污水厌氧处理.ppt

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1、污水厌氧处理讲师：刘茂环时间：2013年4月一、厌氧生物处理概念厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。在这个过程中，有机物的转化分为三部分进行：部分转化为CH4,这是一种可燃气体，可回收利用；还有部分被分解为CO2、H2O、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。二、厌氧工艺净化机理厌氧反应过程是对复杂物质（指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中）生物降解的复杂的生态系统。其反应过程可分为四个阶段：水解阶

2、段酸化阶段产氢产乙酸阶段产甲烷阶段二、厌氧工艺净化机理水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。例如：纤维素被纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦牙糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等，这些小分子的水解产物能被溶解于水，并透过细胞为细胞所利用。酸化阶段——小分子的化合物在发酵菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物，并分泌到细胞外。这一阶段主要产物为挥发性脂肪酸（VFA）醇类、乳酸、CO2、氢、氨、硫化氢等。二、厌氧工艺净化机理产氢产乙酸阶段——酸化阶段产物被进一步转化为乙酸、氢、碳酸以及新的细胞物质。产甲烷阶段——在这一阶段乙酸、氢、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷

3、、二氧化碳和新细胞物质。产甲烷的反应由严格的专一性厌氧细菌来完成，这类细菌将产酸阶段产生的短链挥发酸(主要是乙酸)氧化成甲烷和二氧化碳三、厌氧工艺流程发展介绍（1）双层沉淀池Travis池1903年Travi发明了Travis池，废水从一端流入，从另一端流出，两侧沉淀区分离出的污泥，在池中间的中下部分消化，产生的沼气从中间上部分排出，不会影响两侧的沉淀区。1906年德国人Imhoff对Travis池作了改进，设计了Imhoff池，又称隐化池，我国也称双层沉淀池.这种池型构造把污水的沉淀与污泥的消化完全分开，彼此不发生干扰。三、厌氧工艺流程发展介绍双层沉淀池示意图三、厌氧工艺流程发展介绍（2

4、）传统消化池1912年在英国伯明翰市建成一个用土堤围起来的露天敞开式的厌氧消化池，由于不加热，消化时间长约l00d左右。由于池子不加盖，污泥消化效果不好，并向周围环境散发恶臭。德国人Kremer提出了加盖的密闭式消化池，如图所示。这种池形一般称为传统消化池(Conventionaldigestor)，又称普通消化池，而且也是最早采用的二级消化池。三、厌氧工艺流程发展介绍传统消化池三、厌氧工艺流程发展介绍(3)高效消化池为了提高传统消化池的产气率和缩小装置的体积，人们不断对传统消化池作了改进，其措施有两种：一是加热，使消化池内温度适应细菌快速繁殖。据研究发现，厌氧菌适宜的温度范围有中温35℃

5、左右和高温50-55℃两种；二是增设搅拌设备，使有机物与微生物良好接触。经加热和安装搅拌设备后，传统厌氧消化池就演变成了效能较高的高速消化池。三、厌氧工艺流程发展介绍高效消化池三、厌氧工艺流程发展介绍⑷厌氧滤池1967年J.C.Young和P.L.McCarty开发成了厌氧滤池(AnaerobicFilter)。开始出现的厌氧滤池采用块石作为填料，为厌氧微生物的附着提供支撑，可保留足够的厌氧微生物，使厌氧滤池具有较高的处理效能，引起了人们的关注。这种装置的特点是：只限于用在处理可溶性工业废水，处理悬浮固体多的废水时可能要引起堵塞。另一缺点是空间大部分被块石所占据，有效容积较小，从而需要较大

6、的池子体积。不过，近年来填料材质有了很大改进。如采用轻质高强比表面大的填充物(如塑料填料)替代块石后，使厌氧滤池获得广泛应用。三、厌氧工艺流程发展介绍卵石填料沼气出水进水厌氧滤池三、厌氧工艺流程发展介绍（5）升流式厌氧污泥床(UASB)1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥

7、（granularsludge）。颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。三、厌氧工艺流程发展介绍（5）升流式厌氧污泥床(UASB)UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污