第15章+污水的厌氧生物处理ppt课件.ppt

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1、有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。第15章 污水的厌氧生物处理 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。15-1 概述概述 废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程，也称为厌氧消化。与好氧过程的根本区别在于不以分子态氧作为受氢体，而以化合态氧、碳、硫、氢等为受氢体。 有利于学习和创新的组织管理

2、机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 最早的厌氧生物处理最早的厌氧生物处理 进入上世纪进入上世纪50、60年代，特别是年代，特别是70年代的中后期，随着世界范围的年代的中后期，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厌氧消化工艺开始大规

3、模地应用于废水处理，真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。这些被称为现代高速厌氧生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。这些被称为现代高速厌氧消化反应器的厌氧生物处理工艺又被统一称为消化反应器的厌氧生物处理工艺又被统一称为“第二代厌氧生物反应第二代厌氧生物反应器器”，它们的主要特点有：，它们的主要特点有： HRT大大缩短，有机负荷大大提高，处理大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率大大提高；效率大大提高； 主要包括：厌氧接触法、厌氧滤池（主要包括：厌氧接触法、厌氧滤池（AF）、上流式）、上流式厌氧污泥床（厌氧污泥床（UASB）反应器、厌氧流化床（）反应器、厌氧流化床（AF

4、B）、）、AAFEB、厌氧生、厌氧生物转盘（物转盘（ARBC）和挡板式厌氧反应器等；）和挡板式厌氧反应器等； HRT与与SRT分离，分离，SRT相相对很长，对很长，HRT则可以较短，反应器内生物量很高。则可以较短，反应器内生物量很高。 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发展的厌氧生物处理有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以

5、市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 进入进入20世纪世纪90年代以后，随着以颗粒污泥为主要特点的年代以后，随着以颗粒污泥为主要特点的UASB反反应器的广泛应用，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（的颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器和厌氧内循环（）反应器和厌氧内循环（IC）反应器。其）反应器。其中中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，可以在升流

6、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机负荷。这些反应器又被统一称为“第三代厌氧生物反应器第三代厌氧生物反应器”。 现代的厌氧生物处理现代的厌氧生物处理有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励

7、机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。一、厌氧生物处理的对象 1 1、有机污泥、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。和生物膜，初沉池可沉淀的有机固体，以及人畜的粪便等。2 2、有机废水、有机废水 食品工业，如酒精、味精、制糖、淀粉、屠宰和啤酒等工食品工业，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。业排出的废水，不仅数量多，而且浓度也很高。3 3、生物质、生物质 以专门利用生物质转化

8、为新能源为主要目的的厌氧发酵法，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能沼气。沼气。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。二、厌氧生物处理的目的1 1、杀菌灭卵、防蝇除臭，、杀菌灭卵、防蝇除臭，防止传染病的发生和蔓延防止传染病的发生和蔓延。2 2、去除废水中大量有机物，、去除废水中大量有机物，防止对水体的污染防止对水体的污染。3 3、利用污水厂污泥和高浓度有机废水产生沼气

9、可、利用污水厂污泥和高浓度有机废水产生沼气可获得获得可观的生物能源可观的生物能源。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。3060年代，被普遍接受的是年代，被普遍接受的是“两阶段理论两阶段理论”第一阶段：发酵阶段第一阶段：发酵阶段，又称产酸阶，又称产酸阶段或酸性发酵阶段；段或酸性发酵阶段；水解和酸化，产物主要是脂肪酸、水解和酸化，产物主要是脂肪酸、醇类、醇类、CO2和和H2等；主要参与微等；主要参与微生物统称为发酵细菌或产酸细菌；生物统称为发酵细菌或产酸细菌；第二阶段：产甲烷阶段第二阶段：产

10、甲烷阶段，又称碱性，又称碱性发酵阶段；发酵阶段； 产甲烷菌利用前一阶段的产产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为物，并将其转化为CH4和和CO2；主；主要参与微生物统称为产甲烷菌；要参与微生物统称为产甲烷菌；三、厌氧法的基本原理 图图1 1厌氧反应的两阶段理论图示厌氧反应的两阶段理论图示内源呼内源呼吸产物吸产物碱性发酵阶段碱性发酵阶段酸性发酵阶段酸性发酵阶段水解胞外酶水解胞外酶胞内酶产甲烷菌胞内酶产甲烷菌胞内酶产酸菌胞内酶产酸菌不溶性有机物不溶性有机物可溶性有机物可溶性有机物细菌细细菌细 胞胞脂肪酸、醇类、脂肪酸、醇类、H2、CO2其它产物其它产物细菌细胞细菌细胞CO2、CH4有利于学习和创

11、新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 厌氧生物处理是一个依靠三大主要类群的细菌完成的复杂的微生物学过程。将厌氧消化过程划分为三个连续的阶段： 第一阶段为水解酸化阶段 第二阶段为产氢产乙酸阶段 第三阶段为产甲烷阶段有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。第一阶段第一阶段 水解酸化阶段水解酸化阶段 复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机

12、物，然后渗入细作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。 碳水化合物、脂肪和蛋白质的水解酸化过程碳水化合物、脂肪和蛋白质的水解酸化过程 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。第二阶段第二阶段 产氢产乙酸阶段产氢产乙酸阶段 在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生的各种有机在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和酸被分解

13、转化成乙酸和H2。 CH3CH2COOHCO2+CH3COOH+H2第三阶段第三阶段 产甲烷阶段产甲烷阶段 产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和和H2等转化为甲烷。此等转化为甲烷。此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢和二氧化过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱控产生甲烷，前者碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱控产生甲烷，前者约占总量的约占总量的1/3，后者约占，后者约占2/3。 344243243242222)3/1(24HCONHCHOHCOONHCHCOCHCOOHCHOHCHCOH产甲烷菌产甲烷菌产甲

14、烷菌占有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。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。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一般认为，控制厌氧处理效率的基本因素有2 2类：类：一类是一类是基础因素基础因素，包括微生物量，包括微生物量( (污泥浓度污泥浓度) )、营养比、混合接触状况、有机负荷等；营养比、混合接触状况、有机负荷等；另一类是另一类是环境因素环境因素，如温度、，如温度、pHpH值、氧化还原值、氧化还原电位、有毒物质等。电位、

15、有毒物质等。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 各类微生物适宜的温度范围是不同的，一般认为，各类微生物适宜的温度范围是不同的，一般认为，产甲烷菌的温度范围为产甲烷菌的温度范围为5-605-60。 常温厌氧消化，指在自然气温或水温下进行废常温厌氧消化，指在自然气温或水温下进行废水厌氧处理的工艺，适宜温度范围水厌氧处理的工艺，适宜温度范围10103030。 中温中温消化，适宜温度消化，适宜温度35353838，若低于，若低于3232或或者高于者高于4040，厌氧消化的效率即趋向明显地降低。

16、，厌氧消化的效率即趋向明显地降低。 高温高温厌氧消化，适宜温度厌氧消化，适宜温度50505555。 1 1、温度、温度有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 一定范围内，温度提高，有机物去除率提高，产气一定范围内，温度提高，有机物去除率提高，产气量提高。量提高。 温度的急剧变化和上下波动不利于厌氧消化作用。温度的急剧变化和上下波动不利于厌氧消化作用。短时内温度升降短时内温度升降55，沼气产量明显下降，波动的幅度，沼气产量明显下降，波动的幅度过大时，甚至停止产气。过大时，甚至停止产气。 温度的

17、波动，不仅影响沼气产量，还影响沼气中甲温度的波动，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。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。和产气量也随之恢复。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。2 2、pHpH值值 每种微生物可在一定的每种微生物可在一定的pHp

18、H值范围内活动，产酸值范围内活动，产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pHpH值范值范围较广，在围较广，在4.5-8.04.5-8.0之间。之间。 产甲烷菌产甲烷菌要求环境要求环境介质介质pHpH值在中性附近值在中性附近，最适宜，最适宜pHpH值为值为6.8-7.26.8-7.2，pH6.6-7.4pH6.6-7.4较为适宜。较为适宜。 在厌氧法处理废水的应用中，由于产酸和产甲烷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，多的酸积累，常保持反应器内的

19、常保持反应器内的pHpH值在值在6.5-7.5(6.5-7.5(最好最好在在6.8-7.2)6.8-7.2)的范围内的范围内。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 在厌氧消化过程中，在厌氧消化过程中，pHpH值的升降变化除了外界值的升降变化除了外界因素的影响之外，因素的影响之外，还取决于有机物代谢过程中某些还取决于有机物代谢过程中某些产物的增减产物的增减。( (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。) ) 在生产运转中常把在生产运转

20、中常把挥发酸浓度挥发酸浓度及及碱度碱度作为管理作为管理指标。指标。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。3 3、氧化还原电位、氧化还原电位 无氧环境是严格厌氧的无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌产甲烷菌繁殖的最基本条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。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。因素，

21、但不是唯一因素。 挥发性有机酸的增减、挥发性有机酸的增减、pHpH值的升降以及铵离子浓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。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。4 4、有机负荷、有机负荷 在一定范围内，随着有机负荷的提高，产气率趋向下降，而消在一定范围内，随着有机负荷的提高，产气率趋向下降，而消化器的容积产气量则增多，反之亦然。化器的容积产气量则增多，反之亦然。 若有机负荷过高，则产

22、酸率将大于用酸（产甲烷）率，挥若有机负荷过高，则产酸率将大于用酸（产甲烷）率，挥发酸将累积而使发酸将累积而使pHpH值下降、破坏产甲烷阶段的正常进行，严重值下降、破坏产甲烷阶段的正常进行，严重时产甲烷作用停顿，系统失败，并难以调整复苏。此外，有机时产甲烷作用停顿，系统失败，并难以调整复苏。此外，有机负荷过高，则过高的水力负荷还会使消化系统中污泥的流失速负荷过高，则过高的水力负荷还会使消化系统中污泥的流失速率大于增长速率而降低消化效率。若有机负荷过低，物料产气率大于增长速率而降低消化效率。若有机负荷过低，物料产气率或有机物去除率虽可提高，但容积产气率降低，反应器容积率或有机物去除率虽可提高，但容

23、积产气率降低，反应器容积将增大，使消化设备利用效率降低，投资和运行费用提高。将增大，使消化设备利用效率降低，投资和运行费用提高。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 在通常的情况下，常规厌氧消化工艺中温处理在通常的情况下，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高浓度工业废水的有机负荷为2-3 kgCOD/(m2-3 kgCOD/(m3 3d)d)，在高温下为在高温下为4-6 kgCOD /(m4-6 kgCOD /(m3 3d)d)。 上流式厌氧污泥床反应器、厌氧滤池、厌氧流上

24、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化床等新型厌氧工艺的有机负荷在中温下为5-15 5-15 kgCOD/(mkgCOD/(m3 3d)d)，可高达，可高达30 kgCOD/(m30 kgCOD/(m3 3d)d)。在处。在处理具体废水时，最好通过试验来确定其最适宜的有理具体废水时，最好通过试验来确定其最适宜的有机负荷。机负荷。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。5 5、厌氧活性污泥、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厌氧活

25、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。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厌氧活性污泥的浓度和性状与消化的效能有密切的关系。关系。性状良好的污泥是厌氧消化效率的基础保证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。降性能。 故在一定的范围内，故在一定的范围内，活性污泥浓度愈高，厌氧消化活性污泥浓度愈高，厌氧消化的效率也愈高。但也不是越高越好的效率也愈高。但也不是越高越好。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾

26、客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。6 6、搅拌和混合、搅拌和混合 通过搅拌可通过搅拌可消除池内梯度消除池内梯度，增加食料与，增加食料与微生物之间的接触，避免产生分层，促进微生物之间的接触，避免产生分层，促进沼气分离。沼气分离。 在连续投料的消化池中，还使进料迅速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。与池中原有料液相混匀。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。搅拌的方法：搅拌的方法：(1)(1)机械搅拌器搅拌法；机械搅拌器搅拌法；(2)(2)消化

27、液循环搅拌法；消化液循环搅拌法；(3)(3)沼气循环搅拌法等。其中沼气循环搅拌，沼气循环搅拌法等。其中沼气循环搅拌，还有利于使沼气中的还有利于使沼气中的COCO2 2作为产甲烷的底物作为产甲烷的底物被细菌利用，提高甲烷的产量。被细菌利用，提高甲烷的产量。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。7 7、废水的营养比、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、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氮、磷以及其他微量元素。工程上主要控制进

28、料的碳、氮、磷比例，因为其他营养元素不足的情的碳、氮、磷比例，因为其他营养元素不足的情况较少见。况较少见。 厌氧法中碳厌氧法中碳: :氮氮: :磷控制为磷控制为( (200200300):5:1300):5:1为宜。为宜。 在碳、氮、磷比例中，碳氮比例对厌氧消化的在碳、氮、磷比例中，碳氮比例对厌氧消化的影响更为重要。影响更为重要。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。8 8、有毒物质、有毒物质 抑制物质抑制物质浓度浓度/(mg/L)/(mg/L)抑制物质抑制物质浓度浓度/(mg/L)/(m

29、g/L)挥发性脂肪酸挥发性脂肪酸20002000NaNa3500350055005500氨氮氨氮1500150030003000FeFe17101710溶解性硫化物溶解性硫化物200200CrCr6+6+3 3CaCa2500250045004500CrCr3+3+500500MgMg1000100015001500CdCd150150K K2500250045004500有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。五、厌氧生物处理的主要特征 1 1、优点、优点 (1) (1) 应用范围广应用范围

30、广 (2) (2) 能耗大大降低，而且还可以回收生物能能耗大大降低，而且还可以回收生物能（沼气）；（沼气）；(3) (3) 处理负荷高、占地少，反应器体积小；处理负荷高、占地少，反应器体积小； 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。(4) (4) 污泥产量很低，且其浓缩性、脱水性能良好；污泥产量很低，且其浓缩性、脱水性能良好；(5) (5) 对营养物需求量小，其对营养物需求量小，其BODBOD5 5NPNP8005180051；(6) (6) 厌氧处理过程有一定的杀菌作用，可以杀死废厌氧处理

31、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；水和污泥中的寄生虫卵、病毒等； (7) (7) 厌氧方法的菌种沉降性能好，生物活性保存期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长，中止营养条件下可保留至少1 1年以上。年以上。(8) (8) 密闭系统，臭味对环境影响小。密闭系统，臭味对环境影响小。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。2 2、主要缺点、主要缺点 厌氧生物处理过程中所涉及到的厌氧生物处理过程中所涉及到的生化生化反应过程较为复杂反应过程

32、较为复杂; ; 厌氧微生物特别是其中的厌氧微生物特别是其中的产甲烷细菌产甲烷细菌对对温度、温度、pHpH等环境因素等环境因素非常敏感非常敏感，也使得厌氧，也使得厌氧反应器的运行和应用反应器的运行和应用受到很多限制和困难受到很多限制和困难；有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 出水水质通常较差出水水质通常较差，一般需要利用好氧工，一般需要利用好氧工艺进行进一步的处理；艺进行进一步的处理； 厌氧生物处理的厌氧生物处理的气味较大气味较大； 对氨氮的去除效果不好对氨氮的去除效果不好，一般认为在厌氧

33、，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。浓度的上升。 厌氧反应器厌氧反应器初次启动过程缓慢初次启动过程缓慢，一般需要，一般需要8 81212周时间。周时间。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。15-2 厌氧生物处理装置厌氧生物处理装置 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围

34、，依赖既开放又相互信任的合作环境。按微生物生长状态分为：按微生物生长状态分为： 厌氧活性污泥法厌氧活性污泥法包括：普通消化池、厌氧接触工艺、上流包括：普通消化池、厌氧接触工艺、上流式厌氧污泥床反应器等。式厌氧污泥床反应器等。 厌氧生物膜法厌氧生物膜法包括：厌氧生物滤池、厌氧流化床、厌氧生包括：厌氧生物滤池、厌氧流化床、厌氧生物转盘等。物转盘等。 厌氧活性污泥法厌氧活性污泥法(anaerobic activated sludge)(anaerobic activated sludge)厌氧生物膜法厌氧生物膜法(anaerobic slime)(anaerobic slime)有利于学习和创新的组

35、织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 按投料、出料及运行方式分为按投料、出料及运行方式分为分批式分批式(batch)(batch)、连续式连续式(continuous)(continuous)和和半连续式半连续式(semi-continuous)(semi-continuous)； 根据厌氧消化中物质转化反应的总过程是否在同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，又可分为一反应器中并在同一工艺条件下完成，又可分为一一步厌氧消化步厌氧消化(one stage digestio

36、n)(one stage digestion)与与两步厌氧消化两步厌氧消化(two stage digestion)(two stage digestion)等。等。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。一、早期的厌氧生物反应器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，是这是厌氧消化应用于废水处理的初级阶段，是从从18811881年法国年法国MourasMouras设计的自动净化器开始到本世设计的自动净化器开始到本世纪的纪的2020年代；主要代表有：年代；主要代表有： 1

37、881 1881年法国年法国MourasMouras的自动净化器：的自动净化器： 1891 1891年英国年英国MoncriffMoncriff的装有填的装有填料的升流式反应器：料的升流式反应器： 1895 1895年，英国设计的化粪年，英国设计的化粪池（池（Septic TankSeptic Tank）；）； 1905 1905年，德国的年，德国的ImhoffImhoff池池（又称隐化池、双层沉淀池）；等等。（又称隐化池、双层沉淀池）；等等。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。有利于学

38、习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。二、普通厌氧消化池 又称传统或常规消化池。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。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池径从几米至三、四十米，柱体部分的高度约为直径的1/21/2，池底呈，池底呈圆锥形，以利排泥。圆锥形，以利排泥。 有利于学

39、习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 随着活性污泥法、生物滤池等好氧生物处理工艺的开随着活性污泥法、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、发和推广应用，厌氧生物处理被认为是效率低、HRTHRT长、受长、受温度等环境条件的影响大，因此温度等环境条件的影响大，因此处于一种被遗弃的状态处于一种被遗弃的状态；但好氧生物处理工艺的广泛应用，但好氧生物处理工艺的广泛应用，产生的剩余污泥也越来产生的剩余污泥也越来越多越多，其稳定化处理的主要手段是厌氧消化，这是第二阶，其稳定化处

40、理的主要手段是厌氧消化，这是第二阶段的主要特征。段的主要特征。 1927 1927年，首次在消化池中加上了加热装置，使产气速年，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；步提高；5050年代初又开发了利用沼气循环的搅拌装置；带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，加热和搅拌装置的消化池被称为高速消化池，至今仍是城至今仍是城市污水处理厂中污泥处理的主要技术市污水处理厂中污泥处理的主要技术。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以

41、市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。普通消化池的特点是普通消化池的特点是: (1) (1) 可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液。可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液。(2) (2) 厌氧消化反应与厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现固液分离在同一个池内实现，结构较简，结构较简单。单。(3) (3) 缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器中缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器中难难以保持大量的微生物细胞以保持大量的微生物细胞。(4) (4) 对无搅拌的消化器，还存在对无搅拌的消化器，还存在料液分层现象严重料液分层现象严

42、重，微生物，微生物不能与料液均匀接触的问题。不能与料液均匀接触的问题。(5) (5) 温度不均匀，消化效率低温度不均匀，消化效率低。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 为使进料与厌氧污为使进料与厌氧污泥尽快接触、使所产泥尽快接触、使所产沼气气泡及时逸出而沼气气泡及时逸出而设置搅拌装置。常用设置搅拌装置。常用搅拌方式有三种：搅拌方式有三种：图图15-2 15-2 循环消化液搅拌式消化池循环消化液搅拌式消化池(a)(a)池内机械搅拌；池内机械搅拌；(b)(b)沼气搅拌；沼气搅拌；(c)(c

43、)循环消化液搅拌。循环消化液搅拌。 图图15-115-1螺旋桨搅拌的消化池螺旋桨搅拌的消化池有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 进行中温和高温厌氧消化需要加温，常用进行中温和高温厌氧消化需要加温，常用加热方式有三种：加热方式有三种：(a)(a)废水在消化池外先经废水在消化池外先经热交换器预热热交换器预热到规定温度再进入消化池；到规定温度再进入消化池；(b)(b)热蒸汽热蒸汽直接在消化器内加热直接在消化器内加热；(c)(c)在消化池在消化池内部安装热交换管内部安装热交换管。 有利于学习和创

44、新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 上述，在消化池中设有加热和上述，在消化池中设有加热和/ /或搅拌或搅拌装置，可缩短有机物稳定所需的时间，也装置，可缩短有机物稳定所需的时间，也提高沼气产量，这种消化池叫提高沼气产量，这种消化池叫高速消化池高速消化池。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。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：厌氧消化技术发展上的第三个时期：19551955年，

45、提出了年，提出了厌氧接触法厌氧接触法，主要，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。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。 随后又相继出现了随后又相继出现了厌氧生物滤池厌氧生物滤池AF(Anaerobic Filter)AF(Anaerobic Filter)、上流式厌氧污上流式厌氧污泥床反应器泥床反应器UA

46、SBUASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)、厌氧附着膜膨胀厌氧附着膜膨胀床床反应器反应器AAFEB(Anaerobic Attached Film Expanded Bed)AAFEB(Anaerobic Attached Film Expanded Bed)、厌氧流化床厌氧流化床AFB(Anaerobic Fluidized Bed)AFB(Anaerobic Fluidized Bed)等高效厌氧反应器，在这些厌氧反应器中，等高效厌氧反应器，在这些厌氧反应器中，主要具有如下特点：微生物不呈

47、悬浮生长状态，而是呈附着生长；有机容主要具有如下特点：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、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；并对含有难降物处理工艺进行串联或组合，还可以同时实现脱氮和除磷；

48、并对含有难降解有机物的工业废水具有较好的处理效果。解有机物的工业废水具有较好的处理效果。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。1、厌氧接触法 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 但从消化池排出的混合液在沉淀池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：中进行固液分离有一定困难。原因：(1) (1) 混合液中混合液中污泥上附着大量的微小污泥上附着大量的微小沼气泡沼气泡，

49、易于引起污泥上浮；，易于引起污泥上浮；(2) (2) 混合液中的混合液中的污泥仍具有产甲烷活污泥仍具有产甲烷活性性，在沉淀过程中仍能，在沉淀过程中仍能继续产气继续产气，从，从而妨碍污泥颗粒的沉降和压缩。而妨碍污泥颗粒的沉降和压缩。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 为了提高沉淀池中固液分离效果，目前采用以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：下几种方法脱气：(1)(1)真空脱气真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器器( (真空度为真

50、空度为0.005MPa)0.005MPa)，将污泥絮体上的气泡除，将污泥絮体上的气泡除去，改善污泥的沉降性能；去，改善污泥的沉降性能；(2)(2)热交换器急冷法热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液进，将从消化池排出的混合液进行急速冷却。行急速冷却。(3)(3)絮凝沉淀絮凝沉淀，向混合液中投加絮凝剂，使厌氧污，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；泥易凝聚成大颗粒，加速沉降；(4)(4)用用超滤器超滤器代替沉淀池，以改善固液分离效果。代替沉淀池，以改善固液分离效果。 有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围