水污染治理基本方法厌烦氧废

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1、第4章污水的厌氧生物处理4.1概述4.1.1厌氧生物处理的基本原理1厌氧分解过程2厌氧过程的影响因素4.1.2好氧生物处理与厌氧生物处理的区别4.2厌氧处理方法与设备4.3厌氧生物处理法的设计三、污水的厌氧生物处理（一）厌氧生物处理的基本原理1．厌氧分解过程2．厌氧过程的影响因素（二）好氧生物处理与厌氧生物处理的区别（三）厌氧处理设备及工艺4.1概述污水厌氧生物处理是指在断绝供氧（无分子氧）条件下，通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用（生命活动过程），将污水中的各种复杂有机物分解转化成较简单的有机物和无机物（甲烷和二氧化碳等物质）的处理过程，在工程上称为污水的厌氧生物处理，也称厌氧消化。与

2、好氧过程的根本区别在于不以分子态的氧作为受氢体，而以化合态的氧、碳、硫、氢等为受氢体。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(如屠宰场污水、发酵工业污水、羊毛洗涤污水等)、城镇污水的污泥、动植物残体及粪便等。厌氧污水污泥处理技术的发展1860年法国的Muras将简易沉淀池改为污泥处理构筑物；1895年英国Cameron进一步改进为腐化池；1903年英国的Travis首先建成了双层沉淀池；1906年德国的Imhoff发明Imhoff双层沉淀池；

3、1912年英国的伯明翰市建了第一个消化池；1920年英国Watson建成最早二级消化池，同时利用了沼气；1925－1926年在德国、美国相继建成较标准的消化池。4.1.1厌氧生物处理的基本原理1厌氧分解过程我们把污水的好氧生物处理简称为生物处理，而把污泥的厌氧生物处理称作污泥消化。污水的厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，它是依靠三大主要类群的细菌：水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用来完成的。因而可以粗略地将有机物的厌氧分解过程分为两个阶段。在第一阶段中，产酸细菌把存在于细菌中的复杂有机物转化成较简单的有机物和CO2、NH3、H2S等无机物，在第二阶段中，甲烷细菌接着将简

4、单的有机物分解成CH4和CO2等。厌氧处理要求酸的形成速度与甲烷的形成速度相平衡。由于甲烷形成的速度较慢，所以碱性发酵将控制整个系统的反应速度，即在整个过程中必须维持有效的碱性发酵条件。一般为了维持有效的处理效果，厌氧分解的pH值应保持在6.6～7.3之间。4-1厌氧生物处理的方法和基本功能有二：（1）酸发酵的目的是为进一步进行生物处理提供易生物降解的基质；（2）甲烷发酵的目的是进一步降解有机物和生产气体燃料。4-4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

5、（H2+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——表有机物厌氧消化过程污泥的厌氧处理面对的是固态有机物，所以称为消化。消化过程液化(酸化)液态污泥的pH迅速下降，转化产物中有机酸是主体气化(甲烷化)产生消化气，主体是CH4两阶段:四阶段:大分子有机物(碳水化合物，蛋白质，脂肪等)水解细菌的胞外酶水解的和溶解的有机物酸化产酸细菌有机酸醇类醛类等H2，CO2乙酸化乙酸细菌乙酸甲烷化甲烷细菌CH4甲烷细菌CH4甲烷细菌是专性厌氧的，目前已从纯培养中分离出数十种甲烷细菌，它们在形态上有明显的差别，但在细胞壁的结构方面有许多相似之处。值得提出的是甲烷八

6、叠球菌，它的效率高，能利用甲醇、乙酸和CO2作为基质。与产酸菌相比，甲烷细菌对温度、pH值、有毒物质等更为敏感。厌氧消化中，产乙酸细菌和产甲烷细菌之间有复杂和严格的共生关系，只有保持一种平衡状态才能有效完成有机物的全部转化过程，复杂有机物的绝大部分(72％的COD)是经过乙酸再生成甲烷的，脱硫弧菌(硫酸还原细菌)也具有与产乙酸细菌相类似的作用，能将乳酸、丙酮酸和乙醇转化为H2、CO2和乙酸，但在含硫无机物(SO42-、SO32-)存在时，它将优先还原SO42-、SO32-，产生H2S，形成与甲烷细菌对基质的竞争。2厌氧过程的影响因素(1)pH值和温度(2)有机物负荷(3)搅拌和混合(4)污水

7、的C／N比(5)抑制细菌生长物质厌氧过程的影响因素(1)pH值和温度经验和研究表明，pH值和温度是影响甲烷细菌生长的两个重要环境因素。pH值应在6.8~7.2之间。厌氧处理工艺一般分为常温（10～34℃）、中温(35～40℃)、高温(50-55℃)3种。甲烷细菌对温度的变化很敏感，因此要保持温度的恒定。通常采用的厌氧处理的温度一般选择在35～55℃。厌氧消化对温度的突变也十分敏感，要求日变化小于±2℃。温度突