废水的厌氧处理T讲义

第12章废水的厌氧处理TheAnaerobicProcesses11/30/20221第12章废水的厌氧处理12．1概述L13．2厌氧法的基本原理L12．3厌氧法的工艺和设备L12．4厌氧法的影响因素L12．5厌氧设备的运行管理

L12．6厌氧和好氧技术的联合运用简介

L11/30/2022212．1概述废水厌氧生物处理是环境工程与能源工程中的一项重要技术，是有机废水强有力的处理方法之一。过去，它多用于城市污水处理厂的污泥、有机废料以及部分高浓度有机废水的处理。目前，厌氧生化法不仅可用于处理有机污泥和高浓度有机废水，也用于处理中、低浓度有机废水，包括城市污水。11/30/20223厌氧生化法的特点：（1）应用范围广因供氧限制，好氧法一般只适用于中、低浓度有机废水的处理，而厌氧法既适用于高浓度有机废水，又适用于中、低浓度有机废水。有些有机物对好氧生物处理法来说是难降解的，但对厌氧生物处理是可降解的，如固体有机物、着色剂蒽醌和某些偶氮染料等。11/30/20224（2）能耗低好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随着有机物浓度的增加而增大，而厌氧法不需要充氧，而且产生的沼气可作为能源。废水有机物达一定浓度后，沼气能量可以抵偿消耗能量。研究表明，当原水BOD5达到1500mg/L时，采用厌氧处理即有能量剩余。有机物浓度愈高，剩余能量愈多。一般厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的1/10。11/30/20225（3）负荷高通常好氧法的有机容积负荷为24kgBOD/(m3·d)，而厌氧法为2l0kgCOD/(m3·d)，高的可达50kgCOD/(m3·d)。（4）剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好好氧法每去除lkgCOD将产生0.40.6kg生物量，而厌氧法去除lkgCOD只产生0.020.lkg生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5％20％。同时，消化污泥在卫生学上和化学上都是稳定的。因此，剩余污泥处理和处置简单、运行费用低，甚至可作为肥料、饲料或饵料利用。11/30/20226（5）氮、磷营养需要量较少好氧法一般要求BOD:N:P为l00:5:1，而厌氧法的BOD:N:P为l00:2.5:0.5，对氮、磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐量较少。（6）有杀菌作用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）污泥易贮存厌氧活性污泥可以长期贮存，厌氧反应器可以季节性或间歇性运转。11/30/20227（8）厌氧生物处理法也存在下列缺点:（a）厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长；（b）出水往往达不到排放标准，需要进一步处理，故一般在厌氧处理后串联好氧处理；（c）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。（d）厌氧过程会产生气味对空气有污染。返回目录11/30/2022813．2厌氧法的基本原理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(anaerobicmicrobes)(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(methane)和二氧化碳(carbondioxide)等物质的过程，也称为厌氧消化(anaerobicdigestion)。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、氮等作为受氢体。厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即：

水解产酸细菌(fermentativebacteria)

产氢产乙酸细菌(acetogenicbacteria)

产甲烷细菌(methanogenicbacteria)的联合作用完成。11/30/20229厌氧消化过程划分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。第一阶段为水解酸化阶段。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。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。第二阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2，在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2。第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。11/30/202210厌氧氧消消化化的的三三个个阶阶段段和和COD转化化率率(1)水解解酸酸化化(2)产氢氢产产乙乙酸酸(3)产甲甲烷烷复杂杂有有机机物物高级级有机机酸酸H2乙酸酸CH411/26/202211此过过程程由由两两组组生生理理上上不不同同的的产产甲甲烷烷菌菌完完成成，，一一组组把把氢氢和和二二氧氧化化碳碳转转化化成成甲甲烷烷，，另另一一组组从从乙乙酸酸或或乙乙酸酸盐盐脱脱羧羧产产生生甲甲烷烷，，前前者者约约占占总总量量的的l/3后者者约约占占2/3。上述述三三个个阶阶段段的的反反应应速速度度依依废废水水性性质质而而异异，，在在含含纤纤维维素素、、半半纤纤维维素素、、果果胶胶和和脂脂类类等等污污染染物物为为主主的的废废水水中中，，水解解易成成为为速速度度限限制制步步骤骤；简单单的的糖糖类类、、淀淀粉粉、、氨氨基基酸酸和和一一般般的的蛋蛋白白质质均均能能被被微微生生物物迅迅速速分分解解，，对对含含这这类类有有机机物物为为主主的的废废水水，，产甲甲烷烷易成成为为限限速速阶阶段段。。返回目录11/26/20221212．3厌氧法的工艺艺和设备按微生物生长长状态分为厌氧活性污泥泥法(anaerobicactivatedsludge)和厌氧生物膜法法(anaerobicslime)；按投料、出料料及运行方式式分为分批式(batch)、连续式(continuous)和半连续式(semi-continuous)；根据厌氧消化化中物质转化化反应的总过过程是否在同同一反应器中中并在同一工工艺条件下完完成，又可分分为一步厌氧消化化(onestagedigestion)与两步厌氧消化化(twostagedigestion)等厌氧活性污泥泥法包括普通消化池、厌氧接触工艺艺、上流式厌氧污污泥床反应器器等。11/26/20221312．3．1普通厌氧消化化池普通消化池又又称传统或常常规消化池(conventionaldigester)。消化池常用密密闭的圆柱形形池，废水定定期或连续进进入池中，经经消化的污泥泥和废水分别别由消化池底底和上部排出出，所产沼气气从顶部排出出。L池径从几米至至三、四十米米，柱体部分分的高度约为为直径的1/2，池底呈圆锥锥形，以利排排泥。为使进水与微微生物尽快接接触，需要一一定的搅拌。。常用搅拌方方式有三种：：(a)池内机械搅拌拌；(b)沼气搅拌；(c)循环消化液搅搅拌。11/26/202214螺旋桨搅拌的的消化池污泥排出管检修口搅拌器沼气排出管集气罩11/26/202215循环消化液搅搅拌式消化池池高温厌氧消化化需要加温，，常用加热方方式有三种:(a)废水在消化池池外先经热交交换器预热到到规定温度再再进入消化池池；(b)热蒸汽直接在在消化器内加加热；(c)在消化池内部部安装热交换换管。污循环消化液液排泥蒸汽沼气进水出水11/26/202216普通消化池池的特点是是:可以直接处处理悬浮固固体含量较较高或颗粒粒较大的料料液。厌氧消化反反应与固液液分离在同同一个池内内实现，结结构较简单单。缺乏持留或或补充厌氧氧活性污泥泥的特殊装装置，消化化器中难以以保持大量量的微生物物细胞。对无搅拌的的消化器，，还存在料料液的分层层现象严重重，微生物物不能与料料液均匀接接触的问题题。温度不均匀匀，消化效效率低。11/26/20221712．3．2厌氧接触法法在消化池后后设沉淀池池，将沉淀淀污泥回流流至消化池池，形成了了厌氧接触法法（anaerobiccontactprocess)。厌氧接触法法工艺进水沼气消化池沉淀池剩余污泥回流污泥出水真空脱气器11/26/202218厌氧接触法法的特点:（a）通过污泥回回流，保持持消化池内内污泥浓度度较高，一一般为1015g/L，耐冲击能力力强；（b）消化池的容容积负荷较较普通消化化池高，中中温消化时时，一般为为2l0kgCOD/m3·d，水力停留时时间比普通通消化池大大大缩短，，如常温下下，普通消消化池为1530d，而接触法法小于10d；11/26/202219（c）可以直接处处理悬浮固固体含量较较高或颗粒粒较大的料料液，不存存在堵塞问问题；（d）混合液经沉沉降后，出出水水质好好，（e）但需增加沉沉淀池、污污泥回流和和脱气等设设备（f）厌氧接触法法存在混合液难于于在沉淀池池中进行固固液分离的缺点。11/26/202220几种脱气方方法:L(a)真空脱气，，由消化池池排出的混混合液经真真空脱气器器(真空度为0.005MPa)，将污泥絮体体上的气泡泡除去，改改善污泥的的沉降性能能；(b)热交换器急急冷法，将将从消化池池排出的混混合液进行行急速冷却却。(c)絮凝沉降，，向混合液液中投加絮絮凝剂，使使厌氧污泥泥易凝聚成成大颗粒，，加速沉降降；(d)用超滤器代代替沉淀池池，以改善善固液分离离效果。11/26/20222112．3．3上流式厌氧氧污泥床反反应器上流式厌氧氧污泥床反反应器（upflowanaerobicsludgeblanketreactor)，简称UASB反应器，是是由荷兰的的G.Lettnga等人在70年代初研制制开发的。。污泥床反反应器内没没有载体，，是一种悬悬浮生长型型的消化器器。由反应区(reactionregion)、沉淀区(settlingregion)和气室(gascollectiondome)三部分组成成。11/26/202222UASB反应器示意意图颗粒污泥层层悬浮污泥层出水进水三相分离器沉淀区沼气气室11/26/20222311/26/20222411/26/202225上流式厌氧氧污泥床的的池形有圆圆形、方形形、矩形。。小型装置置常为圆柱柱形，底部部呈锥形或或圆弧形。。大型装置为为便于设置置气、液、、固三相分分离器，则则一般为矩矩形，高度度一般为38m，其中污泥床床12m，污泥悬浮层层24m，多用钢结构构或钢筋混混凝土结构构，上流式厌氧氧污泥床反反应器的特特点:（a）反应器内污污泥浓度高高，一般平均污污泥浓度为为3040g/L，其中底部污泥床(sludgebed)污泥浓度6080g/L，污泥悬浮层层(sludgeblanket)污泥浓度57g/L；11/26/202226污泥床中的的污泥由活活性生物量量占70％80％的高度发发展的颗粒污泥(sludgegranules)组成，颗粒粒的直径一一般在0.55.0mm之间，颗粒污泥是是UASB反应器的一一个重要特特征。（b）有机负荷高高，水力停留时时间短，中中温消化，，COD容积负荷一一般为1020kgCOD/(m3·d)；（c）反应器内设设三相分离离器，被沉淀区区分离的污污泥能自动动回流到反反应区，一一般无污泥泥回流设备备；（d）无混合搅拌拌设备。投产运行正正常后，利利用本身产产生的沼气气和进水来来搅动；11/26/202227（e）污泥床内不不填载体，，节省造价及及避免堵塞塞问题。（f）反应器内有有短流现象象，影响处理能能力。进水水中的悬浮浮物应比普普通消化池池低得多，，特别是难难消化的有有机物固体体不宜太高高，以免对对污泥颗粒粒化不利或或减少反应区区的有效容容积，甚至至引起堵塞塞；（g）运行启动时时间长，对水质和负负荷突然变变化比较敏敏感。11/26/20222812．3．4厌氧滤池厌氧滤池（（anaerobicfilter又称厌氧固定膜膜反应器，是是上世纪60年代末开发发的新型高高效厌氧处处理装置。。滤池呈圆柱柱形，池内内装放填料料，池底和和池顶密封封。厌氧微生物物附着于填填料的表面面生长，当当废水通过过填料层时时，在填料料表面的厌厌氧生物膜膜作用下，，废水中的的有机物被被降解，并并产生沼气气，沼气从从池顶部排排出。11/26/202229废水从池底底进入，从从池上部排排出，称升流式厌氧氧滤池；废水从池上上部进入，，以降流的的形式流过过填料层，，从池底部部排出，称称降流式厌氧氧滤池。进水出水沼气虑料承托层布水板11/26/202230厌氧生物滤滤池的特点点及改进：：在厌氧生物物滤池中，，厌氧微生生物大部分分存在于生生物膜中，，少部分以以厌氧活性性污泥的形形式存在于于滤料的孔孔隙中。厌氧微生物物总量沿池池高度分布布是很不均均匀的，在在池进水部部位高，相相应的有机机物去除速速度快。当废水中有有机物浓度度高时，特特别是进水水悬浮固体体浓度和颗颗粒较大时时，进水部部位容易发发生堵塞现现象。11/26/202231对厌氧生物物滤池采取取如下改进进：（a）出水回流；；（b）部分充填载载体；（c）采用软性填填料。厌氧生物滤滤池的特点点是：（a）由于填料为为微生物附附着生长提提供了较大大的表面积积，滤池中中的微生物物量较高，，又因生物物膜停留时时间长，平平均停留时时间长达100天左右，因因而可承受受的有机容容积负荷高高，COD容积负荷为为216kgCOD/(m3·d)，且耐冲击负负荷能力强强；11/26/202232（b）废水与生物物膜两相接接触面大，，强化了传传质过程，，因而有机机物去除速速度快；（c）微生物固着着生长为主主，不易流流失，因此此不需污泥泥回流和搅搅拌设备；；（d）启动或停止止运行后再再启动比前前述厌氧工工艺法时间间短。（e）处理含悬浮浮物浓度高高的有机废废水，易发发生堵塞，，尤以进水水部位更严严重。滤池池的清洗也也还没有简简单有效的的方法。11/26/20223312．3．5厌氧流化床床进水出水循环泵沼气载体平移的上界界面11/26/202234厌氧流化床床特点:（a）载体颗粒细细，比表面面积大，可可高达20003000m2/m3左右，使床床内具有很很高的微生生物浓度，，因此有机机物容积负负荷大，一一般为1040kgCOD/m3·d，水力力停停留留时时间间短短，，具具有有较较强强的的耐耐冲冲击击负负荷荷能能力力，，运运行行稳稳定定；；（b）载体体处处于于流流化化状状态态，，无无床床层层堵堵塞塞现现象象，，对对高高、、中中、、低低浓浓度度废废水水均均表表现现出出较较好好的的效效能能；；11/26/202235（c）载体体流流化化时时，，废废水水与与微微生生物物之之间间接接触触面面大大，，同同时时两两者者相相对对运运动动速速度度快快，，强强化化了了传传质质过过程程，，从从而而具具有有较较高高的的有有机机物物净净化化速速度度；；（d）床内内生生物物膜膜停停留留时时间间较较长长，，剩剩余余污污泥泥量量少少；；（e）结构构紧紧凑凑、、占占地地少少以以及及基基建建投投资资省省等等。。（f）但载载体体流流化化耗耗能能较较大大，，且且对对系系统统的的管管理理技技术术要要求求较较高高。。11/26/202236为了了降降低低动动力力消消耗耗和和防防止止床床层层堵堵塞塞，，可可采采取取如如下下措措施施：：（a）间歇歇性性流流化化床床工工艺艺，，即即以以固固定定床床与与流流化化床床间间歇歇性性交交替替操操作作。。固固定定床床操操作作时时，，不不需需回回流流，，在在一一定定时时间间间间歇歇后后，，又又启启动动回回流流泵泵，，呈呈流流化化床床运运行行；；（b）尽可可能能取取质质轻轻、、粒粒细细的的载载体体，，如如粒粒径径2030m、相对对密密度度1.051.2g/cm3的载载体体。。保保持持低低的的回回流流量量，，甚甚至至免免除除回回流流就就可可实实现现床床层层流流态态化化。11/26/20223712．3．6厌氧生生物转转盘和和挡板板反应应器厌氧生生物转转盘的构造造与好好氧生生物转转盘相相似，，不同同之处处在于于盘片片大部部分(70％以上上)或全部部浸没没在废废水中中，为为保证证厌氧氧条件件和收收集沼沼气，，整个个生物物转盘盘设在在一个个密闭闭的容容器内内。厌氧挡挡板反反应器器是从研研究厌厌氧生生物转转盘发发展而而来的的，生生物转转盘不不转动动即变变成厌厌氧挡挡板反反应器器。挡板反反应器器与生生物转转盘相相比，，可减减少盘盘的片片数和和省去去转动动装置置。11/26/202238厌氧生生物转转盘示示意图图进水沼气隔板转轴反应出水转动盘盘片固定盘盘片11/26/202239厌氧挡挡板反反应器器示意意图进水循环泵泵出水沼气回流挡板11/26/202240厌氧生生物转转盘的的特点点：（a）厌氧生生物转转盘内内微生生物浓浓度高高，因因此有有机物物容积积负荷荷高，，水力力停留留时间间短；；（b）无堵塞塞问题题，可可处理理较高高浓度度的有有机废废水；；（c）一般不不需回回流，，所以以动力力消耗耗低；；（d）耐冲击击能力力强，，运行行稳定定，运运转管管理方方便。。但盘盘片造造价高高。11/26/20224112．3．7两步厌厌氧法法和复复合厌厌氧法法厌氧消消化反反应分分别在在两个个独立立的反反应器器中进进行，，每一反反应器器完成成一个个阶段段的反反应，比如如一为为产酸酸阶段段，另另一为为产甲甲烷阶阶段，，故又又称两段式式厌氧氧消化化法。按照所所处理理的废废水水水质情情况，，两步步可以采采用同同类型型或不不同类类型的的消化化反应应器。第一步步反应应器可可采用用简易易非密密闭装装置、、在常常温、、较宽宽pH值范围围条件件下运运行；；第二二步反反应器器则要要求严严格密密封、、严格格控制制温度度和pH值范围围。11/26/202242接触消消化池池-上流式式污泥泥床两两步消消化工工艺水解产产酸反反应，，控制制条件件使之之产生生脂肪肪酸，，尽量量不产产生沼沼气沉降分分离，，去除除不溶溶性有有机物物出水沼气排泥进水热交换换器废水被被加热热到需需要的的温度度产甲烷阶阶段，，使第第一步步反应应产生生的有有机酸酸生成成甲烷烷和二二氧化化碳等等最终终产物物11/26/202243两步厌厌氧法法具有有如下下特点点:（a）耐冲击击负荷荷能力力强，，运行行稳定定，避避免了了一步步法不不耐高高有机机酸浓浓度的的缺陷陷；（b）两阶段段反应应不在在同一一反应应器中中进行行，互互相影影响小小，可可更好好地控控制工工艺条条件；；（c）消化效效率高高，尤尤其适适于处处理含含悬浮浮固体体多、、难消消化降降解的的高浓浓度有有机废废水。。（d）但两步步法设设备较较多，，流程程和操操作复复杂。。11/26/202244纤维填填料厌厌氧滤滤池和和上流流式厌厌氧污污泥床床复合合法工工艺返回目目录出水进水沼气产甲烷阶阶段，，使第第一步步反应应产生生的有有机酸酸生成成甲烷烷和二二氧化化碳等等最终终产物物废水箱箱泵流量计计复合厌厌氧反反应器器沉淀池池11/26/20224512．4厌氧法法的影影响因因素控制厌厌氧处处理效效率的的基本本因素素有两两类:一类是是基础础因素素，包包括微生物物量(污泥浓浓度)、营养养比、、混合合接触触状况况、有有机负负荷等等；另一类类是环环境因因素，，如温度、、pH值、氧氧化还还原电电位、、有毒毒物质质等。产甲烷烷细菌菌是决决定厌厌氧消消化效效率和和成败败的主主要微微生物物，产产甲烷烷阶段段是厌厌氧过过程速速率的的限制制步骤骤。11/26/20224612．4．1温度条件各类微生物物适宜的温温度范围是是不同的，，一般认为为，产甲烷菌的的温度范围围为560℃。在35℃和53℃上下下可可以以分分别别获获得得较较高高的的消消化化效效率率，，温温度度为为4045℃℃时，，厌厌氧氧消消化化效效率率较较低低。。据产产甲甲烷烷菌菌适适宜宜温温度度条条件件的的不不同同，，厌厌氧氧法法可可分分为为常温温消消化化、中温温消消化化和高温温消消化化三种种类类型型。。11/26/202247温度度对对厌厌氧氧消消化化过过程程的的影影响响11/26/202248温度度的的急急剧剧变变化化和和上上下下波波动动不不利利于于厌厌氧氧消消化化作作用用。。短短时时内内温温度度升升降降5℃℃，沼沼气气产产量量明明显显下下降降，，波波动动的的幅幅度度过过大大时时，，甚甚至至停停止止产产气气。。温度度的的波波动动，，不不仅仅影影响响沼沼气气产产量量，，还还影影响响沼沼气气中中甲甲烷烷的的含含量量，，尤尤其其高高温温消消化化对对温温度度变变化化更更为为敏敏感感。。温度度的的暂暂时时性性突突然然降降低低不不会会使使厌厌氧氧消消化化系系统统遭遭受受根根本本性性的的破破坏坏，，温温度度一一经经恢恢复复到到原原来来水水平平时时，，处处理理效效率率和和产产气气量量也也随随之之恢恢复复。11/26/20224912．4．2pH值每种种微微生生物物可可在在一一定定的的pH值范范围围内内活活动动，，产产酸酸细细菌菌对对酸酸碱碱度度不不及及甲甲烷烷细细菌菌敏敏感感，，其其适适宜宜的的pH值范范围围较较广广，，在在4.58.0之间间。。产甲甲烷烷菌菌要要求求环环境境介介质质pH值在在中中性性附附近近，，最最适适宜宜pH值为为7.07.2，pH6.67.4较为为适适宜宜。。在厌厌氧氧法法处处理理废废水水的的应应用用中中，，由由于于产产酸酸和和产产甲甲烷烷大大多多在在同同一一构构筑筑物物内内进进行行，，故故为为了了维维持持平平衡衡，，避避免免过过多多的的酸酸积积累累，，常常保保持持反反应应器器内内的的pH值在在6.57.5(最好好在在6.87.2)的范范围围内内。11/26/202250在厌厌氧氧消消化化过过程程中中，，pH值的的升升降降变变化化除除了了外外界界因因素素的的影影响响之之外外，，还还取取决决于于有有机机物物代代谢谢过过程程中中某某些些产产物物的的增增减减。。产酸酸作作用用产产物物使使有有机机酸酸的的含含量量增增加加，，会会使使pH值下下降降。。含含氮氮有有机机物物分分解解产产物物氨氨的的增增加加，，会会引引起起pH值升升高高。。在厌厌氧氧处处理理中中，，pH值除除受受进进水水的pH影响响外外，，主主要要取取决决于于代代谢谢过过程程中中自自然然建建立立的的缓缓冲冲平平衡衡，，取取决决于于挥挥发发酸酸、、碱碱度度、、CO2、氨氮氮、、氢氢之之间间的的平平衡衡。。11/26/20225112．4．3氧化化还还原原电电位位无氧氧环环境境是是严严格格厌厌氧氧的的产产甲甲烷烷菌菌繁繁殖殖的的最最基基本本条条件件之之一一。。产产甲甲烷烷菌菌对对氧氧和和氧氧化化剂剂非非常常敏敏感感，，这这是是因因为为它它不不象象好好氧氧菌菌那那样样具具有有过过氧氧化化氢氢酶酶。。氧是是影影响响厌厌氧氧反反应应器器中中氧氧化化还还原原电电位位条条件件的的重重要要因因素素，，但但不不是是唯唯一一因因素素。。挥发发性性有有机机酸酸的的增增减减、、pH值的的升升降降以以及及铵铵离离子子浓浓度度的的高高低低等等因因素素均均影影响响系系统统的的还还原原强强度度。。如如pH值低低，，氧氧化化还还原原电电位位高高；；pH值高高，，氧氧化化还还原原电电位位低低。。11/26/20225212．4．4有机机负负荷荷在厌厌氧氧法法中中，，有有机机负负荷荷通通常常指指容容积积有有机机负负荷荷，，简简称称容积积负负荷荷，即即消消化化器器单单位位有有效效容容积积每每天天接接受受的的有有机机物物量量（（kgCOD/m3·d)。对悬浮生长工工艺，也有用用污泥负荷表达的，即kgCOD/(kg污泥·d)。在污泥消化中中，有机负荷荷习惯上以投配率或进料率表达，即每天天所投加的湿湿污泥体积占占消化器有效效容积的百分分数。由于各种湿污污泥的含水率率、挥发组分分不尽一致，，投配率不能能反映实际的的有机负荷，，为此，又引引入反应器单单位有效容积积每天接受的的挥发性固体体质量这一参参数，即kgMLVSS/m3·d。11/26/202253有机负荷值因因工艺类型、、运行条件以以及废水中污污染物的种类类及其浓度而而异。在通常的情况况下，常规厌厌氧消化工艺艺中温处理高高浓度工业废废水的有机负负荷为23kgCOD/(m3·d)，在高温下为46kgCOD/(m3·d)。上流式厌氧污污泥床反应器器、厌氧滤池池、厌氧流化化床等新型厌厌氧工艺的有有机负荷在中中温下为515kgCOD/(m3·d)，可高达30kgCOD/(m3·d)。在处理具体废废水时，最好好通过试验来来确定其最适适宜的有机负负荷。11/26/20225412．4．5厌氧活性污泥泥厌氧活性污泥泥主要由厌氧氧微生物及其其代谢的和吸吸附的有机物物、无机物组组成。厌氧活性污泥泥的浓度和性性状与消化的的效能有密切切的关系。性性状良好的污污泥是厌氧消消化效率的基基础保证。厌氧活性污泥泥的性质主要要表现为它的的作用效能与与沉降性能。。故在一定的范范围内，活性性污泥浓度愈愈高，厌氧消消化的效率也也愈高。但也也不是越高越越好。11/26/20225512．4．6搅拌和混合通过搅拌可消消除池内梯度度，增加食料料与微生物之之间的接触，，避免产生分分层，促进沼沼气分离。在连续投料的的消化池中，，还使进料迅迅速与池中原原有料液相混混匀。在传统厌氧消消化工艺中，，也将有搅拌拌的消化器称称为高效消化化器。搅拌程度与强强度要适当。。11/26/202256搅拌的方法：：（a）机械搅拌器搅搅拌法；（b）消化液循环搅搅拌法；（c）沼气循环搅拌拌法等。其中中沼气循环搅搅拌，还有利利于使沼气中中的CO2作为产甲烷的的底物被细菌菌利用，提高高甲烷的产量量。厌氧滤池和上上流式厌氧污污泥床等新型型厌氧消化设设备，虽没有有专设搅拌装装置，但以上上流的方式连连续投入料液液，通过液流流及其扩散作作用，也起到到一定程度的的搅拌作用。。11/26/20225712．4．7废水的营养比比厌氧微生物的的生长繁殖需需按一定的比比例摄取碳、、氮、磷以及及其他微量元元素。工程上上主要控制进进料的碳、氮氮、磷比例，，因为其他营营养元素不足足的情况较少少见。厌氧法中碳:氮:磷控制为(200300):5:1为宜。在碳、氮、磷磷比例中，碳碳氮比例对厌厌氧消化的影影响更为重要要。研究表明明，合适的C/N为(1018):1。11/26/202258C/N与新细胞合成成量

氮浓度度与处理量的的关系及及产产气量关系11/26/20225912．4．8有毒物物质包括有有毒有有机物物、重重金属属离子子和一一些阴阴离子子等。。对有有机物物来说说，带带醛基基、双双键、、氯取取代基基、苯苯环等等结构构，往往往具具有抑抑制性性。有毒物物质的的最高高容许许浓度度与处处理系系统的的运行行方式式、污污泥驯驯化程程度、、废水水特性性、操操作控控制条条件等等因素素有关关。返回目目录11/26/20226012．5厌氧设设备的的运行行管理理12．5．1厌氧设设备的的启动动厌氧处处理工工艺的的缺点点之一一是微微生物物增殖殖缓慢慢，设设备启启动时时间长长，若若能取取得大大量的的厌氧氧活性性污泥泥就可可缩短短投产产期。。最好选选择同同类物物料厌厌氧消消化污污泥。。如果果采用用一般般的未未经消消化的的有机机污泥泥自行行培养养，所所需时时间更更长。。一般来来说，，接种种污泥泥量为为反应应器有有效容容积的的10％90％，依依消化化污泥泥的来来源方方便情情况酌酌定，，原则则上接接种量量比例例增大大，启启动时时间缩缩短。。11/26/20226112．5．2厌氧反反应器器运行行中的的欠平平衡现现象及及其原原因厌氧消消化过过程易易于出出现酸酸化，，即产产酸量量与用用酸量量不协协调，，这种种现象象称为为欠平平衡。。欠平衡衡时可可以显显示出出如下下的症症状:（a）消化液液挥发发性有有机酸酸浓度度增高高；（b）沼气中中甲烷烷含量量降低低；（c）消化液pH值下降降；（d）沼气产产量下下降；；（e）有机物物去除除率下下降。。11/26/202262诸症状状中最最先显显示的的是挥挥发性性有机机酸浓浓度的的增高高，故故它是是一项项最有有用的的监视视参数数，有有助于于尽早早地察察觉欠欠平衡衡状态态的出出现。。厌氧消消化作作用欠欠平衡衡的原原因：：有机负负荷过过高；；进水pH值过低低或过过高；；碱度过过低，，缓冲冲能力力差；；有毒物物质抑抑制；；反应温温度急急剧波波动；；池内有有溶解解氧及及氧化化剂存存在11/26/20226312．5．3运行管理中中的安全要要求厌氧设备的的运行管理理很重要的的问题是安安全问题。。沼气中的甲甲烷比空气气轻、非常常易燃，空空气中甲烷烷含量为5％15％时，遇明明火即发生生爆炸。沼气中含有有微量有毒毒的硫化氢氢，但低浓浓度的硫化化氢就能被被人们所察察觉。沼气中的二二氧化碳。。凡需因出料料或检修进进入消化池池之前，务务必以新鲜鲜空气彻底底置换池内内的消化气气体，以确确保安全。。返回目录11/26/20226412．6厌氧和好氧氧技术的联联合运用简简介实际工业废废水中有机机物的浓度度较高，COD可以达到几几万甚至几几十万。高浓度有机机废水用一一种方法很很难处理到到要求的水水平。所以需要用用厌氧和好好氧处理方方法联合应应用才能达达到好的效效果。此处处仅举一例例：某制药厂废废水的处理理：11/26/202265废水初次沉淀池换热器上流式厌氧污泥床生物接触氧氧化池二次沉淀池出水污泥回流沼气净化沼气利用沉渣利用某制药厂废废水处理工工艺流程车间排水，，COD10000—15000mg/L初次沉淀池池沉降后COD降低到10000mg/L左右，沉渣渣可作饲料料冬季需对废废水加温到到35