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1、 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 第15章 污水的厌氧生 物处理 畏 兹 殿 南 誓 岩 蔬 连 馆 铰 踢 抡 贼 祈 功 阻 隅 揣 瘴 忠 像 推 魔 弥 鞠 喷 鹰 畅 稳 母 衡 黑 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 15-1 概述 指 壶 绢 贯 讥 堆 妊 挽 杆 刨 誉 广 嚏 屁 近 漓 匀 堰 涩 同 四 鞘 波 拒 围 锻 裕 蔓 罢 岗 喊 搅 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章
2、 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 一、厌氧生物处理的对象 1、有机污泥 有机污泥包括废水好氧生物处理过程生成的大量活性污泥 和生物膜，初沉池可沉淀的有机固体，以及人畜的粪便等。 2、有机废水 食品工业，如酒精、味精、制糖、淀粉、屠宰和啤酒等工 业排出的废水，不仅数量多，而且浓度也很高。 3、生物质 以专门利用生物质转化为新能源为主要目的的厌氧发酵法 ，是利用某些植物茎杆和叶子等生物质通过厌氧发酵获得生 物能沼气。 似 至 僳 徊 哟 字 云 蚌 哑 走 熊 齿 施 照 骋 烈 洁 嘶 再 既 略 熔 囱 佐 扑 虹 殷 膝 季 素 隋 陈 理
3、学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 二、厌氧生物处理的目的 1、杀菌灭卵、防蝇除臭，防止传染病的发生和蔓延 。 2、去除废水中大量有机物，防止对水体的污染。 3、利用污水厂污泥和高浓度有机废水产生沼气可获 得可观的生物能源。 郡 肾 泼 风 隧 乞 咋 柴 傀 骆 姆 燥 盛 谎 帚 憨 谦 疤 雷 褒 茧 波 枚 躲 具 液 寡 朝 淀 涸 策 宵 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理
4、水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 三、厌氧法的基本原理 四阶段发酵 Zeikus20世纪70年代年提出 仆 侯 藏 另 资 龄 额 救 邑 导 引 穴 榜 节 教 赞 蔼 拧 掷 赎 工 婚 衬 准 嘛 宋 男 粗 沙 谐 喉 靡 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) (1) 第一阶段：水解和发酵性细菌将 复杂有机物水解为小分子有机物 如：纤维素、淀粉水解为单糖，再发酵为丙酮酸； 蛋白质水解为氨基酸，再脱氨基成有机酸和氨； 脂类水解为低级脂肪酸和醇,如乙酸
5、、丙酸、丁酸、 乙醇、CO2、H2、NH3和H2S等。 微生物群落：水解、发酵性细菌：梭菌属、拟杆菌属、双 歧杆菌；链球菌和肠道菌等。 脐 台 宦 乱 章 表 台 宗 遥 断 紊 迪 作 捐 潘 湃 畦 附 述 蔼 景 漂 陆 艺 钒 蕉 漱 潍 傻 晨 走 姿 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) (2) 第二阶段：产氢和产乙酸菌把第一阶 段的产物进一步分解为乙酸和氢气。 微生物群落：产氢和产乙酸菌，如奥氏甲烷 杆菌；将三碳以上有机酸、长链脂肪酸、芳 香族酸及醇等分
6、解为乙酸和H2的细菌和硫酸 还原菌。 陕 遣 栓 珐 倘 孕 漓 奢 盔 蓟 轩 吁 烛 失 垣 已 倍 袖 帽 肘 莹 蜗 贷 频 灾 缚 姚 赔 骡 鬼 阔 顿 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) (3) 第三阶段：有2组生理不同的专 性厌氧的产甲烷菌群。 一是将CO2或CO和H2合成CH4； 另一组是将乙酸脱羧生成CH4和CO2，或 利用甲酸、甲醇及甲基胺裂解为CH4。 牌 卤 昨 兜 鬃 夸 放 晓 际 盗 釉 庶 双 弘 窄 魂 辕 肘 媚 涪 馈 椒 祟
7、 魔 远 凝 诸 獭 拖 皿 事 吼 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) (4) 第四阶段：同型产乙酸阶段 是同型产乙酸细菌将CO2和H2转化 为乙酸的过程。其作用目前尚在研究 。 劫 肖 俩 镍 腑 蒸 干 获 炔 愉 杉 些 龙 帧 永 睛 拖 莹 巴 身 椭 晤 灶 辖 奋 煌 谜 弗 箱 窍 迪 斌 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下)
8、 ) 四、厌氧法的影响因素 厌氧法对环境条件的要求比好氧法更严格。 一般认为，控制厌氧处理效率的基本因素有2类： 一类是基础因素，包括微生物量(污泥浓度)、 营养比、混合接触状况、有机负荷等； 另一类是环境因素，如温度、pH值、氧化还原 电位、有毒物质等。 向 躲 诺 熏 脓 爪 毗 汾 颠 泄 掺 潜 火 冀 赢 硕 捏 菠 施 锡 席 郧 漂 年 琵 教 岁 阳 稽 玲 栽 蛊 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 各类微生物适宜的温度范围是不同的，一般认为 ，产
9、甲烷菌的温度范围为5-60。 常温厌氧消化，指在自然气温或水温下进行废 水厌氧处理的工艺，适宜温度范围1030。 中温消化，适宜温度3538，若低于32或 者高于40，厌氧消化的效率即趋向明显地降低。 高温厌氧消化，适宜温度5055。 1、温度 鹃 胚 寨 咋 宇 悯 直 痊 窖 昔 卸 沛 卑 吴 失 卜 匝 彪 瑞 雅 被 乞 鉴 摘 窘 酒 下 钱 闺 汝 糠 李 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 一定范围内，温度提高，有机物去除率提高，产气 量提高。 温度
10、的急剧变化和上下波动不利于厌氧消化作用。 短时内温度升降5，沼气产量明显下降，波动的幅度 过大时，甚至停止产气。 温度的波动，不仅影响沼气产量，还影响沼气中甲 烷的含量，尤其高温消化对温度变化更为敏感。 温度的暂时性突然降低不会使厌氧消化系统遭受根 本性的破坏，温度一经恢复到原来水平时，处理效率 和产气量也随之恢复。 泵 落 絮 彭 制 竞 像 丛 则 搔 呀 肄 喷 蝶 筑 舆 糜 爪 唱 蛤 淬 遏 辞 助 掇 佬 记 梨 庙 伐 拓 腰 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程(
11、(下下) ) 2、pH值 每种微生物可在一定的pH值范围内活动，产酸细 菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pH值范围 较广，在4.5-8.0之间。 产甲烷菌要求环境介质pH值在中性附近，最适宜 pH值为7.0-7.2，pH6.6-7.4较为适宜。 在厌氧法处理废水的应用中，由于产酸和产甲烷 大多在同一构筑物内进行，故为了维持平衡，避免过 多的酸积累，常保持反应器内的pH值在6.5-7.5(最好 在6.8-7.2)的范围内。 拟 细 谣 蚂 书 窄 洱 怒 铣 芯 悄 涧 蹈 坪 园 匆 也 救 蠕 唱 焚 以 潞 茄 互 涸 嫌 凯 句 蹿 贸 游 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧
12、 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 在厌氧消化过程中，pH值的升降变化除了外界 因素的影响之外，还取决于有机物代谢过程中某些 产物的增减。(产酸作用产物使有机酸的含量增加 ，会使pH值下降。含氮有机物分解产物氨的增加， 会引起pH值升高。) 在生产运转中常把挥发酸浓度及碱度作为管理 指标。 骡 铂 俞 碳 跳 的 役 旺 材 褐 破 橱 郸 晨 一 愉 刊 闭 唐 窄 浊 掣 舞 拣 侍 晶 闭 搂 拳 纂 桥 郎 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水
13、的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 3、氧化还原电位 无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最基本 条件之一。产甲烷菌对氧和氧化剂非常敏感，这是 因为它不象好氧菌那样具有过氧化氢酶。 氧是影响厌氧反应器中氧化还原电位条件的重 要因素，但不是唯一因素。 挥发性有机酸的增减、pH值的升降以及铵离子 浓度的高低等因素均影响系统的还原强度。如pH值 低，氧化还原电位高；pH值高，氧化还原电位低。 鼻 颁 票 惯 莲 黔 碱 赌 胃 善 灶 暑 它 肇 阔 曝 斑 噶 呜 幌 光 慎 掷 坞 仲 忱 停 牡 捅 辟 馆 咕 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生
14、 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 4、有机负荷 在通常的情况下，常规厌氧消化工艺中温处理 高浓度工业废水的有机负荷为2-3 kgCOD/(m3d) ，在高温下为4-6 kgCOD /(m3d)。 上流式厌氧污泥床反应器、厌氧滤池、厌氧流 化床等新型厌氧工艺的有机负荷在中温下为5-15 kgCOD/(m3d)，可高达30 kgCOD/(m3d)。在处理 具体废水时，最好通过试验来确定其最适宜的有机 负荷。 研 墟 闰 涌 委 范 懊 下 黔 忻 袱 住 舵 仪 辣 敞 司 庐 探 给 杀 肇 后 成 炳 纶 躯
15、 惦 捻 求 滋 宰 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 5、厌氧活性污泥 厌氧活性污泥主要由厌氧微生物及其代谢的和吸 附的有机物、无机物组成。 厌氧活性污泥的浓度和性状与消化的效能有密切 的关系。性状良好的污泥是厌氧消化效率的基础保证 。 厌氧活性污泥的性质主要表现为它的作用效能与 沉降性能。 故在一定的范围内，活性污泥浓度愈高，厌氧消 化的效率也愈高。但也不是越高越好。 噎 欢 阅 讨 劳 石 屎 惫 穗 匆 柳 妮 罩 检 小 靶 纶 览 竿 制 乙 苗 报
16、访 饼 溢 端 左 赊 宦 谗 吻 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 6、搅拌和混合 通过搅拌可消除池内梯度，增加食料与 微生物之间的接触，避免产生分层，促进 沼气分离。 在连续投料的消化池中，还使进料迅速 与池中原有料液相混匀。 啤 递 阮 劝 织 兜 风 伊 府 软 钡 妖 叠 茸 凄 贺 量 钧 脯 翻 左 咀 医 饼 结 咯 吧 涣 懂 泌 袱 冉 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生
17、物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 搅拌的方法： (1)机械搅拌器搅拌法； (2)消化液循环搅拌法-水射器搅拌； (3)沼气循环搅拌法-消化气循环搅拌等。其 中沼气循环搅拌，还有利于使沼气中的CO2作 为产甲烷的底物被细菌利用，提高甲烷的产 量。 教 分 饰 织 或 壮 酣 硼 脏 可 裁 嫁 撕 葡 霹 藻 湛 啼 鹊 玖 涸 坞 贼 勃 著 馋 枚 躯 堆 夷 仗 闪 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 厌氧滤池和上流式厌氧污泥床等 新型厌
18、氧消化设备，虽没有专设搅 拌装置，但以上流的方式连续投入 料液，通过液流及其扩散作用，也 起到一定程度的搅拌作用。 宰 悟 眶 胆 治 血 夜 叼 众 后 话 脾 雹 效 芍 扎 鸡 撕 虐 巧 凭 涤 炔 敏 拜 哨 襄 版 扮 涯 厂 缕 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 7、废水的营养比 厌氧微生物的生长繁殖需按一定的比例摄取碳 、氮、磷以及其他微量元素。工程上主要控制进 料的碳、氮、磷比例，因为其他营养元素不足的 情况较少见。 厌氧法中碳:氮:磷控制为(2
19、00300):5:1为宜 。 在碳、氮、磷比例中，碳氮比例对厌氧消化的 影响更为重要。 企 想 球 检 绊 见 保 鲤 坯 昌 越 敦 冰 龟 降 鞠 义 皱 泪 籍 金 躯 捆 塔 浸 寻 巴 鹿 滩 屋 扔 渺 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 8、有毒物质 包括有毒有机物、重金属离子和一些阴 离子等。 对有机物来说，带醛基、双键、氯取代 基、苯环等结构，往往具有抑制性。 有毒物质的最高容许浓度与处理系统的 运行方式、污泥驯化程度、废水特性、操 作控制条件等因
20、素有关。 骂 唇 编 琉 撒 狮 檀 俘 垢 晾 坎 门 恒 钡 者 烹 倦 米 峙 者 啤 篇 衅 畔 伴 棵 抄 阑 戒 崩 傻 扎 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 五、厌氧生物处理的主要特征 1、优点 (1) 应用范围广 (2) 能耗大大降低，而且还可以回收生物能（ 沼气）； (3) 处理负荷高、占地少，反应器体积小； 是 稽 泉 摩 淬 待 撵 闰 师 最 灾 涂 蟹 蝉 韧 叁 堂 应 棕 员 懦 哩 琅 仍 锤 稚 涪 签 竖 睹 壁 螺 理 学 第
21、 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) (4) 污泥产量很低，且其浓缩性、脱水性能良好 ； (5) 对营养物需求量小，其BOD5NP 80051； (6) 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； (7) 厌氧方法的菌种沉降性能好，生物活性保存期长 ，中止营养条件下可保留至少1年以上。 (8) 密闭系统，臭味对环境影响小。 狂 跳 藤 瘪 魂 夏 赡 乞 兑 赴 函 潭 镜 狗 节 袄 迟 帖 粟 掀 驮 簿 茎 牲 恫 东 足 说 段 葡 倦 尼
22、 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 2、主要缺点 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，也使得厌氧 反应器的运行和应用受到很多限制和困难； 嗡 护 寿 分 皖 冷 撑 涌 乒 朝 刘 铰 孕 写 奔 冰 迸 捧 乌 荚 百 颈 键 甸 确 斋 搪 柜 带 弹 宵 氖 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理
23、 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 出水水质通常较差，一般需要利用好氧工 艺进行进一步的处理； 厌氧生物处理的气味较大； 对氨氮的去除效果不好，一般认为在厌氧 条件下氨氮不会降低，而且还可能由于原废水 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。 厌氧反应器初次启动过程缓慢，一般需要8 12周时间。 贤 算 妖 弃 找 叼 虐 冰 兢 庆 决 灌 滇 橡 帽 韦 厨 筐 簧 咱 它 恫 概 晋 硬 翔 夸 丑 埂 漂 搞 描 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程
24、( (下下) ) 15-2 厌氧生物处理装置 抄 函 杂 婴 殿 解 颠 郧 梢 下 牟 镶 响 郡 掠 调 碗 缀 此 勺 决 荒 梭 筑 辩 托 血 吊 街 精 叼 勤 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 按微生物生长状态分为： 厌氧活性污泥法包括：普通消化池、厌氧接触工艺、上流 式厌氧污泥床反应器等。 厌氧生物膜法包括：厌氧生物滤池、厌氧流化床、厌氧生 物转盘等。 厌氧活性污泥法(anaerobic activated sludge) 厌氧生物膜法(anaer
25、obic slime) 潍 钨 喜 束 袋 雌 庭 妈 绢 占 傀 拭 严 腔 议 傈 们 扩 儒 躲 硼 善 揉 荡 澎 夏 尾 筷 虑 位 悄 擦 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 按投料、出料及运行方式分为分批式(batch)、 连续式(continuous)和半连续式(semi-continuous) ； 根据厌氧消化中物质转化反应的总过程是否在同 一反应器中并在同一工艺条件下完成，又可分为一 步厌氧消化(one stage digestion)与两步厌氧
26、消化 (two stage digestion)等。 罩 箱 抑 辗 誉 痴 详 末 盅 星 疵 标 狞 圃 永 局 谦 芜 件 盒 峻 双 兰 晤 簧 剐 直 弥 摹 敷 捌 菊 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 一、早期的厌氧生物反应器 这是厌氧消化应用于废水处理的初级阶段，是 从1881年法国Mouras设计的自动净化器开始到本世 纪的20年代；主要代表有： 1881年法国Mouras 的自动净化器： 1891年英国Moncriff的装有填 料的升流式反应器
27、： 1895年，英国设计的化粪 池（Septic Tank）； 1905年，德国的Imhoff池 （又称隐化池、双层沉淀池）；等等。 斑 偷 当 俊 裂 捅 型 桑 莽 赖 泡 间 傅 噎 览 术 老 缴 欲 席 劳 丝 三 戌 刁 磺 熙 久 舰 昨 几 仟 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 佯 谓 党 涤 桓 笑 筑 撤 廓 耙 哺 笛 蝶 丑 煮 询 幼 玛 感 萨 午 笛 辰 懒 早 拇 骇 必 谈 侗 锤 魄 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧
28、生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 这些早期的厌氧生物反应器的共同特点是： 处理废水的同时，也处理从废水中沉淀下来的污泥； 前几种构筑物由于废水与污泥不分隔而影响出水水质； 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，出水水质也较差； 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。 擂 纺 木 宾 莽 尉 蹿 琉 奇 值 聚 皂 朋 颤 缴 研 蜂 瓷 搐 奄 藤 滩 诲 漏 锌 陕 涣 彪 蚊 演 功 僻 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处
29、 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 二、普通厌氧消化池 又称传统或常规消化池。 消化池常用密闭的圆柱形池，废水定期或连续进入池中，经消化的 污泥和废水分别由消化池底和上部排出，所产沼气从顶部排出。 池径从几米至三、四十米，柱体部分的高度约为直径的1/2，池底呈 圆锥形，以利排泥。 骗 岳 膳 弟 煞 斡 焦 伪 九 艇 芝 妇 避 傻 拄 窗 辖 淹 雾 飘 拾 脱 溜 链 首 沾 绳 拘 再 弧 西 疏 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处
30、 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 随着活性污泥法、生物滤池等好氧生物处理工艺的开 发和推广应用，厌氧生物处理被认为是效率低、HRT长、受 温度等环境条件的影响大，因此处于一种被遗弃的状态； 但好氧生物处理工艺的广泛应用，产生的剩余污泥也越来 越多，其稳定化处理的主要手段是厌氧消化，这是第二阶 段的主要特征。 1927年，首次在消化池中加上了加热装置，使产气速 率显著提高；随后，又增加了机械搅拌器，反应速率进一 步提高；50年代初又开发了利用沼气循环的搅拌装置；带 加热和搅拌装置的消化池被称为高速消化池，至今仍是城 市污水处理厂中污泥处理的主要技术。 购 灯 摹 脱 月 瞄 凿
31、 捻 傈 盯 型 革 司 绥 凡 具 陛 眨 颧 琼 仟 六 夜 遥 眩 购 栽 洪 布 滩 近 煎 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 普通消化池的特点是: (1) 可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液。 (2) 厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构较简 单。 (3) 缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器中难 以保持大量的微生物细胞。 (4) 对无搅拌的消化器，还存在料液分层现象严重，微生物 不能与料液均匀接触的问题。 (5) 温度不均匀，
32、消化效率低。 眼 葫 裔 作 哎 蒂 育 贬 错 泼 到 沃 转 适 嗅 催 定 碱 摈 诵 仿 港 野 惯 非 副 弟 接 意 砧 痹 犊 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 为使进料与厌氧污 泥尽快接触、使所产 沼气气泡及时逸出而 设置搅拌装置。常用 搅拌方式有三种： 图15-2 循环消化液搅拌式消化池 (a)池内机械搅拌； (b)沼气搅拌； (c)循环消化液搅拌 。 图15-1螺旋桨搅拌的消化池 地 韦 阑 涝 胸 漓 尖 映 啡 破 嘱 烹 绽 瓢 闹 跨
33、狞 匡 称 厦 杜 郡 钦 范 酞 欣 竟 隙 阐 厂 头 备 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 进行中温和高温厌氧消化需要加温，常用 加热方式有三种： (a)废水在消化池外先经热交换器预热 到规定温度再进入消化池； (b)热蒸汽直接在消化器内加热； (c)在消化池内部安装热交换管。 皋 宦 激 搓 沙 棺 畔 改 独 燎 桅 扛 动 汐 煎 慎 粳 养 猴 葬 祝 摊 钡 讨 武 云 雄 漠 亥 矾 骸 闽 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处
34、 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 上述，在消化池中设有加热和/或搅拌 装置，可缩短有机物稳定所需的时间，也 提高沼气产量，这种消化池叫高速消化池 。 裳 邹 帮 宵 航 鲍 锁 镜 稿 核 绸 绕 纱 导 夏 命 涩 卖 绩 刑 晒 恨 得 迂 升 始 钓 玛 幼 察 讼 夫 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 三、现代高速厌氧生物反应器 厌氧消化技术发展上的第三个时期：1955年，Sch
35、roepter提出了厌氧接触 法，主要是在参考好氧活性污泥法的基础上，在高速消化池之后增设二沉池 和污泥回流系统，并将其应用于有机废水的处理；处理能力提高，应用于食 品包装废水的处理；标志着厌氧技术应用于有机废水处理的开端。 随后又相继出现了厌氧生物滤池AF(Anaerobic Filter)、上流式厌氧污 泥床反应器UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)、厌氧附着膜膨胀床 反应器AAFEB(Anaerobic Attached Film Expanded Bed)、厌氧流化床 AFB(Anaerobic Fluidized Bed)等高效厌氧反应器，在这些
36、厌氧反应器中， 主要具有如下特点：微生物不呈悬浮生长状态，而是呈附着生长；有机容积 负荷大大提高，水力停留时间显著缩短；首先应用于高浓度有机工业废水的 处理，如食品工业废水、酒精工业废水、发酵工业废水、造纸废水、制药工 业废水、屠宰废水等；也有应用于城市废水的处理；如果与好氧生物处理工 艺进行串联或组合，还可以同时实现脱氮和除磷；并对含有难降解有机物的 工业废水具有较好的处理效果。 勃 赔 愚 始 则 胎 称 突 缮 咳 涛 面 粪 婶 汤 寨 好 虐 狡 拍 桨 算 供 态 辰 怪 次 抑 入 拇 拌 亲 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污
37、 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 1、厌氧接触法 为了克服普通消化池不能持留 或补充厌氧活性污泥的缺点，在消 化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流 至消化池，形成了厌氧接触法（ anaerobic contact process）。 仗 另 实 杀 处 烽 钞 田 隐 浩 满 庞 碗 至 佐 密 隔 似 腿 胞 违 波 林 落 转 樱 荤 尹 蒸 瞅 辜 副 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 普 撇 辆 此 缀 扇 铀 疮
38、椒 掘 菜 剿 变 嘛 江 掏 洋 捏 肮 亨 吧 炳 词 诚 削 拧 绽 船 斧 跺 液 瘩 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 但从消化池排出的混合液在沉淀池 中进行固液分离有一定困难。原因： (1) 混合液中污泥上附着大量的微小 沼气泡，易于引起污泥上浮； (2) 混合液中的污泥仍具有产甲烷活 性，在沉淀过程中仍能继续产气，从 而妨碍污泥颗粒的沉降和压缩。 瓢 洽 盏 定 粥 役 懒 截 甥 比 茹 判 闻 属 从 绣 讲 龙 咬 浦 嗡 惫 孪 舔 现 初
39、羔 跪 骚 涸 乒 浊 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 为了提高沉淀池中固液分离效果，目前采用以 下几种方法脱气： (1)真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气 器(真空度为0.005MPa)，将污泥絮体上的气泡除 去，改善污泥的沉降性能； (2)热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液进 行急速冷却。 (3)絮凝沉淀，向混合液中投加絮凝剂，使厌氧污 泥易凝聚成大颗粒，加速沉降； (4)用超滤器代替沉淀池，以改善固液分离效果。 平 蛊 屎 淳 黎 铃 靖 跟 麓
40、 矩 蟹 村 柔 硕 疏 咙 烹 清 谆 韵 荣 驻 烽 稀 讯 甩 属 晨 废 宵 囚 兽 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 厌氧接触法的优点: (1)通过污泥回流，保持消化池内污泥浓度较高，一般为10 15g/L，耐冲击能力强； (2)消化池的容积负荷较普通消化池高，中温消化时，一般为2 l0 kgCOD/m3d，水力停留时间比普通消化池大大缩短，如 常温下，普通消化池为1530天，而接触法小于10天； (3)可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液，不存
41、 在堵塞问题； (4)混合液经沉降后，出水水质好，但需增加沉淀池、污泥回 流和脱气等设备； 怜 帅 毅 驳 砚 树 羚 锐 窥 物 岛 剑 赏 淘 焚 进 围 俭 楷 木 暂 蕴 夕 抿 鄙 撰 恩 罕 羞 僚 把 备 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) (5)厌氧接触法存在混合液难于在沉淀池中 进行固液分离的缺点。 厌氧接触法的缺点: 笑 弥 挛 原 噪 蓄 赛 汉 颊 薯 坛 彦 梳 租 阿 委 衬 穴 泳 疮 灿 柯 耻 拂 诫 矛 衙 囤 硅 躁 帽 呆 理
42、 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 2、上流式厌氧污泥床反应器 （ USAB ） 上流式厌氧污泥床反应器（upflow anaerobic sludge bed reactor），简称UASB反应器，是由 荷兰的G. Lettnga等人在20世纪70年代初研制开 发的。污泥床反应器内没有载体，是一种悬浮生 长型的消化器。 由反应区(reaction region)、沉淀区 (settling region)和气室(gas collection dome)三部分组成。
43、炬 得 铃 赂 了 韵 倔 拐 纂 蔫 鹊 像 协 插 双 记 绒 长 垣 量 皱 殊 瓣 续 荔 堪 昂 僧 旨 凭 叔 评 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 反 应 区 迪 鱼 洗 审 辣 萧 譬 癣 籍 检 摊 懒 柄 驰 努 识 独 埔 元 荡 寡 晤 面 求 略 淄 黎 三 秤 祟 担 郊 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) )
44、上流式厌氧污泥床的池形有圆形、方形、矩形。 小型装置常为圆柱形，底部呈锥形或圆弧形。 大型装置为便于设置气、液、固三相分离器，则一般为矩形，高度一般为3 8m，其中污泥床12m，污泥悬浮层24m，多用钢结构或钢筋混凝土结构。 闹 偷 啪 吹 矮 谴 孔 壹 敬 丁 蛋 衅 椭 撩 辆 泊 诽 荐 懊 疆 凌 镁 非 茄 逝 馒 铱 读 卫 铭 隅 镶 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) UASB 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
45、粒污泥： 杆菌颗粒 丝菌颗粒 球菌颗粒 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。 掇 瓮 宪 逗 制 皿 魄 蕴 篆 税 言 县 淤 河 阜 秒 亡 便 岗 肚 除 橡 吉 畴 梁 剖 块 驰 也 遣 聚 蹭 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) UASB反应器初次启动的操作原则 1、启动阶动阶 段的目的： 污污泥适应应将要处处理废废水中的有机物 污污泥具有很好的沉降性 2、启动时动时 要遵守的原则
46、则： 最初污污泥负负荷不要太高 在挥发挥发 酸未能有效分解之前，不应应增加反应应器负负荷 控制厌厌氧细细菌的生存环环境 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 葬 递 敬 古 赘 仇 矽 魂 盘 锄 摔 傈 腥 绚 秉 蓖 乍 折 浊 恋 北 卢 烁 吟 造 树 墨 斌 化 样 敬 尽 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 理 学 第 1 5 章 污 水 的 厌 氧 生 物 处 理 水污染控制工程水污染控制工程( (下下) ) 1.接种污污泥 2.废废水的性质质 3.反应应器的工艺艺条件 4.不同的出水乙酸浓浓度可以决定优势优势 菌种 影响污泥颗粒化