《厌氧生物处 》ppt课件

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1、第五章厌氧生物处理厌氧生物处理——概述厌氧生物处理——主要工艺及其特点1★概述一、厌氧生物处理：在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过程，称为厌氧生物处理法或厌氧消化法。厌氧生物处理法的处理对象是：高浓度有机工业废水、城镇污水的污泥、动植物残体及粪便等。厌氧生物处理可将有机物降解的同时生产气体燃料(甲烷)。第五章厌氧生物处理23二、厌氧生物处理过程(分三个阶段)1、水解阶段:分子量巨大的高分子有机物不能被细菌直接利用,在第一阶段被细菌胞外酶分解为能溶于水并透过细胞壁,为细菌所利用的小分子.第五章厌氧生物处理42

2、、发酵阶段（包括2次酸化）（1）小分子化合物在发酵细菌（乳酸菌）的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细胞外，这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、CO2、H2、NH3、H2S等。（2）上一阶段的产物进一步被转化为乙酸、H2、H2CO3、及新的细胞物质。3、产甲烷阶段：乙酸、H2、H2CO3、甲酸、甲醇等被转化为甲烷、CO2及新的细胞物质。第五章厌氧生物处理5有机物厌氧消化过程生化阶段ⅠⅡⅢ物态变化液化（水解）酸化（1）酸化（2）气化生化过程大分子不溶态有机物转化为小分子溶解态有机物小分子溶解态有机物转化为（H2+CO2）及A、B两类产物B类产物转化为（H2

3、+CO2）及乙酸等CH4、CO2等菌群发酵细菌产氢产乙酸细菌甲烷细菌发酵工艺甲烷发酵酸发酵——第五章厌氧生物处理6复杂有机物的厌氧消化过程要经历数个阶段，由不同的细菌群接替完成。完全的厌氧生物处理工艺因兼有降解有机物和生产气体燃料的双重功能，因而得到了广泛的发展和应用。第五章厌氧生物处理7三、发酵的控制条件（重点讨论甲烷发酵的控制条件。）1、营养与环境条件（1）营养物：废水、污泥及废料中的有机物种类繁多，只要未达到抑制浓度，都可连续进行厌氧生物处理。对生物可降解性有机物的浓度并无严格限制，但若浓度太低，比耗热量高，经济上不合算；水力停留时间短，生物污泥易流失，难以

4、实现稳定的运行。一般要求COD大于1000mg/L。COD∶N∶P=200∶5∶1第五章厌氧生物处理8（2）氧化还原电位（ORP或Eh）厌氧环境是厌氧消化过程赖以正常进行的最重要的条件。厌氧环境，主要以体系中的氧化还原电位来反映。一般情况下，氧的溶入无疑是引起发酵系统的氧化还原电位升高的最主要和最直接的原因（反应器密闭）。但是，除氧以外，其它一些氧化剂或氧化态物质的存在（如某些工业废水中含有的Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-以及酸性废水中的H+等），同样能使体系中的氧化还原电位升高。当其浓度达到一定程度时，同样会危害厌氧消化过程的进行。第五章厌氧生物

5、处理9高温厌氧消化系统适宜的氧化还原电位为-500~-600mV；中温厌氧消化系统及浮动温度厌氧消化系统要求的氧化还原电位应低于-300~-380mV。产酸细菌对氧化还原电位的要求不甚严格，甚至可在+100~-100mV的兼性条件下生长繁殖；甲烷细菌最适宜的氧化还原电位为-350mV或更低。第五章厌氧生物处理10（3）温度温度是影响微生物生命活动过程的重要因素之一。温度主要影响微生物的生化反应速度，因而与有机物的分解速率有关。工程上：中温消化温度为30~38℃（以33~35℃为多）；高温消化温度为50~55℃。厌氧消化对温度的突变也十分敏感，要求日变化小于±2℃。

6、温度突变幅度太大，会招致系统的停止产气。第五章厌氧生物处理11（4）pH值及酸碱度由于发酵系统中的CO2分压很高（20.3~40.5kPa），发酵液的实际pH值比在大气条件下的实测值为低。一般认为，实测值应在7.2~7.4之间为好。pH值抑制甲烷菌产气，HCO3-的存在对pH值下降起缓冲作用。（5）毒物凡对厌氧处理过程起抑制或毒害作用的物质，都可称为毒物。第五章厌氧生物处理122、工艺操作条件（1）生物量各种反应器要求的污泥浓度不尽相同，一般介于10~30gVSS/L之间。为了保持反应器生物量不致因流失而减少，可采用多种措施，如安装三相分离器、设置挂膜介质、降低水

7、流速度和回流污泥量、颗粒污泥等。第五章厌氧生物处理13（2）负荷率负荷率是表示消化装置处理能力的一个参数。负荷率有三种表示方法：容积负荷率、污泥负荷率、投配率。反应器单位有效容积在单位时间内接纳的有机物量，称为容积负荷率，单位为kg/m3·d或g/L·d。有机物量可用COD、BOD、SS和VSS表示。反应器内单位重量的污泥在单位时间内接纳的有机物量，称为污泥负荷率，单位为kg/kg·d或g/g·d。每天向单位有效容积投加的新料的体积，称为投配率，单位为m3/m3·d。投配率的倒数为平均停留时间或消化时间，单位为d。投配率有时也用百分数表示，例如，0.07m3/m3

8、·d的投配