水质工程学第15章厌氧处理ppt课件.ppt

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1、第15章厌氧生物处理第15章厌氧生物处理15.1概述15.2厌氧生物处理的基本原理15.3厌氧微生物生态学15.4升流式厌氧污泥床反应器15.5两相厌氧生物处理15.6悬浮生长厌氧生物处理法15.7固着生长厌氧生物处理法15.1概述15.1.1厌氧微生物学发展概况（自学）--国外；国内15.1.2厌氧生物处理工艺发展—国外；国内15.1.3厌氧生物处理工艺分类15.1.4厌氧生物处理技术在污（废）水处理领域的地位15.1概述厌氧生物处理：无氧条件，厌氧微生物，转化有机物或无机物为甲烷（CH4）、二氧化碳、硫化氢等物质的过程。用途：1）剩余污泥稳定处理，称厌氧消化、污泥消化；2）有机废水

2、处理；厌氧处理工艺和好氧处理工艺对比15.1.1厌氧微生物学发展概况（自学）1、国外概况1630年，VamHelmeut第一次发现由生物质厌氧消化产生可燃的甲烷气体。1776年，意大利物理学家Volta认为甲烷气体产生与湖泊沉积物中植物体的腐烂有关。1868年，Becbamp首次指出甲烷形成过程是一种微生物学过程。1875年，俄国学者Popoff也发现沼气发酵是由微生物所引起的。1901年，荷兰的N.L.Soehngen(DELFT)对产甲烷菌的形态特性及其转化作用提出了一个比较清楚的概念，观察到低级脂肪酸可转化为甲烷和二氧化碳，氢和二氧化碳发酵可形成甲烷。1902年，Maze获得了一

3、种产甲烷的微球菌，后命名为马氏甲烷球菌。1916年，V.L.Omeliansky分离到1株不产芽孢、发酵乙醇产甲烷菌，后被命名为奥氏甲烷杆菌，现证实其并非一个纯菌种。1//1934年，VanNiel提出二氧化碳还原为甲烷的理论。1936年，Barker采用化学合成培养基培养阴沟污泥，获得了能很好的发酵乙醇、丙醇和丁醇的有机体。HeukeVeleian和Heinemann提出了一个计算甲烷菌近似数目的技术。2//1950年，R.E.Hungate发明厌氧培养技术，提供了分离培养转化厌氧微生物的有效方法，创造了甲烷菌研究的条件。1967年，M.P.Bryant采用改良的Hungate技术将

4、共生的Omeliansky甲烷杆菌分纯。证明了它是甲烷杆菌MOH菌株和“S”有机体的共生体，使长达51年来一直认为是纯种的经典甲烷菌得以弄清楚其本来的面目。使产甲烷菌和产氢菌之间的相互关系得到了证实。揭示了种间分子氢转移的理论，为正确认识厌氧消化过程中氢的产生、消耗和调节规律奠定了基础。1977年，Thaner等全面阐述了关于厌氧化能营养型细菌中的能量转化的生物力能学。70～80年代中Widdel等分离得到了多种性能各异的硫酸盐还原菌，命名了多个新属，开阔了人们对硫酸盐还原菌的认识。至1989年，已分离获得的产甲烷菌有3目16科13属43种。至1991年已收集了产甲烷菌65种。并阐明了

5、产甲烷菌的基质、辅酶、培养条件、能量代谢以及与不产甲烷厌氧菌之间的关系。//15.1.1厌氧微生物学发展概况（自学）2、国内概况由于厌氧消化细菌的生长繁殖要求极其严格的厌氧条件，研究厌氧消化细菌工作较为困难。直至1978年我国才开始这方面的研究工作。1980年美国著名微生物学家，厌氧操作技术的发明者Hungate教授被应邀来华讲学，对我国厌氧消化微生物的研究工作起到了指导和推动作用。随后我国学者结合我国蓬勃开展的大办沼气事业和废水厌氧处理，对厌氧发酵微生物学进行了大量的研究工作，取得很大进展。1）产甲烷菌研究1980年以来我国学者对厌氧消化产甲烷菌进行了深入的研究，产甲烷菌纯培养的获得

6、和研究，开发了我国产甲烷菌的资源宝库，也使我们对产甲烷菌的生活习性有了深入的了解。2）厌氧消化中非产甲烷菌研究刘克鑫，徐洁泉等(1980)分离出肠杆菌科和芽孢杆菌科中6株产氢细菌；廖连华(1986)从污水处理厂污泥中分离出1株中温性纤维素分解菌，纤维二糖棱菌。谭蓓英(1987)从猪粪玉米秸作原料的甲烷发酵液中分离出了1株C菌株的纤维分解细菌。凌代文等(1987)从豆制品废水发酵液中分离出水解发酵性细菌。刘聿太(1987)分离到了氧化丁酸盐的沃氏互营单胞菌和产甲烷菌的互营培养物；钱泽澍、马晓航(1989)详细研究了丁酸盐降解菌沃氏互营单胞菌和氢营养菌共培养物的组成和互营联合条件。赵宇华、

7、钱泽澍(1990)研究了能降解20个碳的硬脂酸的产氢产乙酸菌和产甲烷的互营培养物。闵航(1990)获得了1株嗜热性苯甲酸厌氧降解菌和产甲烷菌共培养物，并分离到1株能从H2／CO2形成乙酸又能利用乙酸的硫酸盐还原菌新种嗜热氧化乙酸脱硫肠状菌。3）对专性互营的产氢产乙酸菌和产甲烷菌共培养物的研究也取得了进展。4.1.2厌氧生物处理工艺发展1、国外发展概述120多年历史，3个时期（1）、初级阶段：20世纪20年代以前，处理废水、粪便，代表构筑物：四类