第15章+污水的厌氧生物处理

《第15章+污水的厌氧生物处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第15章污水的厌氧生物处理§15-1概述一、厌氧生物处理的对象1、有机污泥有机污泥包括废水好氧生物处理过程生成的大量活性污泥和生物膜，初沉池可沉淀的有机固体，以及人畜的粪便等。2、有机废水食品工业，如酒精、味精、制糖、淀粉、屠宰和啤酒等工业排出的废水，不仅数量多，而且浓度也很高。3、生物质以专门利用生物质转化为新能源为主要目的的厌氧发酵法，是利用某些植物茎杆和叶子等生物质通过厌氧发酵获得生物能——沼气。二、厌氧生物处理的目的1、杀菌灭卵、防蝇除臭，防止传染病的发生和蔓延。2、去除废水中大量有机物，防止对水体的污染。3、利用污水厂污泥和高浓度有机废水产生沼气可获得

2、可观的生物能源。三、厌氧法的基本原理四阶段发酵——Zeikus20世纪70年代年提出(1)第一阶段：水解和发酵性细菌将复杂有机物水解为小分子有机物如：纤维素、淀粉水解为单糖，再发酵为丙酮酸；蛋白质水解为氨基酸，再脱氨基成有机酸和氨；脂类水解为低级脂肪酸和醇,如乙酸、丙酸、丁酸、乙醇、CO2、H2、NH3和H2S等。微生物群落：水解、发酵性细菌：梭菌属、拟杆菌属、双歧杆菌；链球菌和肠道菌等。(2)第二阶段：产氢和产乙酸菌把第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气。微生物群落：产氢和产乙酸菌，如奥氏甲烷杆菌；将三碳以上有机酸、长链脂肪酸、芳香族酸及醇等分解为乙酸和H2的

3、细菌和硫酸还原菌。(3)第三阶段：有2组生理不同的专性厌氧的产甲烷菌群。一是将CO2或CO和H2合成CH4；另一组是将乙酸脱羧生成CH4和CO2，或利用甲酸、甲醇及甲基胺裂解为CH4。(4)第四阶段：同型产乙酸阶段是同型产乙酸细菌将CO2和H2转化为乙酸的过程。其作用目前尚在研究。四、厌氧法的影响因素厌氧法对环境条件的要求比好氧法更严格。一般认为，控制厌氧处理效率的基本因素有2类：一类是基础因素，包括微生物量(污泥浓度)、营养比、混合接触状况、有机负荷等；另一类是环境因素，如温度、pH值、氧化还原电位、有毒物质等。各类微生物适宜的温度范围是不同的，一般认为，产甲

4、烷菌的温度范围为5-60℃。①常温厌氧消化，指在自然气温或水温下进行废水厌氧处理的工艺，适宜温度范围10～30℃。②中温消化，适宜温度35～38℃，若低于32℃或者高于40℃，厌氧消化的效率即趋向明显地降低。③高温厌氧消化，适宜温度50～55℃。1、温度一定范围内，温度提高，有机物去除率提高，产气量提高。温度的急剧变化和上下波动不利于厌氧消化作用。短时内温度升降5℃，沼气产量明显下降，波动的幅度过大时，甚至停止产气。温度的波动，不仅影响沼气产量，还影响沼气中甲烷的含量，尤其高温消化对温度变化更为敏感。温度的暂时性突然降低不会使厌氧消化系统遭受根本性的破坏，温度一

5、经恢复到原来水平时，处理效率和产气量也随之恢复。2、pH值每种微生物可在一定的pH值范围内活动，产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pH值范围较广，在4.5-8.0之间。产甲烷菌要求环境介质pH值在中性附近，最适宜pH值为7.0-7.2，pH6.6-7.4较为适宜。在厌氧法处理废水的应用中，由于产酸和产甲烷大多在同一构筑物内进行，故为了维持平衡，避免过多的酸积累，常保持反应器内的pH值在6.5-7.5(最好在6.8-7.2)的范围内。在厌氧消化过程中，pH值的升降变化除了外界因素的影响之外，还取决于有机物代谢过程中某些产物的增减。(产酸作用产物使有机酸的含

6、量增加，会使pH值下降。含氮有机物分解产物氨的增加，会引起pH值升高。)在生产运转中常把挥发酸浓度及碱度作为管理指标。3、氧化还原电位无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最基本条件之一。产甲烷菌对氧和氧化剂非常敏感，这是因为它不象好氧菌那样具有过氧化氢酶。氧是影响厌氧反应器中氧化还原电位条件的重要因素，但不是唯一因素。挥发性有机酸的增减、pH值的升降以及铵离子浓度的高低等因素均影响系统的还原强度。如pH值低，氧化还原电位高；pH值高，氧化还原电位低。4、有机负荷在通常的情况下，常规厌氧消化工艺中温处理高浓度工业废水的有机负荷为2-3kgCOD/(m3·d)，在高温

7、下为4-6kgCOD/(m3·d)。上流式厌氧污泥床反应器、厌氧滤池、厌氧流化床等新型厌氧工艺的有机负荷在中温下为5-15kgCOD/(m3·d)，可高达30kgCOD/(m3·d)。在处理具体废水时，最好通过试验来确定其最适宜的有机负荷。5、厌氧活性污泥厌氧活性污泥主要由厌氧微生物及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成。厌氧活性污泥的浓度和性状与消化的效能有密切的关系。性状良好的污泥是厌氧消化效率的基础保证。厌氧活性污泥的性质主要表现为它的作用效能与沉降性能。故在一定的范围内，活性污泥浓度愈高，厌氧消化的效率也愈高。但也不是越高越好。6、搅拌和混合通过搅拌可消除

8、池内梯度，增加食料与微生