厌氧生物处理工艺课件.ppt

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1、第七章废水厌氧生物处理工艺厌氧生物处理的基本原理厌氧生物处理工艺的发展概况及特征早期的厌氧生物反应器厌氧消化池现代高速厌氧生物反应器厌氧生物处理的基本原理早期，被称为厌氧消化、厌氧发酵；实际上，是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性厌氧）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。厌氧消化过程的基本生物过程——阶段性理论①厌氧反应过程中的阶段性②两阶段理论③三阶段理论④四类群理论厌氧消化的两阶段理论水解细菌产酸菌有机物小分子有机物酸性发酵阶段产甲烷菌脂肪酸、醇类、H2、CO2CO2、CH4碱性发酵阶段发酵（气化）阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶

2、段；主要功能：水解和酸化，主要产物：脂肪酸、醇类、CO2和H2等；主要的微生物：统称为发酵细菌或产酸细菌；主要特点有：1）生长快，2）适应性（温度、pH等）强。厌氧消化的两阶段理论水解细菌产酸菌有机物小分子有机物酸性发酵阶段产甲烷菌脂肪酸、醇类、H2、CO2CO2、CH4碱性发酵阶段l产甲烷阶段（气化阶段），又称碱性发酵阶段；l产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和CO2；l主要参与微生物统称为产甲烷细菌；l其特点有：1）生长慢；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感。三阶段l水解、发酵阶段：l产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁酸等

3、脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2；l产甲烷阶段：产甲烷菌利用乙酸和H2、CO2产生CH4；l一般认为，在厌氧生物处理过程中约有70%的CH4产自乙酸的分解，其余的则产自H2和CO2。四类群理论l同型产乙酸菌：将H2/CO2合成为乙酸。l实际上这一部分乙酸的量较少，只占全部乙酸的5%。l三阶段、四类群是目前认为的对厌氧生物处理过程较全面和较准确的描述。厌氧生物处理工艺的发展概况及特征第一节厌氧处理工艺的发展概况及特征第二节早期的厌氧生物反应器第三节厌氧消化池第四节现代高速厌氧反应器一、厌氧生物处理工艺的发展简史①厌氧过程广泛存在于自然界中；②1881

4、年，法国，LouisMouras，“自动净化器”；③处理城市污水的化粪池、处理剩余污泥的各种厌氧消化池等；——HRT很长、处理效率很低、浓臭的气味等；第一节厌氧处理工艺的发展概况及特征④70年代后，能源危机，现代高速厌氧反应器，厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理；厌氧接触法（AnaerobicContactProcess）厌氧滤池（AnaerobicFilter、AF）上流式厌氧污泥层（床）反应器(UpflowAnaerobicSludgeBlanket(Bed)、UASB)厌氧流化床(AnaerobicFluidizedBed、AFB)厌氧附着膜膨胀

5、床(AnaerobicAttachedFilmExpandedBed、AAFEB)厌氧生物转盘（AnaerobicRotatedBiologicalDisc、ARBD）挡板式厌氧反应器（AnaerobicBaffledReactor、ABR）现代高速厌氧反应器的主要特点：——HRT与SRT分离，SRT相对很长，HRT则较短，反应器内生物量很高。——HRT大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率也大大提高；⑤90年代以后，在UASB反应器基础上又发展起来了EGSB和IC反应器；——EGSB反应器，处理低温低浓度的有机废水；——IC反应器，处理高浓度有机废水，可达

6、到更高的有机负荷。EGSBIC二、厌氧生物处理的主要特征主要优点：能耗低，且还可回收生物能（沼气）；污泥产量低；——厌氧微生物的增殖速率低，——产酸菌的产率系数Y为0.15~0.34kgVSS/kgCOD，——产甲烷菌的产率系数Y为0.03kgVSS/kgCOD左右，——好氧微生物的产率系数约为0.5~0.6kgVSS/kgCOD。厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的某些有机物进行降解或部分降解；厌氧工艺与好氧工艺的比较主要缺点：反应过程较为复杂——厌氧消化是由多种不同性质、不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程；对温度、pH等环境因素较敏感；出

7、水水质较差，需进一步利用好氧法进行处理；气味较大；对氨氮的去除效果不好等。三、厌氧技术是我国水污染控制的重要手段我国高浓度有机工业废水排放量巨大，这些废水浓度高、多含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物；我国当前的水体污染物还主要是有机污染物以及营养元素N、P的污染；目前的形势是：能源昂贵、土地价格剧增、剩余污泥的处理费用也越来越高；厌氧工艺的突出优点是：①能将有机污染物转变成沼气并加以利用；②运行能耗低；③有机负荷高，占地面积少；④污泥产量少，剩余污泥处理费用低；等等厌氧工艺的综合效益表现在环境、能源、生态三个方面。第二节早期的厌氧生物反应器

8、从1881年到上世纪20年代；1881年，法国Mouras的自动净