废水的厌氧生物处理(污水、污泥).ppt

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1、废水的厌氧生物处理（污水、污泥）1.1厌氧生物处理法在隔绝与空气接触的条件下，借助兼性菌、厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生化降解的过程，称为厌氧生化处理法或厌氧消化法。一、厌氧生物处理的沿革、特征和发展趋势1、厌氧生物处理的发展概述厌氧生物处理已有100多年的历史，它的发展和应用大致经历了3个时期：A、20世纪10年代以前的初级阶段，主要应用于污水和粪便处理；B、20世纪50年代以前第二个时期，普通消化池是唯一的实用装置；C、20世纪50年代特别是70年代以后的第三个时期，出现一大批更为先进实用的厌氧生物处理技术。

2、2、厌氧生物处理工艺的应用现状A、厌氧生物处理工艺在污水处理中的应用；B、厌氧生物处理工艺在垃圾处理中的应用；C、秸杆等生物质的资源化和能源化。3、厌氧生物处理的特征4、厌氧生物处理的发展趋势从目前厌氧生物处理工艺技术和设备发展规律前景来看，进一步提高生物处理能力和稳定性的途径主要有：A、提高反应器中生物持有量；B、利用厌氧生物处理中微生物种群的特点，实现相分离；C、研制反应器使之形成特殊的水力流态而创造厌氧微生物的最适生态条件。二、厌氧消化原理1、厌氧消化的生化阶段第Ⅰ阶段——水解产酸阶段污水中不溶性大分子有机物，如多糖、淀粉、

3、纤维素、烃类（烷、烯、炔等）水解，主要产物为甲、乙、丙、丁酸、乳酸；紧接着氨基酸、蛋白质、脂肪水解生成氨和胺，多肽等（所以有的书又把水解产酸分为二个阶段）。第Ⅱ阶段——厌氧发酵产气阶段第（1）阶段产物甲酸、乙酸、甲胺、甲醇和等小分子有机物在产甲烷菌的作用下，通过甲烷菌的发酵过程将这些小分子有机物转化为甲烷。所以在水解酸化阶段COD、BOD值变化不很大，仅在产气阶段由于构成COD或BOD的有机物多以CO2和H4的形式逸出，才使废水中COD、BOD明显下降。在酸化阶段，发酵细菌将有机物水解转化为能被甲烷菌直接利用的第一类小分子有机物，

4、如乙酸、甲酸、甲醇和甲胺等；第二类为不能被甲烷菌直接利用的有机物，如丙酸、丁酸、乳酸、乙醇等，不完全厌氧消化或发酵到此结束。如果继续全厌氧过程，则产氢、产乙酸菌将第二类有机物进一步转化为氢气和乙酸。第（2）阶段生化过程是产甲烷细菌把甲酸、乙酸、甲胺、甲醇等基质通过不同途径转化为甲烷，其中最主要的基质为乙酸。2、发酵条件控制（1）营养与环境条件　　厌氧要求有机物浓度较高，一般大于1000mg/L以上。所以厌氧适于处理高浓度有机废水和污泥处理。和好氧生物处理一样，厌氧处理也要求供给全面的营养，但好氧细菌增殖快，有机物有50～60%

5、用于细菌增殖，故对N、P要求高；而厌氧增殖慢，BOD仅有5～10%用于合成菌体，对N、P要求低。COD∶N∶P＝200∶5∶1或C∶N＝12～16（好氧COD∶N∶P＝100∶5∶1）　　厌氧过程对环境条件要求比较严格：Ⅰ、氧化还原电位（φE）与温度氧的溶入和氧化态、氧化剂的存在：Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-、PO43-、H+会使体系中电位升高，对厌氧消化不利。高温消化——500～600mv，50～55℃中温消化——300～380mv，30～38℃产酸菌对氧还—还电位要求不甚严格＋100～－100mv产甲烷菌对

6、氧还—还电位要求严格＜－350mvⅡ、pH及碱度pH主要取决于三个生化阶段的平衡状态，原液本身的pH和发酵系统中产生的分压（20.3～40.5kpa），正常发酵pH＝7.2～7.4，有机负荷太大，水解和酸化过程的生化速率大大超过产气速率。将导致水解产物有机酸的积累使pH下降，抑制甲烷菌的生理机能，使气化速率锐减，所以原液pH＝6～8，发酵过程有机酸浓度不超过3000mg/L为佳（以乙酸计）。HCO3-及NH3是形成厌氧处理系统碱度的主要原因，高的碱度具有较强的缓冲能力，一般要求碱度2000mg/L以上，NH3浓度50～200mg/

7、L为佳。Ⅲ、毒物——凡对厌氧处理过程起抑制和毒害作用的物质都可称为毒物，无机酸浓度不应使消化液pH＜6.8；NH3不应高于1500mg/L，其它阴离子浓度见书。（2）工艺操作条件Ⅰ、生物量——大小以污泥浓度表示，一般介于10～30gvss/L之间，为防止反应器中污泥流失，可采用装入填料介质使细菌附着挂膜，调节水流速度或污泥回流量。Ⅱ、负荷率——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：①容积负荷率—反应器单位有效容积在单位时间内接纳的有机物Kg/m3·d②污泥负荷率—反应器内单位重的污泥在单位时间内接纳的有机物量Kg/

8、Kg·d③投配率—每天向单位有效容积投加的材料的体积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（天），投配率池可用百分率表示。负荷率的影响：①当有机物负荷率很高时，营养充分，代谢产物有机酸产量很大，超过甲烷菌的吸收利用能力，有机酸