單體的酚化合物和聚酚化合物

酚類化合物可以分為兩大類:單體的酚化合物和聚酚化合物。

①單體的酚化合物 某些單體酚很容易被降解，甚至當(dāng)使用未馴化厭氧污泥時(shí)，降解過程也沒有停滯期。它們的降解與甲烷的產(chǎn)生無關(guān)，在沒有甲烷菌存在的情況下，這些單體的酚類化合物也能迅速酸化。這些化合物通常每個(gè)苯環(huán)上有三個(gè)羥基或甲氧基。具有三個(gè)羥基的酚的降解叫作“途徑”。

僅有1~2個(gè)羥基或甲氧基的其他酚類化合物不能迅速降解，在厭氧降解開始前它們需要一段停滯期。它們的降解由酸化產(chǎn)物例如乙酸和氫氣所抑制。與長(zhǎng)鏈脂肪酸一樣，這些酚類化合物被認(rèn)為是互養(yǎng)型的底物。產(chǎn)甲烷過程除去了酸化的末端產(chǎn)物而使這類酚化合物的降解得以繼續(xù)進(jìn)行。這類酚的降解被稱為“酚途徑”。

盡管“”類型的酚化合物明顯比“酚型”的酚類化合物降解較快，但只要馴化得當(dāng)，所有這些酚類化合物都能厭氧降解。在“酚型”酚化合物的厭氧降解中，各種來自于木素和單寧降解過程的酚化合物可能會(huì)在廢水中積累，如果VFA未能被甲烷菌利用，積累的程度會(huì)較高。

②焦糖 焦糖是糖和氨基酸在高溫下焦化后的產(chǎn)物。它是雜環(huán)和芳香族聚合物的復(fù)雜昆合物。表5-4在200℃加熱干燥的蔗糖對(duì)其厭氧生物可降解性的影響。

深色的蔗糖化合物的降解性能明顯的小于糖。Stucky和McCarty也已發(fā)現(xiàn)氨基酸在00℃加熱1h后厭氧生物可降解性下降。

糖加熱過程中首先形成糠醛，糠醛可以被馴化過的厭氧污泥降解。因此糖在進(jìn)一步加熱降解性能的下降是由于大分子焦糖化合物的形成。

長(zhǎng)鏈脂肪酸本身的厭氧降解是一個(gè)厭氧氧化的過程。其末端產(chǎn)物主要為乙酸和氫氣，它們分別占整個(gè)末端產(chǎn)物COD的67%和33%。長(zhǎng)鏈脂肪酸的降解會(huì)因乙酸和氫氣的積累而受到抑制。因此，只有在厭氧系統(tǒng)中存在甲烷菌并能有效利用乙酸和氫氣，長(zhǎng)鏈脂肪酸才能被酸化。因此長(zhǎng)鏈脂肪酸被歸類為互養(yǎng)型的底物。如果甲烷菌完全受到抑制(例如在酸化反應(yīng)器中)，那么長(zhǎng)鏈脂肪酸將不會(huì)降解或只部分降解。高濃度的長(zhǎng)鏈脂肪酸對(duì)微生物有抑制作用，在此情況下，其降解有一個(gè)較長(zhǎng)的停滯期，一旦菌種對(duì)此適應(yīng)，且乙酸和氫濃度保持在低水平，它們?nèi)阅鼙谎杆俳到?。?/span>5-2表示出乙酸和氫對(duì)長(zhǎng)鏈脂肪酸的抑制作用，試驗(yàn)是在溶液中添加葡萄糖或不加葡萄糖的兩種情況下進(jìn)行的，從中可以看由于易酸化的葡萄糖產(chǎn)生的乙酸和氫的影響和長(zhǎng)鏈脂肪酸濃度的增加，其降解過程中的停滯期增加。