1、生化處理主要內(nèi)容,廢水處理微生物學(xué)基礎(chǔ) 廢水的好氧生物處理（一） 穩(wěn)定塘、土地處理 廢水的好氧生物處理（二）- 廢水的好氧生物處理（三）-活性污泥法 生物脫氮除磷技術(shù) 廢水的厭氧生物處理,1,學(xué)習(xí)交流PPT,廢水的厭氧生物處理,概述 原理 影響因素及控制要求 主要構(gòu)筑物及工藝,2,學(xué)習(xí)交流PPT,一、厭氧生物處理概述,厭氧生物處理法（厭氧消化法） 在斷絕與空氣接觸的條件下，依賴(lài)兼性厭氧菌和專(zhuān)性厭氧菌的生物化學(xué)作用，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行生物降解的過(guò)程。 與好氧過(guò)程的根本區(qū)別在于不以分子態(tài)氧作為受氫體，而以化合態(tài)氧、碳、硫、氫等為受氫體。,處理對(duì)象： 不溶性固態(tài)有機(jī)物（難生物降解有機(jī)物） 應(yīng)用場(chǎng)合：高濃度

2、有機(jī)廢水、城鎮(zhèn)污水的污泥、溫度較高的有機(jī)工業(yè)廢水。,3,學(xué)習(xí)交流PPT,在這個(gè)過(guò)程中: 部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CH4 部分被分解為CO2、H2O、NH3、H2S等無(wú)機(jī)物，并為細(xì)胞合成提供能量； 少量有機(jī)物被轉(zhuǎn)化、合成為新的原生質(zhì)的組成部分。,一、厭氧生物處理概述,4,學(xué)習(xí)交流PPT,厭氧生化法與好氧生化法相比具有下列優(yōu)點(diǎn)： （1）既適用于高濃度廢水，又適用于中低濃度廢水。 （2）能耗低：厭氧法產(chǎn)生的沼氣可作為能源。 （3）負(fù)荷高：厭氧法為210kgCOD/m3d。 （4）剩余污泥量少，且其濃縮性、脫水性良好。 （5）氮、磷營(yíng)養(yǎng)需要量少：厭氧法的C:N:P為 100:2.1:0.5(100-300:5

3、:1) （6）厭氧處理過(guò)程有一定的殺菌作用。 （7）厭氧活性污泥可以長(zhǎng)期貯存。,一、厭氧生物處理概述,5,學(xué)習(xí)交流PPT,厭氧生物處理法也存在下列缺點(diǎn)： （1）厭氧微生物增殖緩慢，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。 （2）出水往往達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步處理。 （3）厭氧處理系統(tǒng)操作控制因素較為復(fù)雜。,一、厭氧生物處理概述,6,學(xué)習(xí)交流PPT,厭氧生物處理的早期目的和過(guò)程 厭氧生物處理機(jī)理,二、厭氧生物處理原理,7,學(xué)習(xí)交流PPT,1)厭氧生物處理的早期目的和過(guò)程,早期的厭氧處理研究主要針對(duì)污泥消化，即將污泥中的固態(tài)有機(jī)物降解為液態(tài)和氣態(tài)的物質(zhì)。 污泥的消化過(guò)程明顯分為兩個(gè)階段：固態(tài)有機(jī)物先液化，稱(chēng)液化階段；

4、接著降解產(chǎn)物氣化，稱(chēng)氣化階段；整個(gè)過(guò)程歷時(shí)半年以上。,8,學(xué)習(xí)交流PPT,1)厭氧生物處理的早期目的和過(guò)程,1、液化階段 最顯著的特征是液態(tài)污泥的PH值迅速下降，不到10天，降到最低值(例如在室溫下，露在空氣中的食物幾天內(nèi)就變餿發(fā)酸)，所以又稱(chēng)酸化階段。 污泥中的固態(tài)有機(jī)物如淀粉、纖維素、油脂、蛋白質(zhì)等，在無(wú)氧環(huán)境中降解時(shí)，轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸、醇、醛、水分子等液態(tài)產(chǎn)物和C02、H2、NH3、H2S等氣體分子。由于轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中有機(jī)酸是主體，所以導(dǎo)致PH值下降。 又由于產(chǎn)生的NH3溶解于水后產(chǎn)生的NH4OH具有堿性，產(chǎn)生中和反應(yīng)并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)程后使PH值回升，并進(jìn)入氣化階段。,9,學(xué)習(xí)交流PPT,1)厭

5、氧生物處理的早期目的和過(guò)程,2、氣化階段： 有機(jī)酸、醇、醛等中間產(chǎn)物在甲烷菌的作用下轉(zhuǎn)化為生物氣，也可稱(chēng)消化氣，主體是CH4，因此氣化階段常稱(chēng)甲烷化階段。該階段除產(chǎn)生CH4外，還產(chǎn)生CO2和微量H2S。,10,學(xué)習(xí)交流PPT,1)厭氧生物處理的早期目的和過(guò)程,液化階段： 兼性厭氧菌作用，大量氫產(chǎn)生，也稱(chēng)氫發(fā)酵階段，有機(jī)酸大量積累，pH迅速下降，污泥帶有粘性，呈灰黃色，并發(fā)出惡臭，污泥稱(chēng)為酸性發(fā)酵污泥。 氣化階段： 專(zhuān)性厭氧菌作用，需隔絕光和空氣，最佳pH值7.2-7.5，有機(jī)酸濃度不超過(guò)2000mg/L，最佳50500mg/L， 堿度不應(yīng)超過(guò)5000mg/L，最佳20003000mg/L 污泥

6、呈黑色，穩(wěn)定不易腐化，無(wú)甚惡臭，易于脫水，這種污泥成為熟污泥或消化污泥。,11,學(xué)習(xí)交流PPT,2) 厭氧生物處理機(jī)理,消化經(jīng)歷四個(gè)階段： 水解階段 酸化階段 乙酸化階段 甲烷化階段,12,學(xué)習(xí)交流PPT,厭氧發(fā)酵的幾個(gè)階段,13,學(xué)習(xí)交流PPT,2) 厭氧生物處理機(jī)理,(1）水解發(fā)酵階段 水解發(fā)酵階段是將大分子不溶性復(fù)雜有機(jī)物在細(xì)胞外酶的作用下，水解成小分子溶解性高級(jí)脂肪酸(醇類(lèi)；醛類(lèi)、酮類(lèi)等)，然后滲入細(xì)胞內(nèi)，參與的微生物主要是兼性細(xì)菌與專(zhuān)性厭氧菌。 兼性細(xì)菌的附帶作用：是消耗掉污水帶來(lái)的溶解氧，為專(zhuān)性厭氧細(xì)菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造有利條件。此外還有真菌(毛霉Mucor，根霉Rhigopus，共頭霉s

7、yncephastrum ,曲霉Aspergillus)以及原生動(dòng)物(鞭毛蟲(chóng)，纖毛蟲(chóng)，變形蟲(chóng))等?？山y(tǒng)稱(chēng)為水解發(fā)酵菌。,14,學(xué)習(xí)交流PPT,2) 厭氧生物處理機(jī)理,(1）水解發(fā)酵階段 污水中三種有機(jī)物的分解情況如下： 碳水化合物水解成單糖，是最易分解的有機(jī)物； 含氮有機(jī)物水解產(chǎn)氨較慢，故蛋白質(zhì)及非蛋白質(zhì)的含氮化合物(嘌呤、嘧啶等)繼碳水化合物及脂肪的水解后進(jìn)行，經(jīng)水解為脲，胨，肌酸，多肽后形成氨基酸； 脂肪的水解產(chǎn)物主要為甘油、醛等。 上述三種有機(jī)物的水解速率常數(shù)為：碳水化合物(纖維素 為0.040.13，半纖維素為0.54)，脂肪為0.081.7，蛋 白質(zhì)為0.020.03。不溶性有機(jī)物的

8、水解發(fā)酵速度較緩慢。 從水解速率常數(shù)可看出水解過(guò)程的快慢，不難理解不同的水質(zhì)需有不同的水解停留時(shí)間。,15,學(xué)習(xí)交流PPT,2)厭氧生物處理機(jī)理,(2）產(chǎn)酸脫氫階段 產(chǎn)酸脫氫階段是將第一階段的產(chǎn)物降解為簡(jiǎn)單脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸等)并脫氫。 參與該階段作用的微生物是兼性或?qū)Ｐ詤捬蹙?產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌以及硝酸鹽還原菌NRB、硫酸鹽還原菌SRB等)。故第二階段的主要產(chǎn)物是簡(jiǎn)單脂肪酸，C02，碳酸根HCO3-，銨鹽NH4+和HS-，H+等。此階段速率較快。,16,學(xué)習(xí)交流PPT,2) 厭氧生物處理機(jī)理,(3）產(chǎn)甲烷階段 產(chǎn)甲烷細(xì)菌將乙酸、乙酸鹽、CO2和H2等轉(zhuǎn)化為甲烷。參與作用的微生物是絕對(duì)厭氧菌(

9、甲烷菌)。 此過(guò)程由兩組生理上不同的產(chǎn)甲烷菌完成，一組把氫和二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷，另一組從乙酸或乙酸鹽脫控產(chǎn)生甲烷，前者約占總量的1/3，后者約占2/3。,17,學(xué)習(xí)交流PPT,2) 厭氧生物處理機(jī)理,上述3個(gè)階段，以產(chǎn)甲烷階段的反應(yīng)速度最慢，為厭氧消化的限制階段。與好氧氧化相比，厭氧生物處理產(chǎn)生的污泥量遠(yuǎn)少于好氧氧化。 有的研究人員將厭氧過(guò)程分為四個(gè)階段:水解、酸化、酸性減退(由于產(chǎn)生中間產(chǎn)物氨,中和了酸)、產(chǎn)甲烷階段。 參與厭氧反應(yīng)的細(xì)菌，酸化階段的統(tǒng)稱(chēng)產(chǎn)酸或酸化細(xì)菌，幾乎包括所有的兼性細(xì)菌；甲烷化階段的統(tǒng)稱(chēng)甲烷細(xì)菌，已經(jīng)證實(shí)的已有80多種,18,學(xué)習(xí)交流PPT,二、厭氧生物處理原理,厭氧生

10、物處理的方法基本功能有二： （1）酸發(fā)酵的目的：為進(jìn)一步進(jìn)行生物處理提供易 生物降解的基質(zhì)； （2）甲烷發(fā)酵的目的：進(jìn)一步降解有機(jī)物和生產(chǎn)氣 體燃料。,完全的厭氧生物處理工藝-因兼有降解有機(jī)物和生產(chǎn)氣體燃料的雙重功能，因而得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。,19,學(xué)習(xí)交流PPT,在厭氧消化系統(tǒng)中微生物主要分為兩大類(lèi)： 非產(chǎn)甲烷菌（non-menthanogens） 產(chǎn)甲烷細(xì)菌（menthanogens）,三. 厭氧法的影響因素與控制要求,甲烷發(fā)酵階段是厭氧消化反應(yīng)的控制階段，因此厭氧反應(yīng)的各項(xiàng)影響因素也以對(duì)甲烷菌的影響因素為準(zhǔn)。,20,學(xué)習(xí)交流PPT,產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌的特性參數(shù),三、厭氧消化的影響因素與

11、控制要求,21,學(xué)習(xí)交流PPT,三、厭氧消化的影響因素與控制要求,溫度因素 酸堿度（PH) 有機(jī)負(fù)荷 營(yíng)養(yǎng)與C/N比 攪拌 有毒物質(zhì),影 響 因 素,22,學(xué)習(xí)交流PPT,三、 厭氧消化的影響因素與控制要求,產(chǎn)甲烷菌的溫度范圍為560，在35和53上下可以分別獲得較高的消化效率，溫度為4045時(shí)，氧消化效率較低。溫度的急劇變化和上下波動(dòng)不利于厭氧消化作用。短時(shí)間內(nèi)溫度升降5，沼氣產(chǎn)量明顯下降，波動(dòng)的幅度過(guò)大時(shí)，甚至停止產(chǎn)氣。 溫度的波動(dòng)，不僅影響沼氣產(chǎn)量，還影響沼氣中的甲烷含量，此其高溫消化對(duì)溫度變化更為敏感。 根據(jù)采用消化溫度的高低，可以分為常溫消化（1030 ）、中溫消化（35左右）和高溫

12、消化（54左右）。,一、溫度,23,學(xué)習(xí)交流PPT,三、厭氧消化的影響因素與控制要求 1、溫度因素,24,學(xué)習(xí)交流PPT,在3538和5255各有一個(gè)最適溫度。,三、厭氧消化的影響因素與控制要求 1、溫度因素,25,學(xué)習(xí)交流PPT,三、厭氧消化的影響因素與控制要求,pH值條件首先使產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸作用和產(chǎn)甲烷作用受抑制，使產(chǎn)酸過(guò)程所形成的有機(jī)酸不能被正常地代謝降解，從而使整個(gè)消化過(guò)程的各階段間的協(xié)調(diào)平衡喪失。 若pH值降到5以下，對(duì)產(chǎn)甲烷菌毒性較大，同時(shí)產(chǎn)酸作用本身也受抑制，整個(gè)厭氧消化過(guò)程即停滯。即使pH值恢復(fù)到7.0左右，厭氧裝置的處理能力仍不易恢復(fù)；而在稍高pH值時(shí)，只要恢復(fù)中性，產(chǎn)甲烷菌能較

13、快地恢復(fù)活性。,2、酸堿度、pH值,26,學(xué)習(xí)交流PPT,三、厭氧消化的影響因素與控制要求,厭氧裝置適宜在中性或稍偏堿性的狀態(tài)下運(yùn)行。最適pH值為7.07.2，pH6.67.4較為適宜。 pH值和溫度是影響甲烷細(xì)菌生長(zhǎng)的兩個(gè)重要環(huán)境因素。 影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的吸收； pH強(qiáng)烈地影響酶的活性，進(jìn)而影響微生物細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)過(guò)程。,2、酸堿度、pH值,27,學(xué)習(xí)交流PPT,3、有機(jī)負(fù)荷,在一定范圍內(nèi)，隨著有機(jī)負(fù)荷的提高，產(chǎn)氣率趨向下降，而消化器的容積產(chǎn)氣量則增多，反之亦然。 原因： 若有機(jī)負(fù)荷過(guò)高，則產(chǎn)酸率將大于用酸（產(chǎn)甲烷）率，揮發(fā)酸將累積而使pH值下降、破壞產(chǎn)甲烷階段的正常進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)甲烷作

14、用停頓，系統(tǒng)失敗，并難以調(diào)整復(fù)蘇。 有機(jī)負(fù)荷過(guò)高，則過(guò)高的水力負(fù)荷還會(huì)使消化系統(tǒng)中污泥的流失速率大于增長(zhǎng)速率而降低消化效率。 若有機(jī)負(fù)荷過(guò)低，物料產(chǎn)氣率或有機(jī)物去除率雖可提高，但容積產(chǎn)氣率降低，反應(yīng)器容積將增大，使消化設(shè)備利用效率降低，投資和運(yùn)行費(fèi)用提高。,三、厭氧消化的影響因素與控制要求,28,學(xué)習(xí)交流PPT,4、營(yíng)養(yǎng)與C/N比,厭氧法中碳:氮:磷控制為20O300:5:1為宜。此比值大于好氧法中100:5:1，這與厭氧微生物對(duì)碳素養(yǎng)分的利用率較好氧微生物低有關(guān)。在碳、氮、磷比例中，碳氮比例對(duì)厭氧消化的影響更為重要。 原料C/N比過(guò)高，碳素多，氮素養(yǎng)料相對(duì)缺乏，細(xì)菌和其他微生物的生長(zhǎng)繁殖受到

15、限制，有機(jī)物的分解速度就慢、發(fā)酵過(guò)程就長(zhǎng)。 原料C/N比過(guò)低，可供消耗的碳素少，氮素養(yǎng)料相對(duì)過(guò)剩，則容易造成系統(tǒng)中氨氮濃度過(guò)高，出現(xiàn)氨中毒。 C/N1020：1,29,學(xué)習(xí)交流PPT,各種廢物的碳氮比（C/N）,30,學(xué)習(xí)交流PPT,5、攪拌和混合,混合攪拌是提高消化效率的工藝條件之一。沒(méi)有攪拌的厭氧消化池，池內(nèi)料液常有分層現(xiàn)象。通過(guò)攪拌可消除池內(nèi)梯度，增加食料與微生物之間的接觸，避免產(chǎn)生分層，促進(jìn)沼氣分離。在連續(xù)投料的消化池中，還使進(jìn)料迅速與池中原有料液相混勻。 攪拌的方法有:（1）機(jī)械攪拌器攪拌法；（2）消化液循環(huán)攪拌法；（3）沼氣循環(huán)攪拌法等。其中沼氣循環(huán)攪拌，還有利于使沼氣中的CO2作

16、為產(chǎn)甲烷的底物被細(xì)菌利用，提高甲烷的產(chǎn)量。,31,學(xué)習(xí)交流PPT,6、有毒物質(zhì),對(duì)厭氧消化具有抑制作用的物質(zhì),32,學(xué)習(xí)交流PPT,7、氧化還原電位,無(wú)氧環(huán)境是嚴(yán)格厭氧的產(chǎn)甲烷菌繁殖的最基本條件之一，產(chǎn)甲烷菌對(duì)氧和氧化劑非常敏感。產(chǎn)甲烷菌初始繁殖的環(huán)境條件是氧化還原電位不能高于-330mV, 相當(dāng)于2.361056L水中有1mol氧。 在厭氧消化全過(guò)程中，不產(chǎn)甲烷階段可在兼氧條件下完成，氧化還原電位為+0.1-0.1V，而在產(chǎn)甲烷階段，氧化還原電位須控制為-0.3-0.35V（中溫消化）與-0.560.6V（高溫消化），常溫消化與中溫相近。產(chǎn)甲烷階段氧化還原電位的臨界值為-0.2V。,33,學(xué)

17、習(xí)交流PPT,8、厭氧活性污泥,厭氧活性污泥主要由厭氧微生物及其代謝的和吸附的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物組成。 厭氧活性污泥的濃度和性狀與消化的效能有密切的關(guān)系。性狀良好的污泥是厭氧消化效率的基礎(chǔ)保證。 厭氧活性污泥的性質(zhì)主要表現(xiàn)為它的作用效能與沉淀性能，前者主要取決于活微生物的比例及其對(duì)廢物的適應(yīng)性和活微生物中生長(zhǎng)速率低的產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量是否達(dá)到與不產(chǎn)甲烷菌數(shù)量相適應(yīng)的水平?；钚晕勰嗟某恋硇阅芘c污泥的凝聚性有關(guān)、與好氧處理一樣，厭氧活性污泥的沉淀性能也以SVI衡量。,34,學(xué)習(xí)交流PPT,第一代厭氧消化工藝 普通厭氧消化池； 厭氧接觸工藝。 第二代厭氧消化工藝 上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器； 厭氧濾

18、床； 厭氧流化床反應(yīng)器； 厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)； 其它，如厭氧混合反應(yīng)器和厭氧折流反應(yīng)器。 第三代厭氧反應(yīng)器和其他改進(jìn)工藝 厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)反應(yīng)器； 厭氧復(fù)合床反應(yīng)器(AF+UASB)； 水解工藝和兩階段厭氧消化(水解+EGSB)工藝。,四、厭氧法的工藝和設(shè)備,35,學(xué)習(xí)交流PPT,1、普通厭氧消化池 廢水定期或連續(xù)進(jìn)入池中，經(jīng)消化的污泥和廢水分別由消化池底和上部排出，所產(chǎn)沼氣從頂部排出。 為了使進(jìn)料和厭氧污泥充分接觸、使所產(chǎn)的沼氣氣泡及時(shí)逸出而設(shè)有攪拌裝置，常用攪拌方式有三種： （1）池內(nèi)機(jī)械攪拌 （2）沼氣攪拌 （3）循環(huán)消化液攪拌。,四、厭氧法的工藝和設(shè)備,36,學(xué)習(xí)交流PPT,常

19、用加熱方式有三種： （1）廢水在消化池外先經(jīng)熱交換器預(yù)熱到定溫再進(jìn)入消化池； （2）熱蒸汽直接在消化器內(nèi)加熱； （3）在消化池內(nèi)部安裝熱交換管。 普通消化池一般的負(fù)荷： 中溫為23kgCOD/m3d 高溫為56kgCOD/m3d,1、普通厭氧消化池,37,學(xué)習(xí)交流PPT,普通消化池的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液。厭氧消化反應(yīng)與固液分離在同一個(gè)池內(nèi)實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)： （1）缺乏持留或補(bǔ)充厭氧活性污泥的特殊裝置，消化器中難以保持大量的微生物細(xì)胞； （2）對(duì)無(wú)攪拌的消化器，還存在料液的分層現(xiàn)象嚴(yán)重，微生物不能與料液均勻接觸，溫度也不均勻，消化效率低。,1、普通厭氧

20、消化池,38,學(xué)習(xí)交流PPT,2、厭氧接觸法,為克服普通消化池不能持留或補(bǔ)充厭氧活性污泥的缺點(diǎn)，在消化池后設(shè)沉淀池，將沉淀污泥回流至消化池，形成了厭氧接觸法。 該系統(tǒng)既使污泥不流失、出水水質(zhì)穩(wěn)定，又可提高消化池內(nèi)污泥濃度，從而提高設(shè)備的有機(jī)負(fù)荷和處理效率。,39,學(xué)習(xí)交流PPT,為了提高沉淀池中混合液的固液分離效果，目前采用以下幾 種方法脫氣： （1）真空脫氣，由消化池排出的混合液經(jīng)真空脫氣器，將污泥絮體上的氣泡除去，改善污泥的沉淀性能； （2）熱交換器急冷法，將從消化池排出的混合液進(jìn)行急速冷卻，如中溫消化液35冷到1525，可以控制污泥繼續(xù)產(chǎn)氣，使厭氧污泥有效地沉淀； （3）絮凝沉淀，向混合

21、液中投加絮凝劑，使厭氧污泥易凝聚成大顆粒，加速沉降； （4）用超濾器代替沉淀他，以改善固液分高效果。,2、厭氧接觸法,40,學(xué)習(xí)交流PPT,厭氧接觸法的特點(diǎn)： （1）通過(guò)污泥回流，保持消化池內(nèi)污泥濃度較高，一般為1015g/L,耐沖擊能力強(qiáng)； （2）消化池的容積負(fù)荷較普通消化池高，中溫消化時(shí)，一般為210kgCOD/m3d，水力停留時(shí)間比普通消化池大大縮短，如常溫下，普通消化池為1530天，而接觸法小于10天； （3）可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液，不存在堵塞問(wèn)題； （4）混合液經(jīng)沉淀后，出水水質(zhì)好，但需增加沉淀池、污泥回流和脫氣等設(shè)備。厭氧接觸法還存在混合液難于在沉淀池中進(jìn)行固

22、液分離的缺點(diǎn)。,41,學(xué)習(xí)交流PPT,3、上流式厭氧污泥床應(yīng)應(yīng)器,42,學(xué)習(xí)交流PPT,上流式厭氧污泥床反應(yīng)器的特點(diǎn)： （1）反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，一般平均污泥濃度為3040g/L；（2）有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，中溫消化，COD容積負(fù)荷一般為1020kgCOD/m2d； （3）反應(yīng)器內(nèi)設(shè)三相分離器，被沉淀區(qū)分離的污泥能自動(dòng)回流到反應(yīng)區(qū)，一般無(wú)污泥回流設(shè)備； （4）無(wú)混合攪拌設(shè)備。投產(chǎn)運(yùn)行正常后，利用本身產(chǎn)生的沼氣和進(jìn)水來(lái)攪動(dòng)； （5）污泥床內(nèi)不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免堵塞問(wèn)題。但反應(yīng)器內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力；進(jìn)水中的懸浮物應(yīng)比普通消化池低得多，特別是難消化的有機(jī)物固體不宜太高；運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)間

23、長(zhǎng)，對(duì)水質(zhì)和負(fù)荷變化比較敏感。,43,學(xué)習(xí)交流PPT,4、厭氧生物濾池,廢水從池底進(jìn)入，從池上部排出，稱(chēng)升流式厭氧濾池；廢水從池上部進(jìn)入，從池底部排出，稱(chēng)降流式厭氧濾池。,44,學(xué)習(xí)交流PPT,厭氧生物濾池的特點(diǎn)是： （1）由于填料為微生物附著生長(zhǎng)提供廣較大的表面積，濾池中的微生物量較高，又生物膜停留時(shí)間長(zhǎng)，平均停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)100天左右，因而可承受的有機(jī)容積負(fù)荷高，COD容積負(fù)荷為216kgCOD/m3d，且耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)； （2）廢水與生物膜兩相接觸面大，強(qiáng)化了傳質(zhì)過(guò)程，因而有機(jī)物去除速度快； （3）微生物固著生長(zhǎng)為主，不易流失，因此不需污泥回流和攪拌設(shè)備； （4）啟動(dòng)或停止運(yùn)行后再啟動(dòng)比

24、前述厭氧工藝法時(shí)間短。但該工藝也存在一些問(wèn)題：處理含懸浮物濃度高的有機(jī)廢水，易發(fā)生堵塞，尤以進(jìn)水部位更嚴(yán)重。濾池的清洗也還沒(méi)有簡(jiǎn)單有效的方法。,45,學(xué)習(xí)交流PPT,5、厭氧流化床,第一段：水解和液化固態(tài)有機(jī)物為有機(jī)酸；緩沖和稀釋負(fù)荷沖擊與 有害物質(zhì)，并將截留難降解的固態(tài)物質(zhì)。 第二段：保持嚴(yán)格的厭氧條件和PH值，以利于甲烷菌的生長(zhǎng)； 降解、 穩(wěn)定有機(jī)物，產(chǎn)生含甲烷較多的消化氣， 并截留懸浮固體，以改善出水水質(zhì)。,46,學(xué)習(xí)交流PPT,厭氧流化床特點(diǎn)： （1）載體顆粒細(xì)，比表面積大，可高達(dá)20003000m2/m3左右，使床內(nèi)具有很高的微生物濃度，因此有機(jī)物容積負(fù)荷大，一般為1040kgCOD

25、/m3d，水力停留時(shí)間短，具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，運(yùn)行穩(wěn)定； （2）載體處于流化狀態(tài)，無(wú)床層堵塞現(xiàn)象，對(duì)高、中、低濃度廢水均表現(xiàn)出較好的效能； （3）載體流化時(shí)，廢水與微生物之間接觸面大，同時(shí)兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度快，強(qiáng)化了傳質(zhì)過(guò)程，從而具有較高的有機(jī)物凈化速度； （4）床內(nèi)生物膜停留時(shí)間較長(zhǎng)，剩余污泥量少； （5）結(jié)構(gòu)緊湊、占地少以及基建投資省等。但載體流化耗能較大，且對(duì)系統(tǒng)的管理技術(shù)要求較高。,47,學(xué)習(xí)交流PPT,6、厭氧轉(zhuǎn)盤(pán),48,學(xué)習(xí)交流PPT,七、兩步厭氧法和復(fù)合厭氧發(fā),7、兩步厭氧法和復(fù)合厭氧法 兩步厭氧消化法是厭氧消化反應(yīng)分別在兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器中進(jìn)行，每一反應(yīng)器完成一個(gè)階段的反應(yīng)；

26、復(fù)合厭氧法是在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)由兩種厭氧法組合而成。如上流式厭氧污泥床與厭氧濾池組成的復(fù)合厭氧法 。,49,學(xué)習(xí)交流PPT,五、厭氧產(chǎn)氣量計(jì)算與反應(yīng)器設(shè)計(jì),1）理論產(chǎn)氣量的計(jì)算 1.根據(jù)廢水有機(jī)物化學(xué)組成計(jì)算產(chǎn)氣量 2根據(jù)COD與產(chǎn)氣量關(guān)系計(jì)算 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol甲烷，相當(dāng)于2mol（或64g）COD，則還原1gCOD相當(dāng)于生成22.4/64=0.35L甲烷。,50,學(xué)習(xí)交流PPT,2）實(shí)際產(chǎn)氣率分析,在厭氧消化工藝中，實(shí)際產(chǎn)氣率受物料的性質(zhì)、工藝條件以及管理技術(shù)水平等多種因素的影響，在不同的場(chǎng)合，實(shí)際產(chǎn)氣率與理論值會(huì)有不同程度的差異。 1.物料的性質(zhì) 就厭氧分解等當(dāng)量COD的不同有機(jī)物而言，

27、脂類(lèi)（類(lèi)脂物）的產(chǎn)氣量最多，而且其中的甲烷含量也高；蛋白質(zhì)所產(chǎn)生的沼氣數(shù)量雖少，但甲烷含量高；碳水化合物所產(chǎn)生的沼氣量少，且甲烷含量也較低；,51,學(xué)習(xí)交流PPT,2廢水COD濃度 廢水的COD濃度越低，單位有機(jī)物的甲烷產(chǎn)率越低，主要原因是甲烷溶解于水中的量不同所致。因此，在實(shí)際工程中，高濃度有機(jī)廢水的產(chǎn)氣率接近理論值，而低濃度有機(jī)廢水的產(chǎn)氣率則低于理論值。 3沼氣中的甲烷含量 沼氣中的甲烷含量越高，其在水中的溶解度越大。故甲烷的實(shí)際產(chǎn)氣率越低。 4生物相的影響 產(chǎn)氣率還與系統(tǒng)中硫酸鹽還原菌及反硝化細(xì)菌等的活動(dòng)有關(guān)。若系統(tǒng)中上述菌較多，則由于這些菌會(huì)與產(chǎn)甲烷菌爭(zhēng)奪碳源，從而使產(chǎn)氣率下降。,52

28、,學(xué)習(xí)交流PPT,5工藝條件影響 對(duì)同種廢水，在不同的工藝條件下，其去除單位重量COD的產(chǎn)氣量不同。 6去除的COD中用于合成細(xì)菌細(xì)胞所占的比例 對(duì)于等當(dāng)量COD的不同有機(jī)物，厭氧消化時(shí)用于細(xì)菌細(xì)胞合成的系數(shù)有一定的差異，故產(chǎn)氣率不是常量。去除的COD中用于合成細(xì)菌細(xì)胞所占的比例越大，則分解用以產(chǎn)生甲烷的比例將越小，從而去除1kgCOD的甲烷產(chǎn)量越低。一般情況下，變幅小于10。,53,學(xué)習(xí)交流PPT,厭氧反應(yīng)器的設(shè)計(jì),厭氧反應(yīng)器的設(shè)計(jì)包括工藝設(shè)備的選型、反應(yīng)器容積的計(jì)算和設(shè)備構(gòu)造的確定等。 厭氧處理裝置的選擇，在很大程度上取決于廢水中的懸浮物含量、粒度和厭氧可降解性。,54,學(xué)習(xí)交流PPT,六、厭氧設(shè)備的運(yùn)行管理,一、厭氧設(shè)備的啟動(dòng) 厭氧設(shè)備在進(jìn)入正常運(yùn)行之前應(yīng)進(jìn)行污泥的培養(yǎng)和馴化。厭氧活性污泥可以取自正在工作的厭氧處理構(gòu)筑物或江河湖泊沼澤底，下水道及污水集積腐臭處等厭氧生境中的污泥，最好選擇同類(lèi)物料厭氧消化污泥。 在啟動(dòng)過(guò)程中，控制升溫速度為1/h，達(dá)到要求溫度即保持恒溫；注意保持pH值在6.87.8之間；此外，有機(jī)負(fù)荷常常成為影響啟動(dòng)成功的關(guān)鍵性因素。啟動(dòng)的 初始有機(jī)負(fù)荷因工藝類(lèi)型、廢水性