設計實驗

重點在引導學生思考以下問題。

（1）如何控制實驗中的有氧條件和無氧條件？

（2）怎樣鑒定細胞呼吸的產物？重點放在如何檢測二氧化碳和酒精的生成，如何比較兩種呼吸產物的多少。

4．實施計劃

同前面的「操作指南」。

5．分析結果

（1）如果在室溫25℃、濕度55%條件下，安裝好裝置，一般在實驗開始後25 min左右就會出現比較明顯的實驗現象。

（2）無論是酵母菌的有氧呼吸還是無氧呼吸，都可以檢測到二氧化碳的生成。二氧化碳的生成量可依據單位時間內石灰水變混濁的程度來判斷。

（3）在酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的裝置中都可以檢測到酒精的生成。這是因為在我國目前中學生物實驗室的條件下，難以做到讓有氧裝置中的每一個酵母菌細胞都處於有氧環境中。因此在有氧呼吸裝置中也可能有部分酵母菌進行無氧呼吸，產生酒精。

6．得出結論

教師引導學生通過討論，得出以下結論。

（1）細胞呼吸有兩種方式：有氧呼吸和無氧呼吸。

（2）細胞的無氧呼吸包括兩種形式：生成酒精的無氧呼吸和生成乳酸的無氧呼吸。

7．表達交流

從學生開始進行實驗，到得到實驗結果，大約需要30 min。實驗結束後可以安排時間讓學生討論並整理實驗結果，各小組派代表匯報、交流。

五、評價建議

1．評價等級分為優、良、及格、不及格四個檔次。

2．能比較完整地完成探究活動的學生或小組獲得「良」以上的成績。

3．在探究活動的某個環節有創意、有想法，並進行認真思考和實踐的學生或小組獲得提高一檔的評價。

G. UASB厭氧反應器運行過程中應控制的環境因素有哪些

厭氧生物處理反應器啟動時的注意事項有哪些
（1）厭氧化物處理反應器在投入運行之前，必須進行充水試驗和氣密性試驗。充水試驗要求無漏水現象，氣密性試驗要求池內加壓到350mm水柱，穩定15min後壓力降小於100 mm水柱。而且在進行厭氧污泥的培養和馴化之前，最好使氮氣吹掃。
（2）厭氧活性污泥最好從處理同類污水的正在運行的厭氧處理構築物中取得，也可取自江河湖泊沼澤底部、市政下水道及污水集積處等處於厭氧環境下的淤泥，甚至還可以使用好氧活性污泥法的剩餘污泥進行轉性培養，但這樣做需要的時間要更長的一些。
（3）厭氧化物處理反應器因為微生物增殖緩慢，一般需要的啟運時間較長，如果能接種大量的厭氧污泥，可以縮短啟動時間。一般接種污泥的數量要達到反應器容積的10% ~9%，具保值根據接種污泥的來源情況而定。接種量越大，啟動時間越短，如果接種污泥中含有大量的甲烷菌，效果會更好。
（4）採用中溫消化或高溫消化時，加熱升溫的速度越慢越好，一定不能超過1℃/h。同時對含碳水化合物較多、缺乏鹼性緩沖物質的廢水時，需要補充投加一部分鹼源，並嚴格控制反應器內的PH值在6.8~7.8之間。
（5）啟動時的初始有機負荷與厭氧處理方法、待處理廢水性質、溫度等工藝條件及接種污泥的性質等有關，一般從較低的負荷開始，再逐步增加負荷完成啟運過程。例如UASB啟動時，初始有機負荷一般為0.1~0.2kgCODCR/（kgMLSS•d），當CODCR去除率達到80%或出水中揮發性有機酸VFA的濃度低於1000mg/L後，再按原有負荷50%的遞增幅度增加負荷。如果出水中VFA濃度較高，則不宜提高負荷，甚至要酌情降低負荷。
（6）厭氧反應器的出水以一定的迴流以返回反應器，可以回收部分流失的污泥及出水中的緩沖性物質、平衡反應器中水的PH值。一般附著型的反應裝置因填料具有一定的攔截作用，可以不用迴流出水；而懸浮生長型反應裝置啟動時因污泥易於流失，可適當出水迴流。
（7）對於縣浮型厭氧反應裝置，可以投加粉末無煙煤、簽名冊水砂礫、粉末活性炭或絮凝劑，促進污泥的顆粒化。
（8）啟動初期水力負代號過高可能造成污泥的大量流失，水力負荷過低又不利於厭氧污泥的篩選。一般在啟動初期 選用較低的水力負荷，經過數周後再緩慢平穩地遞增。

H. 關於厭氧反應器（高手進！！！）

我看了一下 所謂的內循環UASB和外循環UASB都是一樣的結構 只不過改了個名字 便冒充新型的反應器 他們跟EGSB差不多 只不過EGSB是出水迴流 他們是三相分離器下部的反應液迴流，按原理來說效果肯定不如EGSB的好，UASB是不迴流的 迴流肯定是污水迴流 因為三相分離器有隔絕顆粒污泥流失的效果

I. 厭氧反應器的結構圖和安裝細則

厭氧反應器也叫厭氧處理工藝有以下幾種一、沼氣池(厭氧消化器)採用技術分析消化器結構簡單，沒有攪拌裝置及供微生物附著的填料；2長的SRT和MRT使其

J. 厭氧反應器的作用及工作原理

作用：採用生物法處理廢水。

工作原理：ECAR充分利用了厭氧顆粒污泥技術，通過外循環為反應器提供充分的上升流速，保持顆粒污泥床的膨脹和反應器內部的混合，提高了反應器的處理效率。

高濃度廢水由布水系統從ECAR底部泵入，與反應器內的厭氧顆粒污泥充分混合，絕大部分有機物質被轉化為沼氣，氣液分離模塊將沼氣、水和污泥實現良好分離，沼氣由頂部進入沼氣輸送系統，廢水由出水管流入後續處理系統，厭氧污泥迴流至污泥床。

(10)厭氧反應實驗教學裝置擴展閱讀

厭氧反應發生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態下產生的沼氣（主要是甲烷和二氧化碳）引起了內部的循環，這對於顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒有附著的氣體向反應器頂部上升。

上升到表面的污泥撞擊三相反應器氣體發射器的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放後污泥顆粒將沉澱到污泥床的表面，附著和沒有附著的氣體被收集到反應器頂部的三相分離器的集氣室。