北京科技大学环境工程课件12.ppt

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1、第12章废水的厌氧处理TheAnaerobicProcesses10/23/20211第12章废水的厌氧处理12．1概述L13．2厌氧法的基本原理L12．3厌氧法的工艺和设备L12．4厌氧法的影响因素L12．5厌氧设备的运行管理L12．6厌氧和好氧技术的联合运用简介L10/23/2021212．1概述废水厌氧生物处理是环境工程与能源工程中的一项重要技术，是有机废水强有力的处理方法之一。过去，它多用于城市污水处理厂的污泥、有机废料以及部分高浓度有机废水的处理。目前，厌氧生化法不仅可用于处理有机污泥和高浓度有机废水，也用于处理中、低浓度有机废水，包括城

2、市污水。10/23/20213厌氧生化法的特点：（1）应用范围广因供氧限制，好氧法一般只适用于中、低浓度有机废水的处理，而厌氧法既适用于高浓度有机废水，又适用于中、低浓度有机废水。有些有机物对好氧生物处理法来说是难降解的，但对厌氧生物处理是可降解的，如固体有机物、着色剂蒽醌和某些偶氮染料等。10/23/20214（2）能耗低好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随着有机物浓度的增加而增大，而厌氧法不需要充氧，而且产生的沼气可作为能源。废水有机物达一定浓度后，沼气能量可以抵偿消耗能量。研究表明，当原水BOD5达到1500mg/L时，采用厌氧处理即有能量

3、剩余。有机物浓度愈高，剩余能量愈多。一般厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的1/10。10/23/20215（3）负荷高通常好氧法的有机容积负荷为24kgBOD/(m3·d)，而厌氧法为2l0kgCOD/(m3·d)，高的可达50kgCOD/(m3·d)。（4）剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好好氧法每去除lkgCOD将产生0.40.6kg生物量，而厌氧法去除lkgCOD只产生0.020.lkg生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5％20％。同时，消化污泥在卫生学上和化学上都是稳定的。因此，剩余污泥处理和处置简单、运行费用低，甚至可作为肥料、饲

4、料或饵料利用。10/23/20216（5）氮、磷营养需要量较少好氧法一般要求BOD:N:P为l00:5:1，而厌氧法的BOD:N:P为l00:2.5:0.5，对氮、磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐量较少。（6）有杀菌作用厌氧处理过程有一定的杀菌作用，可以杀死废水和污泥中的寄生虫卵、病毒等。（7）污泥易贮存厌氧活性污泥可以长期贮存，厌氧反应器可以季节性或间歇性运转。10/23/20217（8）厌氧生物处理法也存在下列缺点:（a）厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长；（b）出水往往达不到排放标准，需要进一步处理，故一般在厌氧处

5、理后串联好氧处理；（c）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。（d）厌氧过程会产生气味对空气有污染。返回目录10/23/2021813．2厌氧法的基本原理废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物(anaerobicmicrobes)(包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷(methane)和二氧化碳(carbondioxide)等物质的过程，也称为厌氧消化(anaerobicdigestion)。与好氧过程的根本区别在于不以分子态氧作为受氢体，而以化合态氧、碳、硫、氮等作为受氢体。厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程

6、，依靠三大主要类群的细菌，即：水解产酸细菌(fermentativebacteria)产氢产乙酸细菌(acetogenicbacteria)产甲烷细菌(methanogenicbacteria)的联合作用完成。10/23/20219厌氧消化过程划分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。第一阶段为水解酸化阶段。复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。第二阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产

7、生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2，在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2。第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。10/23/202110厌氧消化的三个阶段和COD转化率(1)水解酸化(2)产氢产乙酸(3)产甲烷复杂有机物高级有机酸H2乙酸CH410/23/202111此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷，前者约占总量的l/3后者约占2/3。上述三个阶段的反应速度依废水性质而异，在含纤维素、半纤维素、果胶和脂类等污染物为主的废水中，水解易成为速度限制步

8、骤；简单的糖类、淀粉、氨基酸和一般的蛋白质均能被微生物迅速分解，对含这类有机物为主的废水，产甲烷易成为限速阶段。返回目录1