《厌氧生物处理》课件

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1、第十三章厌氧生物处理重点：厌氧生物处理机理、两级厌氧生物处理与两相厌氧生物处理、升流式厌氧污泥床（UASB法)、厌氧颗粒污泥的形成及其性质。难点：生物接触氧化法，厌氧生物处理机理、UASB法、厌氧颗粒污泥的形成及其性质。13.1概述厌氧生物处理：在无氧的条件下，利用厌氧微生物的生命活动，将各种有机物转化为甲烷、二氧化碳等的过程。厌氧生物处理后面常常要连接好氧生物处理最早的厌氧生物处理13.1.1厌氧生物处理的发展进入上世纪50、60年代，特别是70年代的中后期，随着世界范围的能源危机的加剧，人们对

2、利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化，相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺，从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理，真正成为一种可以与好氧处理法最早用于处理城市污水处理厂的沉淀污泥，后来用于处理高浓度有机废水。普通厌氧生物处理法的主要缺点是水力停留时间长，一般需要20～30d。发展的厌氧生物处理现代的厌氧生物处理进入20世纪90年代以后，随着以颗粒污泥为主要特点的UASB反应器的广泛应用，在其基础上又发展起来了同样以颗粒污泥为根本的颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器和厌氧内

3、循环（IC）反应器。其中EGSB反应器利用外加的出水循环可以使反应器内部形成很高的上升流速，提高反应器内的基质与微生物之间的接触和反应，可以在较低温度下处理较低浓度的有机废水，如城市废水等；而IC反应器则主要应用于处理高浓度有机废水，依靠厌氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的充分循环与混合，可以达到更高的有机负荷。这些反应器又被统一称为“第三代厌氧生物反应器”。早期的厌氧生物反应器①1881年法国Mouras的自动净化器：②1891英国Moncriff的装有填料的升流式反应器：③1895

4、年，英国设计的化粪池（SepticTank）；④1905，德Imhoff池（称隐化池、双层沉淀池）特点有：①处理废水同时，也处理从废水沉淀下来的污泥；②前几种构筑物由于废水与污泥不分隔而影响出水水质；③双层沉淀池则有了很大改进，有上层沉淀池和下层消化池；④停留时间很长，出水水质也较⑤后两种反应器曾在英、美、德、法等国得到广泛推广，在我国目前仍有应用13.1.2厌氧生物处理的特点与废水的好氧生物处理工艺相比，废水的厌氧生物处理工艺具有以下主要优点：①能耗降低，而且还可以回收生物能（沼气）；因为厌氧生

5、物处理工艺无需为微生物提供氧气，所以不需要鼓风曝气，减少了能耗，而且厌氧生物处理工艺在大量降低废水中的有机物的同时，还会产生大量的沼气。主要优点②污泥产量很低；产酸菌的产率Y为0.15~0.34kgVSS/kgCOD，产甲烷菌的产率Y为0.03kgVSS/kgCOD左右，而好氧微生物的产率约为0.25~0.6kgVSS/kgCOD。③厌氧微生物可以使生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解；对于某些含有难降解有机物的废水，利用厌氧工艺进行处理可以获得更好的处理效果。①厌氧生物处理过程中所涉及到的

6、生化反应过程较为复杂。②厌氧微生物特别是其中的产甲烷细菌对温度、pH等环境因素非常敏感。③厌氧生物处理出水水质仍通常较差，一般需要利用好氧工艺进行进一步的处理；主要缺点④厌氧生物处理的气味较大；⑤对氨氮的去除效果不好，还可能由于原废水中含有的有机氮在厌氧条件下的转化导致氨氮浓度的上升。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；目前高浓度有机工业废水的处理特点是：能源昂贵、土

7、地价格剧增、剩余污泥的处理费用也越来越高。我国的厌氧技术特点我国的厌氧工艺技术特点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。13.1.3厌氧生物处理的发展趋势开发厌氧生物处理新工艺用来治理有机污水的污染，无疑是一种具有良好经济效益的方法。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物池、厌氧膨胀床

8、和流化床、厌氧生物转盘等。大家都在为提高生物处理能力和稳定性的途径努力着：1.提高生物的持有量2.利用厌氧生物处理中微生物种群的特点，实现相分离。13.2厌氧生物处理的基本原理13.2.1复杂有机物的厌氧降解传统观念－－两阶段理论1.酸性发酵阶段——脂肪酸；2.稳定发酵阶段——甲烷和CO23.发酵：指氢供体和受氢体都是有机化合物的生物氧化作用。4.产生有还原性的有机物；CH3COCOOH→2CO2+CH3CHO2CH3COOH→2CH4+2CO2发展中观点－－三阶段理论1.水解阶段