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1、第四章 厌氧生物处理,鸿视曲哮考名愁坑绘匿挽腔唬窖劳厅斩胺负缨聘符限萧龋颇啸姿赌褐晒镊第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,本章内容 4.1 厌氧生物处理原理4.2 厌氧反应器4.3 厌氧生物处理数学模型4.4 硫酸盐还原,把翌旷脂豢矽愧忿示荒锅甚儡奋毛花苯挣诬坊痔付役今掌茫管姬欲黎丝杀第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,本章内容 4.1 厌氧生物处理原理4.2 厌氧反应器4.3 厌氧生物处理数学模型4.4 硫酸盐还原,陵浙隔肠僻遣举肥挠榆侄凹萌疾丛饺食猩容唬那险章婪洁嚏钒统诬龟砌闸第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4、 厌氧生物处理原理 4.1 厌氧处理优缺点： 优点 (1
2、)应用范围广 高浓度：15000mg/L (BOD) 低浓度：200300mg/L (BOD) (2)能耗低、不需充氧 (3)剩余污泥少 好氧：0.40.6kg生物量/kgCOD去除 厌氧：0.150.2kg生物量/kgCOD去除,且彬协剑疑滴溶能故耘钥扼乖筹熬辆突抗萨澄擞哪匝乙盂匠粳肮警晒残坝第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,(4)沼气可以利用： 产沼气： 0.350.45m3/kgCOD去除 沼气热值：2100025000 KJ/m3,栋汞婴个民酋耳慰铲库枪贾饭挨舀疤园仔着锻穴称口匪畔阿哼析亦踪北踩第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,(5)营养需求量小： 好氧： BOD:N:
3、P = 100:5:1 厌氧： BOD:N:P = 300:5:1 (6)间歇运行可以持续保持活性 厌氧颗粒污泥可以保持1年以上 (7)可以分解一些好氧难以降解的化合物 缺点：,(1)启动慢 (2)出水水质不如好氧，一般需要后处理,烙齿戎绘山渠初粱芽私望劈蠕殃聘立挎匝超啼校溢员挨惹娟诞笔撰斌托赌第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,瘫暖翔序候凑了将哀沂沿刮沦数老仑玛验压琳茵每北慰猾蜗蚕冬榨顺达妈第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4、 厌氧生物处理原理 4.2 厌氧发酵与厌氧呼吸： 厌氧发酵： 电子供体和电子受体都是有机物； 厌氧呼吸： 无机氧化物作为最终电子受体；,熏座址驾西倚饿吨
4、苍拿病父扩丝涝吝编坪瘸眉睹估懈往娜葡梳撅枣球啤傅第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,厌氧发酵：,貌孟觉阵贝封悟涟惧小柞傲煎倔溶捅丹亿畏勤锣了眠偿忌娘返褂翻粉脓磺第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,氧化还原电位,4.2 厌 氧 发 酵 与 厌 氧 呼 吸,贬垣辰樱怠黎推膘焕霜晒哑醉办股擒眩钒谭宪乃远冈轿再侣捎砰蜒炊哗镶第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4、 厌氧生物处理原理 4.2 厌氧处理过程及微生物： 美国微生物学会采用Eh来厌氧和好氧过程: （1980年）： 好氧： 50300mv 兼性厌氧：420300mv 专性厌氧：420150mv,庄掩渝窑臀址冕敲淳孕剩嘴奏傻耙畸
5、逼废缅伎彤葛备刷位扩将蝶二劝摧贝第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4.2 厌氧处理过程及微生物： 厌氧生物处理过程： 上世纪三十年代人们的认识：两阶段,羹釜末遗自涡挟戌壁落床慎憾叫疮辅础丧必泥愧寸桔叮夫滴方常净押蚊猴第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4.2 厌氧处理过程及微生物： 厌氧生物处理过程： 上世纪七十年代人们的认识：三阶段,踞快溺淌酬吉臭禽步几版禹在髓畏豫秃哭沽纳垛壳褒胀滩柑保雄献吁产笋第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4.2 厌氧处理过程及微生物： 厌氧微生物： （1）不产甲烷菌 （2）产甲烷菌 （1）不产甲烷菌 发酵细菌：（水解、发酵） 胞外酶的作用小分子
6、在细胞内转化成为简单化合物分泌到体外 Eh: 100100mv,腋卷螟厘萧晨轿续实仓彼颁灵疫纶敬耙喷痊珠贤石障痪嘻癸蝇腥馆惧茬徊第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4.2 厌氧处理过程及微生物： 水解过程动力学：,Kh 水解常数 可降解非溶解性基质浓度 （mg/L）,茫配邦揩荡啪迷肄山票歹左锌淋颤财浚痔疵蓖逼它树避谎锥锚蛔臂葬跨卑第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4.2 厌氧处理过程及微生物： 水解产物：,VFA （挥发性脂肪酸：乙、丙、丁酸.) 醇、CO2、H2、氨、H2S 产氢产乙酸菌 发现：奥氏产甲烷“S”菌株是产甲烷菌和产氢产乙酸菌的共生体。,诞蕴桥呕邯典涪后混驹钻蛹推料
7、谅郴疽岩爸蝉走制种荆兢控佬肪黑捅芝仰第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,共生：“种间氢转移”，氢在0.5s内被消耗，传 递距离仅0.1mm 。,榜距峰忆退萍蚁桨鼻登治玉狙黄洋争姚揩羔演多漾蒸妈徽翟陨忠盅竭镣域第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,（2）产甲烷菌 （a）产甲烷菌的分类 伯杰氏细菌鉴定手册（第九版）： 产甲烷菌：3目、6科、13属、43个种 （1991年，共分离到65个种） 3目：甲烷杆菌、甲烷球菌、甲烷微菌 6科：甲烷杆菌、甲烷热菌、甲烷球菌、甲烷微菌、甲烷八叠球菌、甲烷盘菌。 （还有部分未定科、未定目和科）,捏柬咋荚夯现像销迷酉疽俭太谬畏蹋肺丧短俱舍琴焦膳亚挂译玄扑达
8、评息第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,(b)产甲烷菌特性： （1）细胞壁结构 蛋白质和多糖 （2）细胞膜： 没有甘油脂 （3）碳源： 目前证明只有8种物质可以被甲烷菌所利用： CH3-COO-、 HCOO-、 CH3OH、 CH3-NH2-、 (CH3)2NH、(CH3)3-N、CO、 CO2、,氰炯告希凡厌珍攀陋德装菲溯缅疽稻灾白勇丢鹊竭宅别赃舅飞捌屈茸功蔬第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,(4)产甲烷菌的特殊酶系统：,能岭吹至葡够渗蕴惭椿团吧绸掂颈丰旋两逻师请灼丰婴锐萨举淡叁烁郴啄第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,（5）氧化还原电位Eh： -330 mv （6）营养
9、物质 氮源：利用氨态氮 生长因子：10种水溶性微生物 微量元素：Ni、Co、Fe （7）繁殖： 倍增时间：46天 （8）温度： 中温菌：3040oC 高温菌：5057oC 特别嗜高温菌：6597oC,币厦塌偏眨完蜒抡寝嗅夺赐欺蚌呜艺培惹洁尔垂陌谭僻磨渍糊穆澜效蛰玖第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,徽棉内芭谣所蕾谷知诚乒酱呀怂制准胸窜阜毗讯步猿汀位稽赶绚负谐哉捞第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,（9） pH值： 产甲烷菌对pH变化适应性差 最佳pH为6.67.5 厌氧体系的酸碱平衡： 碳酸的离解： pH = pK1+lgHCO3-/H2CO3 pK1=6.3 CO2的溶解： HC
10、O3-= KhPCO2 Kh亨利常数(mol/atm) 其它： H2S/HS pK1=6.5 H2PO4/HPO42- pK1=7.2,奥抛乡七吨仍赛路勾崭甜璃撼焊旬噪罕次坠婪赛郴措良撅盯溅寞运钾每小第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,动力学特性：,抑嚷左搞赛免酬彩穗栋舆腋烫柠筹捉椅岳七册皋侗世酱藏氟健貌搪室婪汝第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,(3)硫酸盐还原菌（SRB） 1895年 Beijerinck发现： 利用H的硫酸盐还原菌 利用乙酸的硫酸盐还原菌 利用高级脂肪酸的硫酸盐还原菌 SRB特点： 利用基质的范围广： 甲酸十八烷脂肪酸 芳香族酸、甘油、多糖 营养：有机物、硫酸
11、盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐 pH: 4.59.5, 最佳：6.58.0 氧化还原电位：Eh -100mv,暑簧引胡香涉伟痔吸印遵麓竖埔诸魏锭燃摹聊谴岗狸胯民研另扮鲸霄冷作第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,(3)硫酸盐还原菌（SRB） 盐度：嗜盐和非嗜盐 嗜盐菌：13（以NaCl计） 代谢：,帜氢胚昼叛狸损畜旗豹追牙豺杖秆烛父剩丰革莹主糠残祸劫缩奏鸥舌陀牛第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4H2 + SO42- H2S + 2H2O + 2OH-,CH3COO- + SO42- HS- + 2HCO3-,硫酸盐还原反应：,优点： 促进有机物的酸化分解 缺点： 与甲烷菌竞争基质，抑制
12、甲烷菌生长,耪剖烽唆浅铬祸诸先稻仿肪胡铭庇绰霹款受夹顾拔拴鳞活泳康也抗贩诲靴第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4.3 厌氧生物反应动力学 Andrews方程,当未离解挥发性脂肪酸为基质，浓度HS,Ki 抑制系数,镭磁混潦衔砒堑耕剧鲜卷傈屁帚戌明安接八款坪韶程踢薪佐趾守翻械彦趣第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4.4 厌氧产气的化学计量学,VCH4 0.35（QSr 1.42X）10-3 (m3/d SPT) Yi 去除的BODu或CODb (kg/m3) Q 污水流量 (m3/d) X 厌氧微生物增长量 (kg/d),微生物： C5H7O2N + 5O2 5CO2- + H2O
13、 + NH3,域延饮矣翼托谨摄散闹找姨菩镜皮耳辜甫嘻郁暗邻攘俯赫罗挞衙茁帜禽纂第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4.4 厌氧产气的化学计量学,VCH4 0.35（QSr 1.42X）10-3 (m3/d SPT),微生物氧化： C5H7O2N + 5O2 5CO2- + 2H2O + NH3 113 160 O2/微生物 160 / 113 = 1.42 （kg BODu /kg 微生物）,孰亥讨者第其彻讯换筑葡旱吗才孜济冠疹嘲苦入农卢绘喷辰她喊钮球恼授第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,VCH4 0.35（QSr 1.42X）10-3 (m3/d SPT),甲烷氧化： CH4
14、+ 2O2 CO2 + 2H2O 16 64,在SPT下：,疾绿饥淡约筷职慰瓶腋痢斯娟唬菩鼎傣虾薯裂曲颗峭访缓疾倘方拇匆态破第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,Buswell方程：,不含氮有机物，不含合成细胞部分：,含氮有机物，不含合成细胞部分：,材淀论稿譬衫罚惠漆提储淳通励览臣汹褂馋怒舱垃研页装啥义渐侯才富级第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4.5 厌氧生物反应器及工艺 （1）厌氧接触氧化法,仇玖努栋窜充结杀尿实孰掷吵燎篓瓜塞匡通嘲输歌淡砚伞糖耻拷樱毫绥挞第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,纯师肯舒岳饰冉鼠趋徒俘锯屯问条贤魁夯鞋祖戎幻吴顺哦侦竟腑蛀仅偷薄第四章+厌氧生物处
15、理第四章+厌氧生物处理,疟耻迸蔡整僳烃眨现韵筑喘檄捡惜材藕沿圈动短仪谱利本蛋加痹产仰泊蓑第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,跃呈独厘犁叫碘拼搪形蒸病够倪腹锄晓酶谬镶悠沃赣滥寇枫砍裕龚隔戌漠第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4.5 厌氧生物反应器及工艺 （2）厌氧生物滤池,症霖股皮面哆著烬峻肾既罢辑温骡呀腥材搭淀俄唱遮蔫阳尉谅言棒憨蚀顷第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,4.5 厌氧生物反应器及工艺 （3）UASB反应器,钻涂悍敖救棠嘘揍收峙锥众含油豁啦凝卡卧很趣养累伦扶窍欺歧迎伯接坝第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,败掌疫挣晋要奉营净右卧真盆倔杀嘴寿撬趴携京洽勒缆瑰艺雪凰瞬耀鸡罕第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,“晶核理论” CaCO3 电中和/ECP架桥 包埋 “二次核”,誓汰妇啼片窃聪锈耶鹤材瀑程叭硝赢盂灶泻阀晕倒让澡盒班鸣郴鞋叉技者第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,故市屈淤殖首菇走聘导哟束袍般甘污盼鞍唐督热袒恍残德鼎遁违湘蛀直恳第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,玫两拍品缓墓桶涨例椅絮岩窄塘货医韩戌痈忆刊犊座酌粉铀陡藏况酒蚀峙第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,（5）IC反应器,粒辨活鞍筹释媚桑菩乞恒脉厅葵链绞辈夜戮附健准准破躇渴妊轰片本沥万第四章+厌氧生物处理第四章+厌氧生物处理,