[化学]污水处理-厌氧生物处理方法.ppt

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1、化学污水处理-厌氧生物处理方法 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望废水的厌氧生物处理废水的厌氧生物处理概述概述原理原理影响因素及控制要求影响因素及控制要求主要构筑物及工艺主要构筑物及工艺一、厌氧生物处理一、厌氧生物处理概述概述厌氧生物处理法（厌氧消化法）厌氧生物处理法（厌氧消化法）在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过

2、程。物降解的过程。与好氧过程的根本区别在于不以分子态氧作为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。受氢体，而以化合态氧、碳、硫、氢等为受氢体。处理对象：处理对象：不溶性固态有机物（难生物降解有机物）不溶性固态有机物（难生物降解有机物）应用场合：高浓度有机废水、城镇污水的污泥、应用场合：高浓度有机废水、城镇污水的污泥、温度较高的有机工业废水。温度较高的有机工业废水。在这个过程中在这个过程中:部分有机物转化为部分有机物转化为CHCH4 4部分被分解为部分被分解为COCO2 2、H H2 2O O、NHNH3 3、H H2 2S S等无机物，并等无机物，并

3、为细胞合成提供能量；为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。分。一、厌氧生物处理一、厌氧生物处理概述概述厌氧生化法与好氧生化法相比具有下列优点厌氧生化法与好氧生化法相比具有下列优点：（1 1）既适用于高浓度废水，又适用于中低浓度废水。）既适用于高浓度废水，又适用于中低浓度废水。（2 2）能耗低：厌氧法产生的沼气可作为能源。）能耗低：厌氧法产生的沼气可作为能源。（3 3）负荷高：厌氧法为）负荷高：厌氧法为2 210kgCOD/m10kgCOD/m3 3dd。（4 4）剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好。）剩余污泥量少，且其浓缩

4、性、脱水性良好。（5 5）氮、磷营养需要量少：厌氧法的）氮、磷营养需要量少：厌氧法的C:N:PC:N:P为为 100:2.1:0.5(100-300:5:1)100:2.1:0.5(100-300:5:1)（6 6）厌氧处理过程有一定的杀菌作用。）厌氧处理过程有一定的杀菌作用。（7 7）厌氧活性污泥可以长期贮存。）厌氧活性污泥可以长期贮存。一、厌氧生物处理一、厌氧生物处理概述概述厌氧生物处理法也存在下列缺点：厌氧生物处理法也存在下列缺点：（1 1）厌氧微生物增殖缓慢，设备启动时间长。）厌氧微生物增殖缓慢，设备启动时间长。（2 2）出水往往达不到排放标准，需要进一步）出水往往达不到排放标准，需要

5、进一步处理。处理。（3 3）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。一、厌氧生物处理一、厌氧生物处理概述概述厌氧生物处理的早期目的和过程厌氧生物处理的早期目的和过程 厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理 二、厌氧生物处理二、厌氧生物处理原理原理1)1)厌氧生物处理的早期目的和过程厌氧生物处理的早期目的和过程早早期期的的厌厌氧氧处处理理研研究究主主要要针针对对污污泥泥消消化化，即即将将污污泥泥中中的的固固态态有有机机物物降降解解为为液液态态和和气气态的物质。态的物质。污污泥泥的的消消化化过过程程明明显显分分为为两两个个阶阶段段：固固态态有有机机物物先先液液化化，称称液液

6、化化阶阶段段；接接着着降降解解产产物物气气化化，称称气气化化阶阶段段；整整个个过过程程历历时时半半年年以上。以上。1)1)厌氧生物处理的早期目的和过程厌氧生物处理的早期目的和过程1 1、液化阶段、液化阶段最显著的特征是液态污泥的最显著的特征是液态污泥的最显著的特征是液态污泥的最显著的特征是液态污泥的PHPHPHPH值迅速下降，不到值迅速下降，不到值迅速下降，不到值迅速下降，不到10101010天，天，天，天，降到最低值降到最低值降到最低值降到最低值(例如在室温下，露在空气中的食物几天内例如在室温下，露在空气中的食物几天内例如在室温下，露在空气中的食物几天内例如在室温下，露在空气中的食物几天内就

7、变馊发酸就变馊发酸就变馊发酸就变馊发酸)，所以又称，所以又称，所以又称，所以又称酸化阶段酸化阶段酸化阶段酸化阶段。污泥中的污泥中的污泥中的污泥中的固态有机物固态有机物固态有机物固态有机物如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子等液态产物和等液态产物和等液态产物和等液态产物和C0C0C0C02 2 2 2、H H H H

8、2 2 2 2、NHNHNHNH3 3 3 3、H H H H2 2 2 2S S S S等气体分子。由于转化等气体分子。由于转化等气体分子。由于转化等气体分子。由于转化产物中有机酸是主体，所以导致产物中有机酸是主体，所以导致产物中有机酸是主体，所以导致产物中有机酸是主体，所以导致PHPHPHPH值下降。值下降。值下降。值下降。又由于产生的又由于产生的又由于产生的又由于产生的NHNHNHNH3 3 3 3溶解于水后产生的溶解于水后产生的溶解于水后产生的溶解于水后产生的NHNHNHNH4 4 4 4OHOHOHOH具有碱性，产具有碱性，产具有碱性，产具有碱性，产生中和反应并经过长时间的过程后使生

9、中和反应并经过长时间的过程后使生中和反应并经过长时间的过程后使生中和反应并经过长时间的过程后使PHPHPHPH值回升，并进入值回升，并进入值回升，并进入值回升，并进入气化阶段气化阶段气化阶段气化阶段。1)1)厌氧生物处理的早期目的和过程厌氧生物处理的早期目的和过程2 2、气化阶段、气化阶段：有机酸、醇、醛等中间产物在甲烷菌的作用下转有机酸、醇、醛等中间产物在甲烷菌的作用下转化为化为生物气生物气，也可称，也可称消化气消化气，主体是，主体是CHCH4 4，因此，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除产生气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除产生CHCH4 4外，外，还产生还产生COCO2 2和微量和微量H

10、 H2 2S S。1)1)厌氧生物处理的早期目的和过程厌氧生物处理的早期目的和过程液化阶段：液化阶段：液化阶段：液化阶段：兼性厌氧菌作用兼性厌氧菌作用兼性厌氧菌作用兼性厌氧菌作用，大量氢产生，也称氢发酵阶段，大量氢产生，也称氢发酵阶段，大量氢产生，也称氢发酵阶段，大量氢产生，也称氢发酵阶段，有机酸大量积累，有机酸大量积累，有机酸大量积累，有机酸大量积累，pHpHpHpH迅速下降，污泥带有粘性，呈迅速下降，污泥带有粘性，呈迅速下降，污泥带有粘性，呈迅速下降，污泥带有粘性，呈灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥。灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥。灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥

11、。灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥。气化阶段：气化阶段：气化阶段：气化阶段：专性厌氧菌作用专性厌氧菌作用专性厌氧菌作用专性厌氧菌作用，需隔绝光和空气，最佳，需隔绝光和空气，最佳，需隔绝光和空气，最佳，需隔绝光和空气，最佳pHpHpHpH值值值值7.2-7.57.2-7.57.2-7.57.2-7.5，有机酸浓度不超过，有机酸浓度不超过，有机酸浓度不超过，有机酸浓度不超过2000mg/L2000mg/L2000mg/L2000mg/L，最佳，最佳，最佳，最佳50505050500mg/L500mg/L500mg/L500mg/L，碱度不应超过碱度不应超过碱度不应超过碱度不应超过5000m

12、g/L5000mg/L5000mg/L5000mg/L，最佳，最佳，最佳，最佳20002000200020003000mg/L 3000mg/L 3000mg/L 3000mg/L 污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。2)2)厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理!消化经历四个阶段：消化经历四个阶段：F水解阶段水解阶段F酸化阶段酸化阶段

13、F乙酸化阶段乙酸化阶段F甲烷化阶段甲烷化阶段 厌氧发酵的几个阶段厌氧发酵的几个阶段2)2)厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理(1(1(1(1）水解发酵阶段）水解发酵阶段）水解发酵阶段）水解发酵阶段 水解发酵阶段是将大分子不溶性复杂有机物在细胞外水解发酵阶段是将大分子不溶性复杂有机物在细胞外水解发酵阶段是将大分子不溶性复杂有机物在细胞外水解发酵阶段是将大分子不溶性复杂有机物在细胞外酶的作用下，水解成小分子溶解性高级脂肪酸酶的作用下，水解成小分子溶解性高级脂肪酸酶的作用下，水解成小分子溶解性高级脂肪酸酶的作用下，水解成小分子溶解性高级脂肪酸(醇类；醇类；醇类；醇类；醛类、酮类等醛类、酮类等醛类、酮类

14、等醛类、酮类等)，然后渗入细胞内，参与的微生物主要，然后渗入细胞内，参与的微生物主要，然后渗入细胞内，参与的微生物主要，然后渗入细胞内，参与的微生物主要是是是是兼性细菌与专性厌氧菌兼性细菌与专性厌氧菌兼性细菌与专性厌氧菌兼性细菌与专性厌氧菌。兼性细菌的附带作用：是消耗掉污水带来的溶解氧，兼性细菌的附带作用：是消耗掉污水带来的溶解氧，兼性细菌的附带作用：是消耗掉污水带来的溶解氧，兼性细菌的附带作用：是消耗掉污水带来的溶解氧，为专性厌氧细菌的生长创造有利条件。此外还有真菌为专性厌氧细菌的生长创造有利条件。此外还有真菌为专性厌氧细菌的生长创造有利条件。此外还有真菌为专性厌氧细菌的生长创造有利条件。此

15、外还有真菌(毛霉毛霉毛霉毛霉MucorMucorMucorMucor，根霉，根霉，根霉，根霉RhigopusRhigopusRhigopusRhigopus，共头霉，共头霉，共头霉，共头霉syncephastrum,syncephastrum,syncephastrum,syncephastrum,曲霉曲霉曲霉曲霉Aspergillus)Aspergillus)Aspergillus)Aspergillus)以及原生动物以及原生动物以及原生动物以及原生动物(鞭毛虫，纤毛虫，变鞭毛虫，纤毛虫，变鞭毛虫，纤毛虫，变鞭毛虫，纤毛虫，变形虫形虫形虫形虫)等。可统称为水解发酵菌。等。可统称为水解发酵菌。

16、等。可统称为水解发酵菌。等。可统称为水解发酵菌。2)2)厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理(1(1(1(1）水解发酵阶段）水解发酵阶段）水解发酵阶段）水解发酵阶段 污水中污水中污水中污水中三种有机物的分解情况三种有机物的分解情况三种有机物的分解情况三种有机物的分解情况如下：如下：如下：如下：QQ碳水化合物碳水化合物碳水化合物碳水化合物水解成单糖，是最易分解的有机物；水解成单糖，是最易分解的有机物；水解成单糖，是最易分解的有机物；水解成单糖，是最易分解的有机物；QQ含含含含氮氮氮氮有有有有机机机机物物物物水水水水解解解解产产产产氨氨氨氨较较较较慢慢慢慢，故故故故蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质及及及及非非

17、非非蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的含含含含氮氮氮氮化化化化合合合合物物物物(嘌嘌嘌嘌呤呤呤呤、嘧嘧嘧嘧啶啶啶啶等等等等)继继继继碳碳碳碳水水水水化化化化合合合合物物物物及及及及脂脂脂脂肪肪肪肪的的的的水水水水解解解解后后后后进进进进行，经水解为脲，胨，肌酸，多肽后形成氨基酸；行，经水解为脲，胨，肌酸，多肽后形成氨基酸；行，经水解为脲，胨，肌酸，多肽后形成氨基酸；行，经水解为脲，胨，肌酸，多肽后形成氨基酸；QQ脂肪脂肪脂肪脂肪的水解产物主要为甘油、醛等。的水解产物主要为甘油、醛等。的水解产物主要为甘油、醛等。的水解产物主要为甘油、醛等。上述三种有机物的水解速率常数为：碳水化合物上述三种有机物的

18、水解速率常数为：碳水化合物上述三种有机物的水解速率常数为：碳水化合物上述三种有机物的水解速率常数为：碳水化合物(纤维素纤维素纤维素纤维素为为为为0.040.040.040.040.130.130.130.13，半纤维素为，半纤维素为，半纤维素为，半纤维素为0.54)0.54)0.54)0.54)，脂肪为，脂肪为，脂肪为，脂肪为0.080.080.080.081.71.71.71.7，蛋，蛋，蛋，蛋白质为白质为白质为白质为0.020.020.020.020.030.030.030.03。不溶性有机物的水解发酵速度较缓慢。不溶性有机物的水解发酵速度较缓慢。不溶性有机物的水解发酵速度较缓慢。不溶性有

19、机物的水解发酵速度较缓慢。T从从从从水水水水解解解解速速速速率率率率常常常常数数数数可可可可看看看看出出出出水水水水解解解解过过过过程程程程的的的的快快快快慢慢慢慢，不不不不难难难难理理理理解解解解不不不不同同同同的水质需有不同的水解停留时间。的水质需有不同的水解停留时间。的水质需有不同的水解停留时间。的水质需有不同的水解停留时间。2)2)厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理 (2 2）产酸脱氢阶段）产酸脱氢阶段 产酸脱氢阶段是将第一阶段的产物降解为简单产酸脱氢阶段是将第一阶段的产物降解为简单脂肪酸脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸等乙酸、丙酸、丁酸等)并脱氢。并脱氢。参与该阶段作用的微生物是参与该阶段作用

20、的微生物是兼性或专性厌氧菌兼性或专性厌氧菌(产氢产乙酸菌以及硝酸盐还原菌产氢产乙酸菌以及硝酸盐还原菌NRBNRB、硫酸盐、硫酸盐还原菌还原菌SRBSRB等等)。故第二阶段的主要产物是简单。故第二阶段的主要产物是简单脂肪酸，脂肪酸，C0C02 2，碳酸根，碳酸根HCOHCO3 3-，铵盐，铵盐NHNH4 4+和和HSHS-，H H+等。此阶段速率较快。等。此阶段速率较快。2)2)厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理(3(3(3(3）产甲烷阶段）产甲烷阶段）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、产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、COCOCOCO2

21、2 2 2和和和和H H H H2 2 2 2等转化为甲烷。等转化为甲烷。等转化为甲烷。等转化为甲烷。参与作用的微生物是绝对厌氧菌参与作用的微生物是绝对厌氧菌参与作用的微生物是绝对厌氧菌参与作用的微生物是绝对厌氧菌(甲烷菌甲烷菌甲烷菌甲烷菌)。此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱控和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱控和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱控和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸

22、或乙酸盐脱控产生甲烷，前者约占总量的产生甲烷，前者约占总量的产生甲烷，前者约占总量的产生甲烷，前者约占总量的1/31/31/31/3，后者约占，后者约占，后者约占，后者约占2/32/32/32/3。2)2)厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理 上上上上述述述述3 3 3 3个个个个阶阶阶阶段段段段，以以以以产产产产甲甲甲甲烷烷烷烷阶阶阶阶段段段段的的的的反反反反应应应应速速速速度度度度最最最最慢慢慢慢，为为为为厌厌厌厌氧氧氧氧消消消消化化化化的的的的限限限限制制制制阶阶阶阶段段段段。与与与与好好好好氧氧氧氧氧氧氧氧化化化化相相相相比比比比，厌厌厌厌氧氧氧氧生生生生物物物物处处处处理理理理产产产产生

23、生生生的污泥量远少于好氧氧化。的污泥量远少于好氧氧化。的污泥量远少于好氧氧化。的污泥量远少于好氧氧化。有有有有的的的的研研研研究究究究人人人人员员员员将将将将厌厌厌厌氧氧氧氧过过过过程程程程分分分分为为为为四四四四个个个个阶阶阶阶段段段段:水水水水解解解解、酸酸酸酸化化化化、酸酸酸酸性性性性减减减减退退退退(由由由由于于于于产产产产生生生生中中中中间间间间产产产产物物物物氨氨氨氨,中中中中和和和和了了了了酸酸酸酸)、产产产产甲甲甲甲烷烷烷烷阶阶阶阶段。段。段。段。参与厌氧反应的细菌，酸化阶段的统称产酸或酸化细菌，参与厌氧反应的细菌，酸化阶段的统称产酸或酸化细菌，参与厌氧反应的细菌，酸化阶段的统

24、称产酸或酸化细菌，参与厌氧反应的细菌，酸化阶段的统称产酸或酸化细菌，几乎包括所有的兼性细菌；甲烷化阶段的统称甲烷细菌，几乎包括所有的兼性细菌；甲烷化阶段的统称甲烷细菌，几乎包括所有的兼性细菌；甲烷化阶段的统称甲烷细菌，几乎包括所有的兼性细菌；甲烷化阶段的统称甲烷细菌，已经证实的已有已经证实的已有已经证实的已有已经证实的已有80808080多种多种多种多种 二、厌氧生物处理原理二、厌氧生物处理原理B厌氧生物处理的方法厌氧生物处理的方法厌氧生物处理的方法厌氧生物处理的方法基本功能基本功能基本功能基本功能有二：有二：有二：有二：（1 1 1 1）酸发酵的目的：为进一步进行生物处理提供易）酸发酵的目的

25、：为进一步进行生物处理提供易）酸发酵的目的：为进一步进行生物处理提供易）酸发酵的目的：为进一步进行生物处理提供易 生物降解的基质；生物降解的基质；生物降解的基质；生物降解的基质；（2 2 2 2）甲烷发酵的目的：进一步降解有机物和生产气）甲烷发酵的目的：进一步降解有机物和生产气）甲烷发酵的目的：进一步降解有机物和生产气）甲烷发酵的目的：进一步降解有机物和生产气 体燃料。体燃料。体燃料。体燃料。*完全的厌氧生物处理工艺完全的厌氧生物处理工艺-因兼有降解有因兼有降解有机物和生产气体燃料的双重功能，因而得到机物和生产气体燃料的双重功能，因而得到了广泛的发展和应用。了广泛的发展和应用。在厌氧消化系统中

26、微生物主要分为两大类：在厌氧消化系统中微生物主要分为两大类：在厌氧消化系统中微生物主要分为两大类：在厌氧消化系统中微生物主要分为两大类：非产甲烷菌（非产甲烷菌（非产甲烷菌（非产甲烷菌（non-menthanogensnon-menthanogensnon-menthanogensnon-menthanogens）产甲烷细菌（产甲烷细菌（产甲烷细菌（产甲烷细菌（menthanogensmenthanogensmenthanogensmenthanogens）三三.厌氧法的影响因素厌氧法的影响因素与控制要求与控制要求T 甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的控制阶段，因此厌氧甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的控制

27、阶段，因此厌氧甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的控制阶段，因此厌氧甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的控制阶段，因此厌氧反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。产酸菌和产甲烷菌的特性参数产酸菌和产甲烷菌的特性参数参数参数参数参数产产产产甲甲甲甲烷烷烷烷菌菌菌菌产产产产酸菌酸菌酸菌酸菌对对对对pHpH的敏感性的敏感性的敏感性的敏感性敏感，最佳敏感，最佳敏感，最佳敏感，最佳pHpH为为为为6.87.26.87.2不太敏感，最佳不太敏感，最佳不太敏感，最佳不太敏感，最佳p

28、HpH为为为为5.57.05.57.0氧化氧化氧化氧化还还还还原原原原电电电电位位位位EhEh -350mv(-350mv(中温中温中温中温)，-560mv(-560mv(高高高高温温温温)2000200020002000NaNaNaNa35003500350035005500550055005500氨氮氨氮氨氮氨氮15001500150015003000300030003000FeFeFeFe1710171017101710溶解性硫化物溶解性硫化物溶解性硫化物溶解性硫化物200200200200CrCrCrCr6+6+6+6+3 3 3 3CaCaCaCa250025002500250045

29、00450045004500CrCrCrCr3+3+3+3+500500500500MgMgMgMg10001000100010001500150015001500CdCdCdCd150150150150K K K K25002500250025004500450045004500对厌氧消化具有抑制作用的物质对厌氧消化具有抑制作用的物质对厌氧消化具有抑制作用的物质对厌氧消化具有抑制作用的物质7 7、氧化还原电位、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，无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最基本条件之一，无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最基本条件之一，无氧环境是严格厌氧的

30、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。产甲烷菌初始繁殖的环境条产甲烷菌对氧和氧化剂非常敏感。产甲烷菌初始繁殖的环境条产甲烷菌对氧和氧化剂非常敏感。产甲烷菌初始繁殖的环境条产甲烷菌对氧和氧化剂非常敏感。产甲烷菌初始繁殖的环境条件是氧化还原电位不能高于件是氧化还原电位不能高于件是氧化还原电位不能高于件是氧化还原电位不能高于-330mV,-330mV,-330mV,-330mV,相当于相当于相当于相当于2.361056L2.361056L2.361056L2.361056L水中水中水中水中有有有有1mol1mol1mol1mol氧。氧。氧。氧。在厌氧消化全过程中，不产甲烷阶段可

31、在兼氧条件下完成，在厌氧消化全过程中，不产甲烷阶段可在兼氧条件下完成，在厌氧消化全过程中，不产甲烷阶段可在兼氧条件下完成，在厌氧消化全过程中，不产甲烷阶段可在兼氧条件下完成，氧化还原电位为氧化还原电位为氧化还原电位为氧化还原电位为+0.1+0.1+0.1+0.1-0.1V-0.1V-0.1V-0.1V，而在产甲烷阶段，氧化还原电，而在产甲烷阶段，氧化还原电，而在产甲烷阶段，氧化还原电，而在产甲烷阶段，氧化还原电位须控制为位须控制为位须控制为位须控制为-0.3-0.3-0.3-0.3-0.35V-0.35V-0.35V-0.35V（中温消化）与（中温消化）与（中温消化）与（中温消化）与-0.56

32、-0.56-0.56-0.560.6V0.6V0.6V0.6V（高温（高温（高温（高温消化），常温消化与中温相近。产甲烷阶段氧化还原电位的临消化），常温消化与中温相近。产甲烷阶段氧化还原电位的临消化），常温消化与中温相近。产甲烷阶段氧化还原电位的临消化），常温消化与中温相近。产甲烷阶段氧化还原电位的临界值为界值为界值为界值为-0.2V-0.2V-0.2V-0.2V。8 8、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的有机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厌氧活性污泥主要由厌氧微生物及其代谢的和吸附的有

33、机物、无机物组成。物、无机物组成。物、无机物组成。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。厌氧活性污泥的浓度和性状与消化的效能有密切的关系。厌氧活性污泥的浓度和性状与消化的效能有密切的关系。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。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。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厌氧活性污泥的性质主要表现为它的厌氧活性污泥的性质主要表现为它的厌氧活性污泥的性质主要表现为它的作用效能与沉淀性能作用效能与沉淀性能作用效能与

34、沉淀性能作用效能与沉淀性能，前者主要取决于活微生物的比例及其对废物的适应性和活微前者主要取决于活微生物的比例及其对废物的适应性和活微前者主要取决于活微生物的比例及其对废物的适应性和活微前者主要取决于活微生物的比例及其对废物的适应性和活微生物中生长速率低的产甲烷菌的数量是否达到与不产甲烷菌生物中生长速率低的产甲烷菌的数量是否达到与不产甲烷菌生物中生长速率低的产甲烷菌的数量是否达到与不产甲烷菌生物中生长速率低的产甲烷菌的数量是否达到与不产甲烷菌数量相适应的水平。活性污泥的沉淀性能与污泥的凝聚性有数量相适应的水平。活性污泥的沉淀性能与污泥的凝聚性有数量相适应的水平。活性污泥的沉淀性能与污泥的凝聚性有

35、数量相适应的水平。活性污泥的沉淀性能与污泥的凝聚性有关、与好氧处理一样，厌氧活性污泥的沉淀性能也以关、与好氧处理一样，厌氧活性污泥的沉淀性能也以关、与好氧处理一样，厌氧活性污泥的沉淀性能也以关、与好氧处理一样，厌氧活性污泥的沉淀性能也以SVISVISVISVI衡衡衡衡量。量。量。量。第一代厌氧消化工艺第一代厌氧消化工艺第一代厌氧消化工艺第一代厌氧消化工艺 普通厌氧消化池；普通厌氧消化池；普通厌氧消化池；普通厌氧消化池；厌氧接触工艺。厌氧接触工艺。厌氧接触工艺。厌氧接触工艺。第二代厌氧消化工艺第二代厌氧消化工艺第二代厌氧消化工艺第二代厌氧消化工艺 上流式厌氧污泥床上流式厌氧污泥床上流式厌氧污泥床

36、上流式厌氧污泥床(UASB)(UASB)(UASB)(UASB)反应器；反应器；反应器；反应器；厌氧滤床；厌氧滤床；厌氧滤床；厌氧滤床；厌氧流化床反应器；厌氧流化床反应器；厌氧流化床反应器；厌氧流化床反应器；厌氧生物转盘；厌氧生物转盘；厌氧生物转盘；厌氧生物转盘；其它，如厌氧混合反应器和厌氧折流反应器。其它，如厌氧混合反应器和厌氧折流反应器。其它，如厌氧混合反应器和厌氧折流反应器。其它，如厌氧混合反应器和厌氧折流反应器。第三代厌氧反应器和其他改进工艺第三代厌氧反应器和其他改进工艺第三代厌氧反应器和其他改进工艺第三代厌氧反应器和其他改进工艺 厌氧颗粒污泥膨胀床厌氧颗粒污泥膨胀床厌氧颗粒污泥膨胀床

37、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)(EGSB)(EGSB)(EGSB)反应器；反应器；反应器；反应器；厌氧复合床反应器厌氧复合床反应器厌氧复合床反应器厌氧复合床反应器(AF+UASB)(AF+UASB)(AF+UASB)(AF+UASB)；水解工艺和两阶段厌氧消化水解工艺和两阶段厌氧消化水解工艺和两阶段厌氧消化水解工艺和两阶段厌氧消化(水解水解水解水解+EGSB)+EGSB)+EGSB)+EGSB)工艺。工艺。工艺。工艺。四、厌氧法的工艺和设备四、厌氧法的工艺和设备1 1 1 1、普通厌氧消化池、普通厌氧消化池、普通厌氧消化池、普通厌氧消化池 废水定期或连续进入池中，经消废水定期或连续进入池中，经

38、消废水定期或连续进入池中，经消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化的污泥和废水分别由消化池底和上化的污泥和废水分别由消化池底和上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。部排出，所产沼气从顶部排出。部排出，所产沼气从顶部排出。部排出，所产沼气从顶部排出。为了使进料和厌氧污泥充分接触、为了使进料和厌氧污泥充分接触、为了使进料和厌氧污泥充分接触、为了使进料和厌氧污泥充分接触、使所产的沼气气泡及时逸出而设有搅使所产的沼气气泡及时逸出而设有搅使所产的沼气气泡及时逸出而设有搅使所产的沼气气泡及时逸出而设有搅拌装置，常用拌装置，常用拌装置，常用拌装置，常用搅拌方

39、式有三种：搅拌方式有三种：搅拌方式有三种：搅拌方式有三种：（1 1 1 1）池内机械搅拌）池内机械搅拌）池内机械搅拌）池内机械搅拌 （2 2 2 2）沼气搅拌）沼气搅拌）沼气搅拌）沼气搅拌 （3 3 3 3）循环消化液搅拌。）循环消化液搅拌。）循环消化液搅拌。）循环消化液搅拌。四、厌氧法的工艺和设备四、厌氧法的工艺和设备常用加热方式有三种：常用加热方式有三种：常用加热方式有三种：常用加热方式有三种：（1 1 1 1）废水在消化池外先经热交换器预热到定温再进入消）废水在消化池外先经热交换器预热到定温再进入消）废水在消化池外先经热交换器预热到定温再进入消）废水在消化池外先经热交换器预热到定温再进入

40、消化池；化池；化池；化池；（2 2 2 2）热蒸汽直接在消化器内加热；）热蒸汽直接在消化器内加热；）热蒸汽直接在消化器内加热；）热蒸汽直接在消化器内加热；（3 3 3 3）在消化池内部安装热交换管。）在消化池内部安装热交换管。）在消化池内部安装热交换管。）在消化池内部安装热交换管。普通消化池一般的负荷：普通消化池一般的负荷：普通消化池一般的负荷：普通消化池一般的负荷：中温为中温为中温为中温为2 2 2 23kgCOD/m3kgCOD/m3kgCOD/m3kgCOD/m3 3 3 3d d d d 高温为高温为高温为高温为5 5 5 56kgCOD/m6kgCOD/m6kgCOD/m6kgCOD

41、/m3 3 3 3dddd1 1、普通厌氧消化池、普通厌氧消化池、普通厌氧消化池、普通厌氧消化池普通消化池的特点普通消化池的特点普通消化池的特点普通消化池的特点优点：可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料优点：可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料优点：可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料优点：可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液液液液。厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构较。厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构较。厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构较。厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构较简单。简单。简单。简单。缺点：缺点：缺点：缺点：

42、（1 1 1 1）缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器）缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器）缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器）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；中难以保持大量的微生物细胞；中难以保持大量的微生物细胞；中难以保持大量的微生物细胞；（2 2 2 2）对无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重，）对无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重，）对无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重，）对无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重，微生物不能与料液均匀接触，温度也不均匀，消化效率低微生物不能与料液均匀接触，温度也不均匀

43、，消化效率低微生物不能与料液均匀接触，温度也不均匀，消化效率低微生物不能与料液均匀接触，温度也不均匀，消化效率低。1、普通厌氧消化池、普通厌氧消化池2 2、厌氧接触法、厌氧接触法 为克服普通消化池为克服普通消化池为克服普通消化池为克服普通消化池不能持留不能持留不能持留不能持留或补充厌氧活性污泥的缺点，或补充厌氧活性污泥的缺点，或补充厌氧活性污泥的缺点，或补充厌氧活性污泥的缺点，在消化池后设沉淀池，将沉淀在消化池后设沉淀池，将沉淀在消化池后设沉淀池，将沉淀在消化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流至消化池，形成了厌污泥回流至消化池，形成了厌污泥回流至消化池，形成了厌污泥回流至消化池，形成了厌氧接触法。氧

44、接触法。氧接触法。氧接触法。该系统既使污泥不流失、该系统既使污泥不流失、该系统既使污泥不流失、该系统既使污泥不流失、出水水质稳定，又可提高消化出水水质稳定，又可提高消化出水水质稳定，又可提高消化出水水质稳定，又可提高消化池内污泥浓度，从而提高设备池内污泥浓度，从而提高设备池内污泥浓度，从而提高设备池内污泥浓度，从而提高设备的有机负荷和处理效率。的有机负荷和处理效率。的有机负荷和处理效率。的有机负荷和处理效率。为了提高沉淀池中混合液的固液分离效果，目前采用以下几为了提高沉淀池中混合液的固液分离效果，目前采用以下几为了提高沉淀池中混合液的固液分离效果，目前采用以下几为了提高沉淀池中混合液的固液分离

45、效果，目前采用以下几 种方法脱气：种方法脱气：种方法脱气：种方法脱气：（1 1 1 1）真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器，将污泥）真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器，将污泥）真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器，将污泥）真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器，将污泥絮体上的气泡除去，改善污泥的沉淀性能；絮体上的气泡除去，改善污泥的沉淀性能；絮体上的气泡除去，改善污泥的沉淀性能；絮体上的气泡除去，改善污泥的沉淀性能；（2 2 2 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，）热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液进行急速冷却，）热交换器急冷法，将从消化池排

46、出的混合液进行急速冷却，）热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液进行急速冷却，如中温消化液如中温消化液如中温消化液如中温消化液35353535冷到冷到冷到冷到1515151525252525，可以控制污泥继续产气，使，可以控制污泥继续产气，使，可以控制污泥继续产气，使，可以控制污泥继续产气，使厌氧污泥有效地沉淀；厌氧污泥有效地沉淀；厌氧污泥有效地沉淀；厌氧污泥有效地沉淀；（3 3 3 3）絮凝沉淀，向混合液中投加絮凝剂，使厌氧污泥易凝聚成）絮凝沉淀，向混合液中投加絮凝剂，使厌氧污泥易凝聚成）絮凝沉淀，向混合液中投加絮凝剂，使厌氧污泥易凝聚成）絮凝沉淀，向混合液中投加絮凝剂，使厌氧污泥易凝聚成大

47、颗粒，加速沉降；大颗粒，加速沉降；大颗粒，加速沉降；大颗粒，加速沉降；（4 4 4 4）用超滤器代替沉淀他，以改善固液分高效果。）用超滤器代替沉淀他，以改善固液分高效果。）用超滤器代替沉淀他，以改善固液分高效果。）用超滤器代替沉淀他，以改善固液分高效果。2、厌氧接触法、厌氧接触法厌氧接触法的特点：厌氧接触法的特点：厌氧接触法的特点：厌氧接触法的特点：（1 1 1 1）通过污泥回流，保持消化池内污泥浓度较高，一般为）通过污泥回流，保持消化池内污泥浓度较高，一般为）通过污泥回流，保持消化池内污泥浓度较高，一般为）通过污泥回流，保持消化池内污泥浓度较高，一般为1010101015g/L,15g/L,

48、15g/L,15g/L,耐冲击能力强；耐冲击能力强；耐冲击能力强；耐冲击能力强；（2 2 2 2）消化池的容积负荷较普通消化池高，中温消化时，一般为）消化池的容积负荷较普通消化池高，中温消化时，一般为）消化池的容积负荷较普通消化池高，中温消化时，一般为）消化池的容积负荷较普通消化池高，中温消化时，一般为2 2 2 210kgCOD/m3d10kgCOD/m3d10kgCOD/m3d10kgCOD/m3d，水力停留时间比普通消化池大大缩短，如，水力停留时间比普通消化池大大缩短，如，水力停留时间比普通消化池大大缩短，如，水力停留时间比普通消化池大大缩短，如常温下，普通消化池为常温下，普通消化池为常

49、温下，普通消化池为常温下，普通消化池为1515151530303030天，而接触法小于天，而接触法小于天，而接触法小于天，而接触法小于10101010天；天；天；天；（3 3 3 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）可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液，不存）可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液，不存）可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液，不存在堵塞问题；在堵塞问题；在堵塞问题；在堵塞问题；（4 4 4 4）混合液经沉淀后，出水水质好，但需增加沉淀池、污泥回）混合液经沉淀后，出水水质好，但需增加沉淀池、污泥回）混合液经沉淀后，出水水质好，但需增加沉淀

50、池、污泥回）混合液经沉淀后，出水水质好，但需增加沉淀池、污泥回流和脱气等设备。厌氧接触法还存在混合液难于在沉淀池中进流和脱气等设备。厌氧接触法还存在混合液难于在沉淀池中进流和脱气等设备。厌氧接触法还存在混合液难于在沉淀池中进流和脱气等设备。厌氧接触法还存在混合液难于在沉淀池中进行固液分离的缺点。行固液分离的缺点。行固液分离的缺点。行固液分离的缺点。3、上流式厌氧污泥床应应器、上流式厌氧污泥床应应器 上流式厌氧污泥床反应器的特点：上流式厌氧污泥床反应器的特点：（1 1 1 1）反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度为）反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度为）反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度为）