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1、废水厌氧生物处理技术一、厌氧生物处理技术的特征二、厌氧生物处理的基本原理三、厌氧生物处理技术的发展一、厌氧生物处理技术的特征主要优点：（1）负荷高，应用范围广好氧法因供氧限制一般适用于中、低浓度废水的处理，普通活性污泥负荷0.5KgCOD/m3.d,普通生物滤池0.3KgCOD/m3.d，而中温UASB负荷可达2-15KgCOD/m3.d,高温最高达30-40KgCOD/m3.d，厌氧法适用于中、高浓度有机废水。有些有机物对好氧生物处理法来说是难降解的，但对厌氧生物处理是可降解的。(2)能耗低好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随
2、着有机物浓度的增加而增大，而厌氧法不需要充氧，而且产生的沼气可作为能源。废水有机物达一定浓度后，沼气能量可以抵偿消耗能量。一般厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的1/10。（3）氮、磷营养需要量较少好氧法一般要求BOD:N:P为l00:5:1，而厌氧法的BOD:N:P为200-500:5:1，对氮、磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐量较少。（4）有杀菌作用厌氧处理过程有一定的杀菌作用，可以杀死废水和污泥中的寄生虫卵、病毒等。（5）污泥易贮存厌氧活性污泥可以长期贮存，厌氧反应器可以季节性或间歇性运转。主要缺点：（1）厌氧微生物增殖缓慢，因
3、而厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长；（2）出水往往达不到排放标准，需要进一步处理，故一般在厌氧处理后串联好氧处理；（3）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂；（4）厌氧过程会产生气味对空气有污染。二、厌氧生物处理技术的原理厌氧消化过程的基本生物过程——阶段性理论①两阶段理论②三阶段理论③四类群理论厌氧消化的两阶段理论水解细菌产酸菌有机物小分子有机物酸性发酵阶段产甲烷菌脂肪酸、醇类、H2、CO2CO2、CH4碱性发酵阶段1、发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段；主要功能：水解和酸化；主要产物：脂肪酸、醇类、CO2和H2等；主要的微
4、生物：统称为发酵细菌或产酸细菌；主要特点有：1）生长快，2）适应性（温度、pH等）强。2、产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段；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；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。厌氧消化的三阶段理论两阶段理论的问题：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；70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
5、菌共同组成的，一种细菌首先把乙醇氧化为乙酸和H2，另一种细菌利用H2和CO2产生CH4；因而，提出了“三阶段理论”厌氧消化的三阶段理论和四类群理论说明：1）I、II、III为三阶段理论，2）I、II、III、IV为四类群理论；产氢产乙酸菌II乙酸H2+CO2同型产乙酸菌IV脂肪酸、醇类有机物发酵性细菌ICH4+CO2III产甲烷菌三阶段水解、发酵阶段：丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2；产甲烷阶段：产甲烷菌利用乙酸和H2、CO2产生CH4；一般认为，在厌氧生
6、物处理过程中约有70%的CH4产自乙酸的分解，其余的则产自H2和CO2。四类群理论发酵细菌，产氢产乙酸细菌，同型产乙酸细菌，产甲烷细菌同型产乙酸菌：将H2/CO2合成为乙酸。实际上这一部分乙酸的量较少，只占全部乙酸的5%。三阶段、四类群是目前认为的对厌氧生物处理过程较全面和较准确的描述。厌氧生物处理影响因素甲烷菌增殖速率慢,世代周期长,受环境影响大,对pH敏感,产甲烷菌是废水处理系统控制因素,对废水厌氧生物处理的主要因素是甲烷菌的影响因素.(1)pH：最适宜在6.5～7.5,由于酸化和产乙酸,系统pH容易降低,此外含氮有机物降解的
7、氨能够缓冲,使系统中酸、碱度达到平衡.(2)温度：常温,10～30℃；中温,35℃左右有适宜温度；高温,53℃左右.高温对微生物杀灭作用强,温度要求波动小.温度对系统负荷与产气量影响关系(3)污泥龄：要求长,20～30d,厌氧微生物世代时间长.(4)营养物质：C:N:P=200-500：5：1,与好氧工艺相比对N,P等营养物质需求少.(5)有机负荷：过高,产酸速率大于产甲烷,酸积累,pH下降，水力负荷大,微生物流失;过低,反应器体积大,运行投资费用大.(7)搅拌与混合：需要搅拌措施，不能过度搅拌影响微生物的生活环境，可用低速循环泵
8、进行混合搅拌。(8)有毒物质：硫化氢和氨等，对微生物有毒害作用，氨的毒害作用以游离氨形式，与pH有关。三、厌氧生物处理技术的发展一、第一代厌氧反应器（厌氧消化池，厌氧接触反应器）二、第二代厌氧反应器（厌氧生物转盘，厌氧滤池，厌氧折流板，升流式厌氧反
