厌氧生物处理工艺教学培训课件.ppt

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1、第7章：废水厌氧生物处理15.1厌氧生物处理的基本原理(Fundamentalofanaerobicbiologicaltreatment)15.2厌氧生物处理工艺的发展(DevelopmentofAnaerobicTreatmentProcess)15.3现代高速厌氧生物反应器(HighRateAnaerobicTreatmentProcess)15.4厌氧生物处理法的设计计算(DesignofAnaerobicWastewaterTreatmentProcess)15废水厌氧生物处理Anaerobicwastewaterbiologicaltr

2、eatment主要内容(outline)(1)概述（overview）早期被称为厌氧消化（AnaerobicDigestion）、厌氧发酵(AnaerobicFermentation)。实际上，是指在厌氧条件下由多种（厌氧及兼性厌氧anaerobicmicrobes&facultativeanaerobe）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。15废水厌氧生物处理Anaerobicwastewaterbiologicaltreatment15.1厌氧生物处理的基本原理(Fundamentalofanaerobicbiologic

3、altreatment)厌氧微生物的增殖速率低(lowerbiomassyield):——产酸菌的产率系数Y为0.15~0.34kgVSS/kgCOD，——产甲烷菌的产率系数Y为0.03kgVSS/kgCOD左右，好氧微生物的产率系数y约为0.5~0.6kgVSS/kgCOD。15.1厌氧生物处理的基本原理FundamentalofAnaerobicWastewaterBiologicalTreatment(3)厌氧消化的机理Biologicalprincipleofanaerobicdigestion①两阶段理论(Two-stagetheory)②

4、三阶段理论(Three-stagetheory)③四类群理论(FourMicrobialgrouptheory)15.1厌氧生物处理的基本原理FundamentalofAnaerobicWastewaterBiologicalTreatment两阶段理论(two-stagetheory)水解细菌产酸菌有机物小分子有机物产甲烷菌脂肪酸、醇类、H2、CO2CO2、CH415.1厌氧生物处理的基本原理FundamentalofAnaerobicWastewaterBiologicalTreatment②产甲烷阶段Methanogenesis①产酸阶段Aci

5、dogenesisFermentativebacteriaAcetogenicbacteriaMethanogens产甲烷阶段(Methanogenesis)，又称碱性发酵阶段；产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和CO2；主要参与微生物统称为产甲烷细菌(Methanogens)；其特点有：1）生长慢；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感。发酵阶段（Fermentation），又称产酸阶段；主要功能：水解和酸化（hydrolyticacidification），主要产物：脂肪酸、醇类、CO2和H2等；主要的微生物：统称为发酵细菌或

6、产酸细菌；主要特点有：1）生长快，2）适应性（温度、pH等）强。15.1厌氧生物处理的基本原理FundamentalofAnaerobicWastewaterBiologicalTreatment两阶段理论(two-stagetheory)三阶段理论(three-stagetheory)两阶段理论的问题：l研究表明，产甲烷菌只能利用一些简单有机物如甲酸、乙酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等，而不能利用含两个碳以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类；l70年代，Bryant发现原来认为是一种被称为“奥氏产甲烷菌”的细菌，实际上是由两种细菌共同组成的，一种细菌首

7、先把乙醇氧化为乙酸和H2，另一种细菌利用H2和CO2产生CH4；l因而，提出了“三阶段理论”15.1厌氧生物处理的基本原理FundamentalofAnaerobicWastewaterBiologicalTreatmentAnaerobicBiodegradationPolymers(proteins,polysaccharides)Monomers(sugars,aminoacids,peptides)butyratepropionateH2+CO2acetateCH4+CO2111122233444HydrolyticenzymesFermen

8、tativebacteriaSyntrophicacetogenicbacteriaHomoacetogen