厌氧生物处理工艺

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1、第六章厌氧生物处理工艺第一节绪论一、厌氧生物处理在水处理中的应用脱氮（A/O工艺）A（缺氧）：反硝化——脱氮O（好氧）：硝化硝化：NH4+——NO2－——NO3－反硝化：C＋NO3－——N2、CO2亚硝化单胞菌硝化杆菌脱氮反硝化菌原理：利用活性污泥在缺氧、好氧交替环境中聚磷菌具有在厌氧条件下放磷、好氧条件下吸磷的特性，使活性污泥富集较高的聚合磷酸盐，最终通过剩余污泥排放来达到除磷的目的。厌氧：细菌通过染色粒释放聚磷酸盐而获得吸收有机物的能量；好氧：有机物氧化产生的能量又可用于细菌生长和磷酸盐转化为细菌原生质中的聚磷酸盐。创造条件使细菌能够吸收超出本身细胞增

2、殖所需要的PO43－出发点生物除磷原理二、厌氧生物处理应用对象——工业废水的特性高BOD：消耗水中氧气高SS：影响水中生物呼吸有毒物质：食物链（生物放大效应）糖厂废水和生活污水主要参数平均值参数糖厂废水生活污水大肠杆菌/（个/L）5300～107SS/ppm6900200可沉降固体/ppm6600－BOD/ppm755200COD/ppm2033350总氮/ppm3940总磷/ppm1510典型造纸废水排放特性（大约1980）漂白方法流量/（m3/t）SS/ppmBOD/ppm未漂白牛皮纸法30500350漂白牛皮纸法150300250新闻纸厂（包括亚硫酸

3、盐）504001000未回收亚硫酸盐200100950中型亚硫酸盐半机械法30350500削减工业废水有害性的方法生产过程中消除；废水排放前回收或回用；从废水中去除。工业废水好氧处理方法：活性污泥法和生物滤池法。不同处理方法中BOD及SS的去除率（％）过程BOD去除率SS去除率化粪池25～6540～75一级处理30～4040～75一级处理＋生物滤池80～90或更多80～90或更多一级处理＋活性污泥80～96或更多80～96或更多三、厌氧生物处理的优点应用范围广好氧：中、低浓度有机废水；厌氧：高、中、低；好氧难处理的物质，如固体有机物、着色剂蒽醌和某些偶氮燃

4、料等。能耗低：好氧：曝气；厌氧：沼气可作为能源；好氧与厌氧处理的能量平衡与原污水BOD浓度关系当废水有机物达一定浓度后，沼气能量可以低偿消耗能量。有机物浓度越高，剩余能量越高，一般厌氧法的动力消耗越为活性污泥法的1/10。负荷高好氧：有机容积2～4kgBOD/m3.d；厌氧：有机容积2～10kgCOD/m3.d。剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好好氧：去除1kgCOD——0.4~0.6kg生物量；厌氧：去除1kgCOD——0.02~0.1kg生物量；工艺稳定性简化运行：生物固定、氧的传递；消除尾气污染充分解决起泡问题和生物不可降解物质问题降低毒性处理季节

5、性污水附：好氧和厌氧处理的共同特点有机污染物——能源（电子供体）O、NO2－、NO3－、SO42－、CO2——电子受体好氧：O——电子受体；缺氧：NO2－、NO3－——电子受体；厌氧：SO42－、CO2——电子受体。易于生物降解的有机污染物从液相逸出的气体性质类似于皮革或泥炭的剩余生物污泥厌氧生物处理适用范围：高浓度、高负荷的工业废水。四、厌氧生物处理的机理反应所需菌群：兼性菌、专性厌氧菌根据阶段不同又可分为：水解、发酵细菌产氢产乙酸菌；产甲烷菌。三阶段理论模式水解阶段产酸阶段产甲烷阶段有机物（BOD5、COD、TOC）脂肪酸及其它产物H、CO2、乙酸甲烷

6、产甲烷菌工业废水排放产氢产乙酸细菌水解菌发酵菌挥发水解阶段产酸阶段产甲烷阶段五、厌氧生物处理的影响因素基础因素：微生物量（污泥浓度）营养比混合接触状况有机负荷等；环境因素：温度pH值氧化还原电位有毒物质等。温度产甲烷菌：5～60℃常温厌氧消化：中温厌氧消化：高温厌氧消化：温度的高低不仅影响沼气的产量，也影响沼气中甲烷的含量和厌氧消化污泥的性质，对不同性质的底物影响程度不同；同时也影响反应速度，高温消化期比中温期短。温度的急剧变化和上下波动不利于消化作用要采用一定温控措施。pH产酸：产氢产乙酸菌作用，使pH下降；产氨：含氮有机物分解，使pH上升。应维持pH在

7、6.8~7.2，才能维持正常的产甲烷菌活性。在厌氧反应器中还存在着CO2-HCO3-缓冲系统。因此，厌氧处理中pH要受到进水pH、挥发酸、碱度、CO2、NH4-N、H之间的平衡。所以将挥发酸浓度、碱度作为管理指标。氧化还原电位产甲烷菌基本条件之一：无氧；厌氧反应器中氧浓度：由浓度与电位的关系判断（Nernst公式），即氧化还原电位；pH也对氧化还原电位有影响：pH越高，氧还电位越低；pH越低，氧还电位越高。有机负荷又称容积有机负荷或容积负荷，即消化器中单位有效容积每天接受的有机物量（kgCOD/m3.d）。有机负荷要适中：过高，水力负荷太高使消化系统中的污

8、泥流失率高于增长速率，从而降低消化效率；过低，物料产气率/有机物去