污水处理工培训-废水厌氧生物处理工艺课件.ppt
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1、污水处理工培训楼静环境工程系废水厌氧生物处理工艺厌氧生物处理原理厌氧生物处理原理含可溶性、不溶性碳水化合物、含可溶性、不溶性碳水化合物、脂肪、蛋白质的废水脂肪、蛋白质的废水水解阶段水解阶段溶解性单体溶解性单体(糖、氨基酸)(糖、氨基酸)发酵阶段发酵阶段H2、CO2、有机酸、有机酸乙酸、丙酸、丁酸、乳酸和乙醇乙酸、丙酸、丁酸、乳酸和乙醇产乙酸阶段产乙酸阶段H2、CO2、乙酸、乙酸产甲烷阶段产甲烷阶段CH4、CO2厌氧生物处理的主要特征厌氧生物处理的主要特征主要优点:主要优点:l能耗低,且还可回收生物能(沼气);能耗低,且还可回收生物能(沼气);l污泥产量低;污泥产量低;l可间歇运行;可间歇运行;
2、l负荷高,占地省;负荷高,占地省;l厌厌氧氧微微生生物物有有可可能能对对好好氧氧微微生生物物不不能能降降解解的的某某些些有有机机物进行降解或部分降解;物进行降解或部分降解;好氧生物降解与厌氧生物降解的比较好氧生物降解与厌氧生物降解的比较 好氧生物降解好氧生物降解 厌氧生物降解厌氧生物降解微生物种类微生物种类:好氧微生物好氧微生物(较简较简)厌氧微生物厌氧微生物(复杂复杂)降解速率降解速率:快快 慢慢降解途径降解途径:碳降解碳降解 氨降解氨降解 碳降解碳降解对氧的要求对氧的要求:适当的溶解氧适当的溶解氧 无溶解氧无溶解氧温度要求温度要求:常温常温 常温常温-中温中温-高温高温环境条件环境条件:适
3、应范围宽适应范围宽 适应范围较窄适应范围较窄 营养物质营养物质:100:5:1 200:5:1最终产物最终产物:H2O、CO2 CH4、H2O、CO2 基建费用基建费用:较低较低 较高较高运行费用运行费用:较高较高 较低较低 回收能源回收能源厌氧生物处理工艺厌氧生物处理工艺早早期期处处理理工工艺艺:处处理理城城市市污污水水的的化化粪粪池池、双双层层沉沉淀淀池池等等;处处理剩余污泥的各种厌氧消化池等。理剩余污泥的各种厌氧消化池等。现现代代高高速速厌厌氧氧反反应应器器:70年年代代后后发发展展起起来来的的用用于于处处理理高高浓浓度度有有机机废废水水的的厌厌氧氧接接触触法法、厌厌氧氧滤滤池池、上上流
4、流式式厌厌氧氧污污泥泥层层(床床)反反应应器器、厌厌氧氧流流化化床床、厌厌氧氧附附着着膜膜膨膨胀胀床床、厌厌氧氧生生物物转转盘盘、挡板式厌氧反应器。挡板式厌氧反应器。新新型型厌厌氧氧反反应应器器:90年年代代以以后后,在在UASB反反应应器器基基础础上上又又发发展起来了展起来了EGSB和和IC反应器。反应器。lEGSB反应器,处理低温低浓度的有机废水;反应器,处理低温低浓度的有机废水;lIC反应器,处理高浓度有机废水,可达到更高的有机负荷。反应器,处理高浓度有机废水,可达到更高的有机负荷。世界范围内厌氧工艺的应用情况世界范围内厌氧工艺的应用情况(截止(截止(截止(截止19991999年年年年3
5、 3月共月共月共月共13031303个项目)个项目)个项目)个项目)上流式厌氧污泥床上流式厌氧污泥床(UASB)反应器反应器lUpflow Anaerobic Sludge Bed Reactor,简简称称UASB 反应器;反应器;l70年年 代代,荷荷 兰兰 Wageningen农农 业业 大大 学学,Lettinga教授教授1、UASB反应器的工作原理与构造反应器的工作原理与构造(1)(1)进水配水系进水配水系统统(2)(2)反应区反应区 (3)(3)三相分离器三相分离器(4)(4)出水系统出水系统沼沼气气出出水水进水进水(5)集气集气罩罩悬浮污泥区悬浮污泥区颗粒污泥区颗粒污泥区UASBU
6、ASB反应器的布水装置反应器的布水装置脉冲式布水脉冲式布水脉冲式布水脉冲式布水北京市环科院应用于房亭酒厂的实例北京市环科院应用于房亭酒厂的实例UASBUASB反应器的布水装置反应器的布水装置一管多孔配水系统一管多孔配水系统进水进水配水系统配水系统三相分离器三相分离器UASBUASB反应器的布水装置反应器的布水装置分枝式配水系统分枝式配水系统2)三相分离器)三相分离器 三相分离器的基本构造三相分离器的基本构造三相分离器的布置形式三相分离器的布置形式UASB反应器中的三相分离器UASB反应器的三相分离器PAQUESPAQUESUASB反应器的三相分离器BIOTHANEBIOTHANEUASB反应器
7、中的沼气系统沼气柜沼气柜其它其它4)出水系统5)浮渣清除系统6)排泥系统7)加热和保温;8)防腐等2、UASB反应器的工艺特征:反应器的工艺特征:l设置了气、固、液三相分离器;设置了气、固、液三相分离器;l设置了均匀布水系统;设置了均匀布水系统;l反应器内的污泥能形成颗粒污泥:反应器内的污泥能形成颗粒污泥:直径为直径为0.10.5cm,湿比重为,湿比重为1.041.08;具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。污泥浓度可达污泥浓度可达50gVSS/l以上,污泥龄一般为以上,污泥龄一般为30天以上;天以上;l水力停留时间大大缩短,具有很高的容积负荷;水力停留时
8、间大大缩短,具有很高的容积负荷;l适于处理高、中浓度有机工业废水,也可以处理低浓度城市污水;适于处理高、中浓度有机工业废水,也可以处理低浓度城市污水;l将生物反应与沉淀分离集中在一个反应器内,结构紧凑;将生物反应与沉淀分离集中在一个反应器内,结构紧凑;l无需设置填料,节省费用,提高容积利用率。无需设置填料,节省费用,提高容积利用率。1)开敞式)开敞式UASB反应器反应器l顶部不加密封,或仅加一层不密封的盖板;顶部不加密封,或仅加一层不密封的盖板;l多用于处理中低浓度的有机废水;多用于处理中低浓度的有机废水;l构造较简单,易于施工安装和维修。构造较简单,易于施工安装和维修。2)封闭式)封闭式UA
9、SB反应器反应器l顶部加盖密封顶部加盖密封;l在液面与池顶之间形成了气室;在液面与池顶之间形成了气室;l适用于处理高浓度的有机废水;适用于处理高浓度的有机废水;l其池顶可以做成浮盖式。其池顶可以做成浮盖式。4 4、UASBUASB反应器中的颗粒污泥(核心)反应器中的颗粒污泥(核心)反应器中的颗粒污泥(核心)反应器中的颗粒污泥(核心)1 1 1 1)颗粒污泥的外观:)颗粒污泥的外观:)颗粒污泥的外观:)颗粒污泥的外观:l 形状多种多样,呈卵形、球形、丝状等;形状多种多样,呈卵形、球形、丝状等;l 平平均均直直径径为为1 mm,一一般般为为0.12 mm,最最大大可可达达35 mm;l 颜颜色色多
10、多为为黑黑色色、灰灰色色、灰灰白白色色,其其它它还还有有淡淡黄黄色色、暗暗绿绿色、红色等;色、红色等;2 2)颗粒污泥的组成)颗粒污泥的组成)颗粒污泥的组成)颗粒污泥的组成l各各类类微微生生物物、无无机机物物、胞胞外外多多聚聚物物等等,VSS/SS一一般为般为7090%;l主主体体是是微微生生物物,包包括括水水解解发发酵酵菌菌、产产氢氢产产乙乙酸酸菌菌、产产甲甲烷烷菌菌,或或硫硫酸酸盐盐还还原原菌菌等等,细细菌菌总总数数为为141012个个/gVSS;l优优势势产产甲甲烷烷菌菌有有:索索氏氏甲甲烷烷丝丝菌菌、马马氏氏和和巴巴氏氏甲甲烷八叠球菌烷八叠球菌等;等;lC、H、N的的比比例例:C:40
11、50%、H:7%、N:10%;l灰灰分分含含量量受受接接种种污污泥泥、进进水水水水质质等等的的影影响响,为为855%;其其中中的的FeS、Ca2+等等对对于于颗颗粒粒的的稳稳定定性性有着重要的作用。有着重要的作用。高温颗粒污泥高温颗粒污泥中温颗粒污泥中温颗粒污泥5 5、UASBUASB反应器的工程实例反应器的工程实例(1 1)北京啤酒厂)北京啤酒厂)北京啤酒厂)北京啤酒厂5 5、UASBUASB反应器的工程实例反应器的工程实例(2 2)驻马店华中制药厂)驻马店华中制药厂)驻马店华中制药厂)驻马店华中制药厂5 5、UASBUASB反应器的工程实例反应器的工程实例(3 3)武汉东西湖啤酒厂)武汉东
12、西湖啤酒厂)武汉东西湖啤酒厂)武汉东西湖啤酒厂格栅井 调节池 污泥脱水机房 泥饼外运 沼气贮柜 图例图例UASB反应器 氧化沟 污水管线 污泥管线 沼气管线 回流管线 沉淀池浓缩池集泥井 武汉欧联东西湖啤酒废水处理流程图武汉欧联东西湖啤酒废水处理流程图 出水水封罐 脱硫塔 原废水武汉欧联的武汉欧联的UASBUASBl 直接启动:用颗粒污泥接种;直接启动:用颗粒污泥接种;l 间接启动:用絮状污泥启动,首先需要培养颗粒污泥:间接启动:用絮状污泥启动,首先需要培养颗粒污泥:接种污泥:厌氧消化污泥,好氧活性污泥等;接种污泥:厌氧消化污泥,好氧活性污泥等;接种量为接种量为68kgVSS/m3(反应器有效
13、容积);(反应器有效容积);水水力力上上升升流流速速0.41.0m/h,产产生生水水力力分分级级作作用用,淘淘汰汰絮絮状状污污泥泥和和分分散散的细小污泥;的细小污泥;第第 一一 阶阶 段段(启启 动动 与与 污污 泥泥 活活 性性 提提 高高 阶阶 段段):污污 泥泥 负负 荷荷 应应 低低 于于0.10.2kgCOD/kgTS.d,有有机机负负荷荷应应小小于于2kgCOD/m3.d,运运行行时时间间约约需需1 11.51.5个月个月;第第 二二 阶阶 段段(颗颗 粒粒 污污 泥泥 形形 成成 阶阶 段段):有有 机机 负负 荷荷 一一 般般 控控 制制 在在2 25kgCOD/(m5kgCO
14、D/(m3 3d)d),污污泥泥负负荷荷为为0.20.20.4kgCOD/(kgTSd)0.4kgCOD/(kgTSd),运运行行时时间间约约需需1 11.51.5个月;个月;第三阶段(污泥床形成阶段):有机负荷大于第三阶段(污泥床形成阶段):有机负荷大于5 kgCOD/(m5 kgCOD/(m3 3d)d)。溶溶解解性性COD去去除除率率大大于于80%时时,应应及及时时提提高高负负荷荷;进进水水浓浓度度过过高高时时,可回流或稀释;可回流或稀释;6、UASB反应器的投产启动和颗粒污泥的培养反应器的投产启动和颗粒污泥的培养颗粒污泥形成初期时的扫描电镜照片(运行第颗粒污泥形成初期时的扫描电镜照片(
15、运行第颗粒污泥形成初期时的扫描电镜照片(运行第颗粒污泥形成初期时的扫描电镜照片(运行第7777天)天)天)天)颗粒污泥基本成熟后的扫描电镜照片(运行第颗粒污泥基本成熟后的扫描电镜照片(运行第颗粒污泥基本成熟后的扫描电镜照片(运行第颗粒污泥基本成熟后的扫描电镜照片(运行第120120天)天)天)天)颗粒污泥成熟后的扫描电镜照片(运行颗粒污泥成熟后的扫描电镜照片(运行颗粒污泥成熟后的扫描电镜照片(运行颗粒污泥成熟后的扫描电镜照片(运行180180180180天)天)天)天)7、UASB反应器运行管理反应器运行管理(1 1)进水营养比的控制)进水营养比的控制(2 2)进水中悬浮固体的控制)进水中悬浮
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