第八章污水的生物处理-厌氧处理和脱氮磷

1、（一）、厌氧法的优点（一）、厌氧法的优点一、概一、概 述述 第三节 厌氧生物处理方法 厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法（二）、厌氧法的缺点（三）厌氧生物处理废水的作用机理（三）厌氧生物处理废水的作用机理污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段:v水解阶段水解阶段v酸化阶段酸化阶段v产乙酸阶段产乙酸阶段v产甲烷阶段产甲烷阶段 （四）厌氧生物处理过程的微生物相（四）厌氧生物处理过程的微生物相 参与厌氧消化的微生物类群总体上分为两类：非产甲烷菌和产甲烷菌。1、非产甲烷菌：也称为“产酸菌”，将有机物通过发酵作用产生挥发性有机酸和醇类，使处理单元中的混合液的pH值处于较低水平

2、。2、产甲烷菌：利用乙酸等简单有机物或无机物作为底物，在严格厌氧条件下转化为甲烷。从而避免了酸的积累而产生的对非产甲烷菌的反馈抑制作用。3、相互关系：互相为对方创造良好的环境和条件，构成互生关系。同时，又互相制约，使整个厌氧生物处理系统处于平衡状态。具体体现在：（五）厌氧生物处理的工艺条件及其控制（五）厌氧生物处理的工艺条件及其控制1、严格厌氧条件：不需要对其充氧，在处理过程中也不用采取补氧措施。2、营养条件：BOD5：N：P = 100：6：13、温度：35-40，因为此温度最适宜产甲烷菌的生长代谢。4、pH值：6.5-7.5最适宜产甲烷菌的生长代谢。5、有机酸浓度：以乙酸计，2000mg/

3、L为宜，过高有可能产甲烷作用已减弱甚至停止。6、CO2浓度：占沼气的25%-35%为宜，过高则说明发酵过程两个阶段的平衡被破坏。7、搅拌：如不搅拌，厌氧池内会出现明显分层（浮渣层、液体层、污泥层），导致原料发酵不均匀；且不利于所产生的甲烷、CO2等气体的逸出。（但有些工艺除外，如UASB工艺）8、菌种接种：因为自然条件下产甲烷细菌生长、繁殖较慢，需人为地接种微生物。 二、二、 厌氧活性污泥法厌氧活性污泥法（一）厌氧活性污泥的微生物组成和特点（一）厌氧活性污泥的微生物组成和特点v微生物组成：微生物组成： 由兼性厌氧菌和专性厌氧菌为主的污泥颗粒。颗粒由由兼性厌氧菌和专性厌氧菌为主的污泥颗粒。颗粒由

4、不同类型的微生物种群组成的共生或互生体系。不同类型的微生物种群组成的共生或互生体系。v特点：特点：1、呈灰色至黑色、呈灰色至黑色;2、有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的、有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能（厌氧污泥颗粒的直径在沉降性能（厌氧污泥颗粒的直径在05mm以上）；以上）；3、颗粒化使微生物的空间更加紧凑，缩短了微生物间的传、颗粒化使微生物的空间更加紧凑，缩短了微生物间的传质距离。质距离。4、颗粒污泥能维持一个相对稳定的微环境，具有较好的外、颗粒污泥能维持一个相对稳定的微环境，具有较好的外部环境适应性。部环境适应性。厌氧生物反应器厌氧生物反应器v工作原

5、理工作原理v平流沉淀平流沉淀+ +厌氧污泥消化厌氧污泥消化传统厌氧反应器传统厌氧反应器化粪池化粪池n缺点：缺点：污泥易被污泥易被带出，静态消化带出，静态消化 （三） 厌氧活性污泥处理的工艺流程UASBUASB工艺工艺1、反应器示意图（教材P231）2 2、组成：由污泥床、污泥悬浮层、沉淀区、三相分离器和、组成：由污泥床、污泥悬浮层、沉淀区、三相分离器和气室组成。气室组成。3 3、特点：废水由下往上流；污泥无需搅拌设备；反应器顶、特点：废水由下往上流；污泥无需搅拌设备；反应器顶端有三相分离器。端有三相分离器。三、厌氧生物膜法三、厌氧生物膜法v主要指主要指厌氧生物滤器（厌氧生物滤器（AF）沼气出水

6、 进水n(3)Anaerobic fluidized bed biofilm (3)Anaerobic fluidized bed biofilm reactorreactor化工流化床化工流化床原理原理炉灰炉灰等作为生物等作为生物膜载体，膜载体，生物颗粒生物颗粒呈流化状态呈流化状态五、厌氧生物新工艺五、厌氧生物新工艺（一）、光合细菌厌氧处理高浓度有机废水特点：能耐较低温度（10 ）和较高盐分浓度（）。（二）、厌氧好氧（A/O）组合工艺特点：将厌氧处理作为水处理的预处理部分，类似于活性污泥法中的工艺。，不得不得已时结合厌氧处理与好氧处理先后处理，已时结合厌氧处理与好氧处理先后处理，现现在厌氧反

7、应器发展迅速逐渐成为在厌氧反应器发展迅速逐渐成为水处理的新的主力设备。水处理的新的主力设备。第四节第四节 氮磷污水的生物处理氮磷污水的生物处理一级标准：一级标准：废水磷含量废水磷含量005mg/L5mg/L氨氮含量氨氮含量 15mg15mgL L一、生物脱氮技术一、生物脱氮技术（一）、脱氮原理 废水中的氮主要以2种形式存在：氨氮和有机氮。有机氮主要是氨基酸和尿素形式存在。 影响硝化作用的因素影响硝化作用的因素（1）、污泥龄：一般较长，因为硝化细菌的世代时间长，20-30天。（2）、DO：（3）、温度：（4）、pHpH：（5）、营养物质：（6）、毒物：有抑制作用 影响反硝化作用的因素影响反硝化作

8、用的因素（1）、DO： （2）、温度：（3）、pH：（4）、营养物质：（二）、微生物脱氮工艺（二）、微生物脱氮工艺1、活性污泥法、活性污泥法（1）传统工艺）传统工艺三级活性污泥法三级活性污泥法一级：氨化反应一级：氨化反应二级：硝化反应二级：硝化反应三级：反硝化反应三级：反硝化反应（2）、典型工艺）、典型工艺A/O工艺工艺2、生物膜脱氮法、生物膜脱氮法 生物膜脱氮工艺是利用生长的生物膜完成对污水进行硝化和反硝化作用的。 可采用的生物膜法主要有生物滤池、生物转盘和生物流化床等。 （BOD：N：P）100：5：1微生物除碳的同时吸微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成收磷元素用以合成细胞物

9、质和合成ATP等，但只去除污水等，但只去除污水中约中约20左右的磷。某些高含磷废水中残留的磷还相当高，左右的磷。某些高含磷废水中残留的磷还相当高，故需用除磷工艺处理。故需用除磷工艺处理。二、生物除磷技术二、生物除磷技术意义： （一）、微生物除磷原理v 依靠聚磷菌（兼性厌氧菌）在厌氧时释放磷，好氧时又大量吸收磷的特点，通过除去含有这些菌种的富磷污泥的方式达到除磷的目的。厌氧时：几乎不繁殖（释放磷酸盐于体外同时产生能量用于合成PHB）；好氧时：大量繁殖（分解PHB并产生能量，能量用于逆浓度梯度过量吸磷过程-主动运输过程）。（二）除磷工艺中聚磷菌特点（二）除磷工艺中聚磷菌特点1、细胞内含有异染颗粒（过量多聚磷酸盐积累的结果）；2、只能利用低级脂肪酸等小分子有机