厌氧反应阶段有三个阶段 其中一个是产酸阶段为什么
厌氧反应四个阶段
一般来说，废水中复杂有机物物料比较多，通过厌氧分解分四个阶段加以降解：
（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
（3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
（4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
三阶段理论：
1、水解发酵阶段. 复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解成简单的有机物,如纤维素经水解转化成较简单的糖类；蛋白质转化成较简单的氨基酸；脂类转化成脂肪酸和甘油等.继而这些简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类.
2、产氢产乙酸阶段.产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢,并有二氧化碳产生.
3、产甲烷阶段. 在该阶段中,产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、氢气和二氧化碳等转化为甲烷.
生物处理的基本原理目前被人们广泛接受的是三阶段理论。此理
论将复杂的厌氧生化过程大致可以分为三个阶段，即：水解、发一
酵阶段；产氢产乙酸阶段；产甲烷阶段。相应的，将厌氧发酵微
生物分为发酵细菌群、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群三个主要的
细菌群。三个阶段过程是相互独立但又相互联系的。
第一阶段为水解发酵阶段。在该阶段，复杂的有机物在厌氧
菌胞外酶晦作用下，首先被分解成简单的有机物，如纤维素经水
解转化成较简单的糖类；蛋白质转化成较简单的氨基酸；脂类转
化成脂肪酸和甘油等。继而这些简单的有机物在产酸菌的作用下
经过
等。
厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类
参与这个阶段的水解发酵蘸主要是厌氧菌和兼性厌氧菌。
第二阶段为产氢产乙酸阶段。在该阶段，产氢产乙酸菌把除
乙酸、甲酸、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物，如丙酸、丁
酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢，并有C02产生。
第三阶段为产甲烷阶段。在该阶段中，产甲烷菌把第一阶段
和第二阶段产生的乙酸、H2和C02等转化为甲烷。
三阶段理论认为产甲烷菌不能利用除乙酸、H2／c02和甲醇
等以外的有机酸和醇类，长链脂肪酸和醇类必须经过产氢产乙酸
菌转化为乙酸、Hz和C02等后，才能被甲烷菌利用。
几乎与三阶段理论提出的同时，有科学家提出了四菌群学
说。该理论认为复杂有机物的厌氧硝化过程有四种厌氧微生物菌
群参与，即增加了同型(耗氢)产乙酸菌群，该菌群的代谢特点
是能将H2／C02合成为乙酸。
三阶段理论和四菌群理论有机物降解的过程如图72所示。
有机物
11发酵性细菌
脂肪碱、醇类等
乙酸
CH4
圈72厌氧反应的三阶段理论和四类菌群理论
说明：1．I、Ⅱ、Ⅲ为三阶段理论，I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为四类群理论I
2．所产生的细胞物质未表示在图中
厌氧处理中最慢步骤的特点表现为限制速度步骤之前基质的
积累。如果这种基质的形式为非酸类有机物，如乙醇，则对整个
微生物群体无不良影响。- 。
微生物群体中反应最慢的成员常常是丙酸或乙酸利用菌，所
以丙酸和乙酸的积累会抵消系统中的碳酸氢盐碱度，这样的运行
故障有可能使系统的pH值降低，进而对整个微生物群体产生不
利的影响。同时低pH值恰好会对构成这一问题的利用丙酸和乙
酸的微生物抑制最大。
从产甲烷的串联反应可以类推出结论：只有每一顺序的微生
物利用有机中间产物的速度和这些中间产物产生的速度相同，厌
氧过程才能很好地进行下去。
葡萄糖分子量：180
乙酸分子量：60
产生的乙酸为（1/180*60*2）g,2/3g
（1）第一阶段:水解、发酵阶段（发酵性细菌）
由厌氧或兼性厌氧发酵性细菌起主要作用。主要功能有两种：（1）水解-在胞外酶的作用下将不溶性有机物水解成可溶性有机物；（2）酸化-将可溶性大分子有机物转化成脂肪酸、醇类等。
这些细菌的水解过程较缓慢，并受多种因素（pH、SRT、有机物种类等）影响，有时会成为厌氧反应的限速步骤。
(2)第二阶段:产氢产乙酸阶段阶段（产氢产乙酸菌）
厌氧或兼性厌氧产氢产乙酸细菌在厌氧消化中的生理功能是将第一阶段的发酵产物如高级脂肪酸和醇类等氧化分解成乙酸、 H2和CO2 ，为产甲烷菌提供合适的基质。
主要的反应过程如下：
CH3CH2COOH +2H2O→CH3COOH+CO2+3H2
CH3CH2OH+H2O→CH3COOH+2H2
(3)第三阶段:耗氢产乙酸阶段阶段（同型产乙酸菌）
同型产乙酸菌，它们既能利用H2、CO2生成乙酸，也能代谢糖类生成乙酸。
2CO2+4H2→CH3COOH+2H2O
C6H12O6→3CH3COOH
（4）第四阶段:产甲烷阶段（耗乙酸产甲烷菌、耗氢产甲烷菌）
由严格厌氧的产甲烷菌群来完成，其主要功能是将产乙酸菌的产物乙酸、甲醇、甲胺、H2/CO2等转化为CH4和CO2 。
生成CH4的主要反应如下：
CH3COOH→CH4+CO2
CH3COONH4+H2O→CH4+NH4HCO3
4H2+CO2→CH4+2H2O
4HCOOH→CH4+3CO2+2H2O
4CH3OH→3CH4+CO2+2H2O
在此过程中，可降解的有机物逐渐被厌氧菌群分解利用，产生沼气，有机氮被分解形成氨氮，有机分解形成磷酸盐，导致厌氧消化液的高氨氮高磷特性。
