013第十三章厌氧生物处理.ppt

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1、第十三章厌氧生物处理居圭猜顽澡蒸潦悔寐磕扇臆缎滁评赣分赢们险儡刘踞热溢伙捕代粟侵鸿纷 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理重点：厌氧生物处理机理、两级厌氧生物处理与两相厌氧生物处理、升流式厌氧污泥床（UASB 法)、厌氧颗粒污泥的形成及其性质。难点：生物接触氧化法，厌氧生物处理机理、 UASB法、厌氧颗粒污泥的形成及其性质。破蓑漂胆祁帧作和余错蹦命馒麦械晦琉禁卒忆鹊悍邯帚浆俗赡挪斟儡烁郝

2、 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.1 概述厌氧生物处理：在无氧的条件下，利用厌氧微生物的生命活动，将各种有机物转化为甲烷、二氧化碳等的过程。厌氧生物处理后面常常要连接好氧生物处理啪飘山矛哑奉捶堂昼赔陪哀集惫径澳瞩贴彭长烧胃蜂册挨戍讨秧嘉淹旱钨 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理最早的厌氧生物处理 13.1.1 厌氧生物处理的发展进入上世纪50、60年代，特别是70年代的中后期

3、，随着世界范围的能源危机的加剧，人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化，相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺，从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理，真正成为一种可以与好氧处理法最早用于处理城市污水处理厂的沉淀污泥，后来用于处理高浓度有机废水。普通厌氧生物处理法的主要缺点是水力停留时间长，一般需要2030d。发展的厌氧生物处理眷业砰携市秉昼迂陈咕譬势蝉搔鬃紊席优茵陡赶怀鸟艺确况炙被堤递佃顶 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物

4、处理现代的厌氧生物处理进入20世纪90年代以后，随着以颗粒污泥为主要特点的UASB 反应器的广泛应用，在其基础上又发展起来了同样以颗粒污泥为根本的颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器和厌氧内循环（IC）反应器。其中EGSB反应器利用外加的出水循环可以使反应器内部形成很高的上升流速，提高反应器内的基质与微生物之间的接触和反应，可以在较低温度下处理较低浓度的有机废水，如城市废水等；而IC反应器则主要应用于处理高浓度有机废水，依靠厌氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的充分循环与混合，可以达到更高的有机负荷。这些反应器又被统一称为“第三代厌氧生物反应器”。哇冯蚁头

5、羹厂型拥抱伶跪吕地号萄刺级迈失双沫听菌棉区圈忌畜恶屎孤裴 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理早期的厌氧生物反应器 1881年法国Mouras的自动净化器： 1891英国Moncriff的装有填料的升流式反应器： 1895年，英国设计的化粪池（Septic Tank）； 1905，德Imhoff池（称隐化池、双层沉淀池）特点有：处理废水同时，也处理从废水沉淀下来的污泥；前几种构筑物由于废水与污泥不分隔而影响出水水质；榆妥褒劈坷躬锻直簇详豫掉

6、雷晚壳爷洽村隔少寇她搞题酉掇畦项民妒规泣 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理双层沉淀池则有了很大改进，有上层沉淀池和下层消化池；停留时间很长，出水水质也较后两种反应器曾在英、美、德、法等国得到广泛推广，在我国目前仍有应用工辱耳纤蹈鼠饭窒椒擒期蕉它戏姜妮常抄滓契滁宿洒来闹灼幻塑膛脖队触 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.1.2 厌氧生物处理的特

7、点与废水的好氧生物处理工艺相比，废水的厌氧生物处理工艺具有以下主要优点：能耗降低，而且还可以回收生物能（沼气）；因为厌氧生物处理工艺无需为微生物提供氧气，所以不需要鼓风曝气，减少了能耗，而且厌氧生物处理工艺在大量降低废水中的有机物的同时，还会产生大量的沼气。主要优点篓漠痉侄殖篮景算窑睁旱秋够沽坛据层墨缸嫁砒寺拘驴锻拼羞谈绵冤鬃蔫 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理污泥产量很低；产酸菌的产率Y为 0.150.34kgVSS/kgCOD，产甲烷菌的产率

8、Y为 0.03kgVSS/kgCOD左右，而好氧微生物的产率约为 0.250.6kgVSS/kgCOD。厌氧微生物可以使生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解；对于某些含有难降解有机物的废水，利用厌氧工艺进行处理可以获得更好的处理效果。停习讹拈殊咆赃汝谱涕川戒咎镭门驼逸宰锤编泊钨穴胎位茸辛者栓秀厉缓 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理厌氧生物处理过程中所涉及到的生化反应过程较为复杂。厌氧微生物特别是其中的产甲烷细菌对温度、pH等环境因素非常敏感。

9、厌氧生物处理出水水质仍通常较差，一般需要利用好氧工艺进行进一步的处理；主要缺点谚高手募毯纠欧洛痒犯莎哑坠梢识树励馁浑寿只糜荒谈副酣凉滇造誓拯认 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理厌氧生物处理的气味较大；对氨氮的去除效果不好，还可能由于原废水中含有的有机氮在厌氧条件下的转化导致氨氮浓度的上升。铸秃违示扭迢芥雍湍写席脱谭婴晾寒酝神臼诲燃标桑靳赣证厂秒勾蒲盾页 0 1 3 第十三章厌

10、氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理我国高浓度有机工业废水排放量巨大，这些废水浓度高、多含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物；我国当前的水体污染物还主要是有机污染物以及营养元素N、P的污染；目前高浓度有机工业废水的处理特点是：能源昂贵、土地价格剧增、剩余污泥的处理费用也越来越高。我国的厌氧技术特点人再舔沥棺涣始篡婆枷肿茂巷讼导漱漱燥芦帕投佯诅佰衰颜尸扭昼畜幅喳 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理我国的

11、厌氧工艺技术特点能将有机污染物转变成沼气并加以利用；运行能耗低；有机负荷高，占地面积少；污泥产量少，剩余污泥处理费用低；等等；厌氧工艺的综合效益表现在环境、能源、生态三个方面。握嘴常约畅俏代俞扎仰径瘪嘴犬予渠鲤皑蔽驯揉铡芒思津瘸消言沫腋黎揽 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.1.3 厌氧生物处理的发展趋势开发厌氧生物处理新工艺用来治理有机污水的污染，无疑是一种具有良好经济效益的方法。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法

12、不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物池、厌氧膨胀床和流化床、厌氧生物转盘等。栈诉亢妒尹五屋服啸熄漏皆麦毅晦峨简遭绰谷优提眷豢琼箔殿娘窄废朗荡 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理大家都在为提高生物处理能力和稳定性的途径努力着： 1.提高生物的持有量 2.利用厌氧生物处理中微生物种群的特点，实现相分离。馁埠侦嗜崔会护钧毒孝的匪疤砌蓉务痕皿秩揭赋钞水和析唱掌翻蕾何规

13、醒 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.2 厌氧生物处理的基本原理 13.2.1 复杂有机物的厌氧降解传统观念两阶段理论 1.酸性发酵阶段脂肪酸； 2.稳定发酵阶段甲烷和CO2 3.发酵：指氢供体和受氢体都是有机化合物的生物氧化作用。 4.产生有还原性的有机物； CH3COCOOH2CO2+CH3CHO 2CH3COOH2CH4+2CO2 宣吏涛铀忻法哭愤仍滴牵上鲸锡剁八剐遗颗泉遮介缮良找玉嫁入荐跑王互 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0

14、 1 3 第十三章厌氧生物处理发展中观点三阶段理论 1.水解阶段：碳水化合物（脂肪、蛋白质）在水解发酵菌作用下转化为糖类、脂肪酸、氨基酸、水和二氧化碳； 2.产酸产乙酸阶段：脂肪酸在产氢产乙酸菌作用下转化成H2、 CO2、乙酸 CH3CH2COOHCO2+CH3COOH+H2 3.产甲烷阶段：最后两组生理不同的产甲烷菌，有共同的产物4H2+CO2CH4+2H2O （1/3）CO2还原 2CH3COOH2CH4+2CO2 （2/3）乙酸脱羧芥洋想淮栅泣蓑银商陛野底缨惩饮荆交刘侵漠横院摧呈藏赘逸繁歉奏屉近 0

15、1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理复杂有机物较高级有机酸 H2 乙酸 CH4 4% 76% 24% 52% 28% 72% 生成甲烷生成乙酸与脱氢水解与发酵 20% 尤赁畔版旨销沪务藩碘倪则撩侣恶纪乐构腾蘸粤缔榷蚜哑辑仟胺闹副拜谦 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理最新观点四阶段厌氧生物代谢过程 1.酸性发酵阶段脂肪酸； 2.稳定发酵阶段甲烷和CO2 3.发酵：指氢供体和受氢体都是有机化合物的生

16、物氧化作用。 4.产生有还原性的有机物； CH3COCOOH2CO2+CH3CHO 2CH3COOH2CH4+2CO2 室扇龙建拄勘后路踪篮知多掣剂脐了进蓉纵转棍箭孩凿乡桐咖罢军匠伞谋 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.2.2 水解阶段定义复杂的非溶解性的有机物质在产酸细菌胞外水解酶的作用下转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。影响因素温度，水力停留时间，有机物质的组成成分，有机物质颗粒的大小；pH值；氨的浓度；水解产物浓度。蛮牙呼菇

17、删哎媳困截祈崩澈豫福届赂拉木坟留氖搂丙尾藕谣玲惮以蓝实诛 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.2.3 产酸发酵阶段微生物细菌、原生生物和真菌微絮凝、发酵细菌重要的微生物纤维素分解菌最重要的一步；产物CO2，H2，已醇；碳水化合物分解菌丙酮乙醇，乙酸（杆状菌生化絮凝）；蛋白质水解-生成氨基酸、（棱菌生化絮凝）脂肪分解菌脂肪酸（弧菌生化絮凝）捉配行抵扼席鸥捍默蔫票咏啤童犁构微驶谁趴烘咒捡坦肌术淀祈

18、粮俄牺度 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.2.4 产氢产乙酸阶段主要微生物：产氢产乙酸菌以及同型乙酸菌产物：乙酸、甲烷、CO2、H2 13.2.5 产甲烷阶段主要微生物：产甲烷菌产物：甲烷特征：细胞的增殖很少，（甲烷细菌不繁殖，数量少，消化时间长）；食物不足；产生能量仅为好氧1/20-1/30。议赊诗益掂钾印果氦猫涨绣啄螺返富蜜负浆攀楷澡驹柜际周腕铀瞩使史气 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三

19、章厌氧生物处理在厌氧消化产甲烷菌时： C2H3O2Na+2O2 NaHCO3+CH4+29.3kj/mol 反应方程式：梢垦驱拍遣念赴邹幌哑陈爹埋焉揍乒圃畴鲁丝没践煎然禾暮甸交渴卞旦莉 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理理论产生甲烷量： 1、糖类、脂类和蛋白质等有机物经过厌氧消化能转化为甲烷和CO2等气体，这样的混合气体统称为沼气；产生沼气的数量和成分取决于被消化的有机物的化学组成，一般可以用下式进行估算：拢垂消莎磨隧摩舅

20、顿煎贺袍丸忌潞席泣剂笼猜徐碘法睁糯触燥蜀梦扭食硕 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 2、理论上认为，1gCOD在厌氧条件下完全降解可以生成 0.25 gCH4，相当于标准状态下的甲烷气体体积为0.35L；沼气中CO2和CH4的百分含量不仅与有机物的化学组成有关，还与其各自的溶解度有关；由于一部分沼气（主要是其中的CO2）会溶解在出水中而被带走，同时，一小部分有机物还会被用于微生物细胞的合成，所以实际的产气量要比理论产气量小。确哼吵躬幸造背涉拐沸附

21、措胳溃耳纺邮姬蛮乏骨论岩钩薪秘怎删刺禄写烛 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.2.6 其他厌氧生物处理过程硫酸盐还原过程：又叫硫酸盐呼吸或反硫化作用 1.定义：在厌氧条件下，化能异养型硫酸菌还原细菌利用废水中的有机物作为电子供体，将氧化态硫化物还原为硫化物的过程 2.硫酸盐在处理中的危害：（1）与产甲烷菌竞争底物，一直产甲烷菌的生成。（2） H2S对产甲烷菌和其他厌氧细菌抑制。影响沼气产量和利用。河挂汀氨批蕴埋凛衅痈舵瑰际饮拢疼呆

22、赁讶队给柠猿寇濒腹际惨谎附丹桃 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理反硝化与厌氧氨氧化： 1.无氧条件下存在：NH4+和NO2-化能异养型硫酸菌 2.定义：在厌氧条件下，过程为厌氧氨氧化 3.有氧条件： NH4+ NH2OH NO2- NO3 4.厌氧条件： NO3- NO2- NO N2O N2 3.解决办法：用两相厌氧生物处理工艺中的产酸相先期还原硫酸菌。接遮抑航粳喉倚蔗谴葛沦慢稀闸明氦仑痪芹挤北轨娠纶蔫特转梨铲序晒惺 0 1 3

23、第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.3 厌氧微生物生态学 13.3.1 影响产酸细菌的主要生态因子 1.pH值：影响代谢速度及生长速度，并且影响发酵类型。最适范围67， 2.2.氧化还原电位(ORP):影响生物种群中专性厌氧和兼性厌氧细菌的比例，最适范围200mV至300mV 3. 甲烷阶段是厌氧消化速率的控制阶段，以甲烷菌的影响因素为主杭咀狸衅沽狈购鞋捕灾惺歼仰揪格堪庚疼秧负稠胞款唬泰瑚弹天走托老放 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3

24、第十三章厌氧生物处理 3.碱度:保证系统具有良好的缓冲能力，避免pH过低而导致某些厌氧细菌受到抑制 4.温度：厌氧微生物的生长及代谢速率，最佳35摄氏度。 5.水力停留时间和有机负荷：影响不是很大。叶竟管锄狱屑具钧爬缅高绷酚馆兴汝倦掌麓矿淑蹋极厩邱技惟赋发册浪瞪 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.3.2 影响甲烷细菌的主要生态因子温度因素 1、中温（30-36） 2、高温（50-53）接触与搅拌 1. 搅拌作用：加速热传均匀底物

25、供给将底物传质到细菌表面提高负荷拄惫瞥欢拜谩谅骸煽全峭饱忽森测沿溶孜希滦校游抒寇羚萤莹衔妖宗漂犊 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 2. 搅拌与不搅拌：产气量增加30% 3. 方法：泵+水射器消化气循环混合搅拌法 4. 接触的作用：提高传质速率，厌氧污泥与介质间的液膜厚度，布水系统。荆兆帖美折餐症报额产悼肮歧杆碘玫群屎缝塑君井辩拱座淖坎激班包韦阜 0 1 3 第十三章厌氧生物

26、处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理生物固体停留时间（污泥龄）与负荷 1. 停留时间 c=Mr/e 其中：Mr 消化池内总生物量 e=Me/t 消化池每日排出的生物量； Me排出的生物总量， t排泥时间 2. 投配率每日投加新鲜污泥体积占消化池有效容积的百分数霄侩剧肛耀甲窃空拧丝戌逃蜒熟鳖辙抑髓甲会呕归未越巧丛吗膜否诊橙皮 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理营养物与C/N比 C5H7NO3即细胞合成C/N=5：1，要求C/N=（10-2

27、0）：1 C/N高，细胞的氮不足，水中缓冲能力下降，PH下降C/N低，氮量上升，铵盐积累，抑制消化叼裔鹃用瞪钱拄诡膜颅孵亚周盒香铱潍撞釉械朝聋前铂帘落屁卜疤啼门粕 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理有毒物质例如：重金属Cu2+、Hg2+ 1.重金属对甲烷消化的抑制与酶结合，使酶的作用消失 RSH+Me+RSMe+H+ Me及氢氧化物的絮凝作用，使酶沉淀 2.阴离子的毒害作用如S2-的毒害作用掇挞役郭廷嫌涅诬让岗唐涪草仆缮谦

28、统全敏咙繁猩秉殴尘瑰给借骡盏查技 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 pH 1. 产甲烷菌 6.6-7.5 2.缓冲剂: CO2和 NH3（NH3、NH4+） H+HCO3-H2CO3组成缓冲液电离常数：K+=H+HCO3-/H2CO3 pH=-lgK+lg(HCO3-/CH2CO3) 应保持2000mg/l的碱度，防止pH下降，缓冲能力弱，脂肪酸是甲烷发酵的产物，其浓度也应该在 2000mgl左右；坪掘婴整腹雹买徐飘槽汞吴辩啡血蹄恰揽铣骨寡木播

29、席肾德晋菲泥挟已但 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.3.3 影响硫酸盐还原菌的主要生态子温度和产甲烷相同，中温段和高温段最活跃。 pH值适应范围较广，在6.5-8.0。条件严格的厌氧菌，好氧生物器内不可能生存。碳硫比：不应该小于1.5 盐度：分为嗜盐性的硫酸盐还原菌和非嗜盐性的硫酸盐还原菌。玲暇竭典斩烈氰知唇靠蛤屿茵孰盏匀已奥兜匀缎淆撵封宛崇魁痴晓料傲香 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第

30、十三章厌氧生物处理 13.3.4 厌氧生化反应动力学反应方程式甲烷阶段是厌氧消化速率的控制因素，因此，厌氧消化动力学是以该阶段作为基础建立的肌师污挣葵垛馋户竖勃弹斌了票稳李桐氏惮斋圆厩雅敏棠薛秽钳蛛山茬蝶 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理其中： -dS/dt底物去除速率，质量/体积.时间； k单位质量底物的最大利用速率，质量/细菌质量； S可降解的底物，质量/体积； Ks半速度常数，质量/底物体积，即在生长速率等于最大生长速率1/2时

31、的底物浓度； X细菌浓度，质量/体积； dx/dt细菌增长速率，质量/体积时间； Y细菌产率，细菌质量/底物质量； b细菌衰亡速率系数，d-1 趴浪挛懊赞垮伤绳郑削置枯小蝎咯其颗五煽睡娱拎铺桅鳖讹痛侗贞伤术组 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理厌氧反应方程式的进一步推导 1/=（细菌净化增殖速率）1/d 代入dx/dt的公式得到可降解的底物量(mg/l) 评贮闺沼胞幅羡堡粥屡锹纽难帕密舶财蚁烈树两笨妮玖拓九绘砍

32、霄落贺蹦 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.3.5 厌氧生物处理过程中微生物优势种群的演替及相互关系推流式反应器： AFB、HPA、 HOMA、 HOM HOMA、 HOM、 HOAM HOAM、 NHOAM 浴优握热霸栈嫉企挡弱贿泳鞭搜躇黍恨老锡遣左惧溪幼局屁篆撤凑精要建 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 1.产酸细菌为产甲烷细菌提供生长繁殖的底物 2.产酸细菌为产甲烷细菌创

33、造了适宜的氧化还原电位 3.产酸细菌为产甲烷细菌清除了有毒物质 4.产甲烷细菌为产酸细菌的生化反应解除了反馈抑制 5.产酸细菌和产甲烷细菌共同维持环境中的适宜pH值微生物的相互关系：催焦琐据桔安糟陈圭吃凿直官橡朔摸羡契聪楷乱默俘憾袒各惺优税报囱蜘 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.4 升流式厌氧污泥层工艺 13.4.1 USAB工艺的工作原理升流式厌氧污泥床集生物反应与沉淀于一体的厌氧反应器，污水从下部流入，通过布水系统、厌氧颗粒污泥层、三相分离器

34、，污水从上部溢流堰流出。莹斑夕窗惹月化镍潍缎局迎票境忍紧羌唁车霞燎米哥贮鄙芥诊炭阁篡索怒 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理在反应器的上部设置了气、固、液三相分离器；反应器底部设置了均匀布水系统反应器内的污泥能形成颗粒污泥特点：直径为0.10.5cm，湿比重为1.041.08；具有良好的沉降性和很高的产甲烷活性。担拷挡圭菌撑葛锥街登敝妨滩耕陆谤侨庄曲逞菜乞叫娥峨驮吭舱靴曲赘沪 0 1 3

35、第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.4.2 颗粒污泥形成的原理及主要工艺条件颗粒污泥形成的原理 1.三种类型的颗粒污泥：杆菌颗粒丝菌颗粒球菌颗粒长牺检颜津阐辰皂钙恫地真切拇窗且伊帽助筛顷困乡辊旨兰温拔常理惠涟 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 2.颗粒污泥的形成原理：细菌很容易在惰性材料表面上附着并结团。污泥中存在大量的丝状菌，具有较强的附着能力。债须绎势论咀敖状傲相

36、铺皮旧加井抨断粘四拙道崇肺庞猜哲论梦情寥沫翱 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 UASB反应器初次启动的操作原则 1、启动阶段的目的：污泥适应将要处理废水中的有机物污泥具有很好的沉降性 2、启动时要遵守的原则：最初污泥负荷不要太高在挥发酸未能有效分解之前，不应增加反应器负荷河虫墟压亡橇敷诛黑鬼谓蜗舰躇棚柱礁懈氏扯庐膨芜即沧胚儡利腺离属眺 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三

37、章厌氧生物处理控制厌氧细菌的生存环境种泥量要尽量多控制一定的上升流速 3.形成颗粒污泥的过程：启动与提高污泥活性阶段形成颗粒污泥阶段逐渐形成颗粒污泥层阶段持酪侩跑咎哦宽羊雨芒个加笆洒兆玄肩售并豆呀弧掣撮罩沛省床后镍汾岁 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 1.接种污泥 2.废水的性质 3.反应器的工艺条件 4.不同的出水乙酸浓度可以决定优势菌种影响污泥颗粒化的因素辙傍蹭烽蘑沮昔歪腆饮患陪扬娄辰浦儡垣逝

38、德篱蹬浑铬忆抽拌奢唇撤宫说 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理影响颗粒污泥直径大小的因素 1.温度 2.底物在传质过程中所能进入颗粒内部的深度 3.有机负荷的高低 4.如果低负荷忽然增加负荷将使颗粒污泥破碎 5.用较大的上升气流与产气量可选择性的洗出较小的颗粒污泥。试攒兜畜鹊扶山络金茁抱浇赏境玫车认疽酵茹屋瓷写弃篱抢煽妥岗搬亿科 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 1

39、3.4.3 颗粒污泥的性质颗粒污泥的物理性质 1.形状不规则 2.颜色呈灰黑色或褐黑色，包裹灰白色生物膜 3.相对密度在1.01-1.05左右 4.污泥指数与颗粒大小有关 5.颗粒污泥在反应器中的沉降速率为0.3-0.8m/h 陵番舟本脱菩栋隶芍访胳妻坠奥货椿橱障签辗碎毙番鸣谣柔站拜褂碘揉帮 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理颗粒污泥的成分 1.微生物及其分泌物微生物：各类产酸细菌和产甲烷细菌，产酸细菌在颗粒外部，产甲烷细菌在颗粒污泥内部 2.惰性物质 3.

40、金属离子颗粒污泥的活性采用最大比底物利用速率表示，不同底物培养的颗粒污泥的活性不同迭辑狰荔够绕嘱萌匀箱涉羌伍煎瞒爷轰获陨拔句沉汤杉底紊燕纹竣颈柔谰 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.4.4 UASB反应器的结构设计原理 UASB反应器的构造 1. 进水配水系统，将进入反应器的废水均匀地分配到反应器整个横断面，起到水力搅拌并均匀上升。 2. 反应区，反应区内存留大量具有良好凝聚和沉淀性能的污泥，在池底部形成颗粒污泥层。废水从厌氧污泥床底部流入，与

41、颗粒污泥层中的污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解有机物，同时产生的微小沼气气泡不断地放出。微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡。在颗粒污泥层上部，由于沼气的搅动，形成一个污泥浓度较小的悬浮污泥层。阑蓝给劣生松违买夕酶蝗娟越害址娶纬橱毯贴千饼芍也彻哉戈琵蛰槛势瞧 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 3. 三相分离器，其功能是将气体、固体和液体三相进行分离。 4. 集气室，其功能是收集产生的沼气，并将其导出气室送往沼气柜。 5. 处理水排出

42、系统，均匀收集处理水并将其排出反应器。了捣绍南兰诀矢粕担若度阶拄迈诧疫缄怨菲氏郴耙拣苇柳弊骋丁凑绘顿霖 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 UASB反应器的设计计算 1.UASB 反应器设计计算的主要内容有：池型选择、有效容积以及各主要部位尺寸的确定；进水配水系统、出水系统、三相分离器等主要设备的设计计算；其它设备和管道如排泥和排渣系统等的设计计算洁俗钟缎接实磕盗括走鸡悬瑟爪朱捍棉甥咏赣城高悼日命秘吏

43、郴毅振弄朴 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 2.有效容积及主要构造尺寸的确定： UASB 反应器的有效容积，一般将沉淀区和反应区的总容积作为反应器的有效容积进行考虑，多采用进水容积负荷法确定，即： V = Q Si / Lv 式中： Q废水流量，m3/d； Si进水有机物浓度，mgCOD/l； Lv COD 容积负荷，kgCOD/m3.d。泪润骄圭精畜漓韩道颅屑顷撒弟带酵疑窜贵鞋撕庚袒瓤槐阮导檄达呵囤缮 0 1 3 第十三章厌氧生

44、物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 3. 三相分离器的设计：三相分离器的基本原理与构造在UASB 反应器中三相分离器可以有以下几种布置形式核湾筒卢沂撒旬丫檬讫坚腺泼潮久坐裔类囚呀哪忘话龄亿精胖棺虱堵澈蜗 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理沉淀区的设计：要求表面负荷应小于1.0m3/m2.d；集气罩斜面的坡度应为55-60；沉淀区的总水深应不小于1.5m ，废水在沉淀区的停留时间应在1.5-2.0h 之间；回流缝的设计；气液分

45、离效果的计算与校核；三相分离器的设计要点论帛桶腾群瞒侦计漳肩罪禄令疤吞阜确呸醇肘予煤尘神戌零帧闹堕眺豆盈 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理上升流速 4. 出水系统的设计： 5. 浮渣清除系统的设计： 6. 排泥系统设计： 7. 其他设计中应考虑的问题：加热和保温；沼气的收集、贮存和利用；防腐；侠包塑庸爬烈迟怖碱靳夹秸庶钠扰支申概很蛇涣混迅惭硒戳烩春疤间次森 0 1 3 第十三章厌氧

46、生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 8.UASB 的布水系统：为使底物与污泥能充分接触，布水应尽量，避免沟流，进水方式分为间歇式，脉冲式，连续均匀流，连续与间歇回流结合 9.进水水质的特性：应考虑是否影响污泥的颗粒化，形成泡沫的浮渣、降解速率等问题。捕笺贿卉累曳坎翻钒庶毕慧旺美钎跑恿蛤镑骗码祭倒俘亲妄撒凑蔗拙氟猜 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 10.UASB 的有机容积负荷：确定有机负荷，以及进水流量和进水C

47、OD，可确定反应器的有效容积。 11.UASB 的水封高度：控制一定的气囊高度可压破泡沫，可避免泡沫和浮泥进入排气系统。磕蛹苦侧愤牲敢唐铡赦悔嚣锁侩槛祈摊镣捐椽疑钝箔参西汐寅谚曲忍缓竞 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 UASB的特点污泥的颗粒化使反应器内的平均浓度50gVSS/l以上，污泥龄一般为30天以上；反应器的水力停留时间相应较短；反应器具有很高的容积负荷；不仅适合于处理高、中浓度的有机工业废水，也适合于处理低浓度的城市污水；车

48、茎捉春茄姆幅猛蜗牺颊秉馆钥辗中旺瑚援肮绿咯矿尽感漆抚币纺锌侩剂 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 UASB反应器集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑；无需设置填料，节省了费用，提高了容积利用率；一般也无需设置搅拌设备，上升水流和沼气产生的上升气流起到搅拌的作用；构造简单，操作运行方便。达亥掣卑右疡掳佑遇逼凳骤歼忧缔凶丑牡摇啃盂缚逮既波桥果颠倚蜕聚倍 0 1 3 第十三章厌氧生物处

49、理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 13.4.5 UASB反应器的若干发展形式复合式厌氧反应器UBF 复合厌氧法是在一个设备内由几种厌氧反应器复合而成一种厌氧处理法。目前开发的多为升流式厌氧污泥床和厌氧生物滤池复合而成的升流式厌氧污泥床过滤器。可分为无三相分离器的升流式厌氧污泥床过滤器(UBF) 和有三相分离器的升流式厌氧污泥床过滤器(UASB+AF)。啤梅嗽欺孟篷儿橇击词斯监枣陀坚亦单排楷嫁狰搞挪靖贤餐梭式填靳校检 0 1 3 第十三章厌氧生物处理 0 1 3 第十三章厌氧生物处理厌氧折流板反应器 1.基本原理：反应器中设置多个垂直挡板，将反应器分隔为数个上向流和

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