第五章 厌氧处理法

第五章污水的厌氧生物处理本章学时：4本章重点：1厌氧处理与好氧处理的比较；2厌氧处理的阶段和控制步骤；3上流式厌氧污泥床。本章难点：1对厌氧处理的控制步骤的理解；2上流式厌氧污泥床中厌氧污泥的颗粒化。10/14/20231

优点：1污泥量少2污泥的浓度更高或生物膜更厚，可提高负荷，不受DO的限制3不要曝气，少了动力4可回收能源5氮和磷用量较少缺点1启动时间长2对负荷变化和pH的变化敏感（指产甲烷）3一般不能作最终处理前景对高浓度有机废水、难处理的和难降解（有些）的有机废水可作预处理，与好氧联合用于脱氮去磷,低浓度有机废水也在开发，经济效应较好10/14/20232有机物完整厌氧消化的四个阶段:水解、酸化、乙酸化和甲烷化。每个阶段产物是什么？10/14/20233第一节厌氧生物处理的基本原理分离鉴定的产甲烷菌(Methanotrops)已有200多种。嗜甲烷菌(Methanotrophs)产甲烷菌是厌氧消化中的关键微生物。该菌的特点：1微生物产率低(g细胞/gCOD)碳水化合物0.35丁酸盐0.058蛋白质0.20H20.03乙酸盐0.032脂肪0.038丙酸盐0.03710/14/20234

2对温度敏感乙酸盐转化为甲烷的KS和k与温度的关系.一般温度在35℃－38℃和52℃－55℃3对pH敏感:最佳范围6.5-8.2,为什么会降低和升高?4严格厌氧,氧化还原电位-150—-420mv5有毒物质k(d-1)KS(mg/L)356.67164254.65930203.85213010/14/20235产酸菌和产甲烷菌的特性比较10/14/20236

四个阶段（水解、酸化、乙酸化和甲烷化）的协调问题。

1厌氧水解酸化作预处理（不完整的厌氧处理）既然产甲烷菌对许多环境因素敏感，如果厌氧处理只到水解酸化这一步，控制起来就容易得多。对提高可生化性也有好处。这就是现在许多废水的好氧生化处理前用厌氧水解酸化作预处理的原因。第二节污水的厌氧生物处理方法10/14/20237

停留时间短可提高废水可生化性和溶解性尤其适用于难降解有机废水处理与传统厌氧工艺相比，水解酸化工艺不需要密闭池，也不需要复杂的三相分离器。10/14/20238水解酸化对COD的去除和对生化降解性的提高10/14/20239

比如：酸化—缺氧—两段好氧生化处理焦化废水工艺（焦化废水含氨氮、硫酸盐、含油、高浓度有机物废水）升流式水解污泥床反应器厌氧滤池10/14/2023102厌氧接触法厌氧活性污泥法,1955年.污泥龄很长，要改。10/14/202311

2厌氧生物滤池与好氧生物滤池比较，与厌氧接触法比较。堵塞，传质不好。10/14/2023123上流式厌氧污泥床反应器缩写:UASB(Up-flowAnaerobic

SludgeBlanket(Bed)reactor)厌氧第二代20世纪70年代荷兰，瓦格宁根（Wageningen）农业大学，Lettinga10/14/202313三相分离器10/14/202314生物气

出水气体收集室上升的生物气污泥床进水分配三相分离器10/14/202315三相分离器10/14/202316三相分离器10/14/202317

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10/14/202319污泥与水如何分离，高污泥龄。组成：颗粒污泥区、悬浮区、分离区、沉淀区、气相区UASB的上升流速在0.5-1.5m/h，这是污泥床对上升流速的限制。高5－8米，高径比一般小于2，中温有机物容积负荷10－20kg/m3.d。有机物容积负荷可以这么高？反应器中的产酸和产甲烷如何协调？颗粒污泥氢离子向外传递是主要的，测定的pH是外水相的三相分离器四个阶段协调高污泥龄

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三个问题：A、颗粒化污泥的重要性和稳定性；B、在大规模反应器中均匀布水问题；C、三相分离；D、高度；E、反应器的传质过程并不理想。要改善传质效果，最有效的方法是提高表面水力负荷和表面产气负荷。然而高负荷产生的剧烈搅动又会使反应器内污泥处于完全膨胀状态，使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向转变，污泥过量流失，处理效果变差。二沉池是否需要?10/14/202321

针对上述缺陷，厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）内循环反应器（IC）升流式厌氧污泥床过滤器（UBF）厌氧折流板反应器（ABR）为代表的第三代厌氧反应器相继出现。10/14/2023224分段厌氧处理法

二沉池污泥区水解酸化池进水出水剩余污泥回流污泥出水甲烷10/14/202323

5厌氧颗粒污泥膨胀床（ExpandedGranularSludgeBed,EGSB）敞开式和封闭式

在结构形式、污泥形态等方面与UASB非常相似，但其工作运行方式与UASB显然不同，主要表现在EGSB中一般采用2.5-6m/h的液体表面上升流速（最高可达10m/h）。颗粒污泥床层处于膨胀状态，进水与颗粒污泥充分接触，传质效率高，反应器的容积负荷较高。用于中高浓度有机废水和低浓度有机废水的处理。10/14/202324

（ExpandedGranularSludgeBed,EGSB）厌氧颗粒污泥膨胀床反应器ExpandedGranularSludgeBed,EGSB现场10/14/202325

EGSB反应器工作区为膨胀阶段（容积膨胀率约为10－30%），在此条件下，进水流速比UASB高。一方面使进水基质与污泥颗粒的充分接触和混合，加速生化反应；另一方面有减轻或消除静态床（如UASB)中常见的底部死体积,特别是对毒性物质的承受能力。10/14/202326

应用特点

<1>高COD负荷（８－15kgCODcr/m3.d)；<2>液体上升流速(2.5-10m/h)快(UASBD的上升流速在0.5-1.5m/h),CODcr去除负荷高；

<3>厌氧颗粒污泥活性