废水厌氧生物处理原理与工艺课件

1、废水厌氧生物处理、厌氧生物处理、废水厌氧生物处理内容概要： 1 .厌氧生物处理概要2 .厌氧工艺流程3厌氧生物处理反应器、第1节、废水厌氧生物处理概要、厌氧生物处理、1厌氧生物处理概要19世纪末20世纪初：废水和粪便处理、反应时间长， 出水1860年法国人Mouras将简易沉淀池的改良作为污水污泥处理建筑物使用，1881年法国杂志将Mouras制作的东西称为自动净化器(Automatic Scasenger )。 1895年英吉利的Donald修订了厌氧污水处理厂。 厌氧污水处理厂的建立是厌氧处理技术发展史上的里程碑。 从此，厕所等家用生活污水通过污水处理厂得到了良好的处理。 1903年在英吉

2、利出现了Travis池。 废水从一端流入，从另一端流出，在两侧沉淀区分离的污泥在池中的中下部分被消化，产生的甲烷从中间上部分排出，不影响两侧沉淀区。 1905年德意志人Imhoff对Travis池进行了改良，建立了Imhoff池，又称为隐化池，我国又称为二次沉淀池。 该池型结构使污水沉淀和污泥消化完全分离，互不干扰作用。 该装置在本世纪20年代被广泛应用于欧美国家。 污水处理厂和二次沉淀池至今在排水工程中仍占有重要地位。 厌氧生物处理，取代中期-好氧工艺，应用于污泥处理，污泥厌氧消化普通消化池是这个时期的主要反应器。 70年代后-发展了再发展、环境问题和能源危机、新的厌氧生物处理反应器.以UA

3、SB、厌氧接触工艺为代表的许多工艺，都实现了高污泥浓度、高负荷，得到了广泛应用。应用现状： (A ) .废水处理、高浓度和高温废水(b ) .污泥处理和城市垃圾处理(c ) .生质能源资源化和能源化应用.厌氧生物处理、waterpollutioncontrolengineering、厌氧生物处理、1.1厌氧生物处理的原理(1) .复杂有机物的脂肪脂肪酸甘油、蛋白质氨基酸、小分子进入细胞球内，难分解或高分子有机物的水解作用过程慢，或者可能成为速度限制工序，粒子有机物的大小、温度、pH、有机物构成成分、阿摩尼亚浓度、水力停留时间等会影响水解速率. 由于可以部分地实现水解作用，因此可以在难分解废水中

4、预定径套厌氧反应器，waterpollutioncontrolengineering，温度、停留时间对水解速率常数Kh的影响，厌氧生物处理，(b )氧化.产酸细菌氧化， 溶解性有机物转化为挥发性脂肪酸和醇的过程氧化过程速度快，产物对甲烷生成过程影响大，氧化过程产物与厌氧条件、底物种类和微生物组成有关，主要有三种：丙酸型、正丁酸型和乙醇型，人们对不完全厌氧处理过程进行水解作用氧化、厌氧生物处理、(c )产氢冰乙酸主要反应为： (醇与高级脂肪酸反应生成冰乙酸) ch 3c h2oh H2O=ch 3c oo-h2h 2ch3ch 2coo-H2O=ch 3c oo-hhc O3-3 H2正丁酸，丙

5、酸等转化为冰乙酸的过程为标准吉布斯自由能，为正值只有反应产物h和H2的浓度低的反应是可能的，waterpollutioncontrolengineering，厌氧生物处理，(d )甲烷产生.主要在两种不同的甲烷细菌下产生CH4 . 是严格的厌氧过程。除了冰乙酸脱碳酸： 2CH3COOH 2CH4 2CO2氢还原co233604 h2co2ch 42 h2o3h2coch4h2o2h2o4c och4co 2之外，还有利用醇还原co 2得到甲烷和有机酸等途径。 本厌氧生物处理的原理和过程为：包括水控制、复杂有机物、挥发性酒精、CO2 H2、冰乙酸、CH4、35%、17%、30%、厌氧生物处理、

6、(2)其他厌氧生物处理a .硫酸盐还原反应：化能不同氧型硫酸盐还原细菌(SRB，Sulfate Reducing Bacteria )由于废水有机物的低浓度硫化物有H2的利用，对厌氧处理有机物有一定程度的促进，但高浓度硫酸盐对有机物的厌氧生成的H2S对微生物不利)。厌氧生物处理，b .反硝化：硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)在厌氧或者缺氧条件下还原成氮瓦斯气体(N2 )的过程. c .光合细菌：光能量异养的光合细菌在无氧条件下利用简单有机物进行光合成，因此需要将水解作用作为预处理过程. 厌氧生物处理，厌氧性氨氧化(ANAMMOX， Anaerobic Ammonium Oxidat

7、ion ) :是将NO3-、NO2-、NH4转化为N2的生物转化氧化过程。n的转化过程不明。厌氧生物处理、1.2厌氧生物处理的微生物(a )。水解作用氧化菌：细菌、真菌和原生动物，是专门厌氧菌或兼性较多的细胞里肌肉。 (b )分类到碳水化合物、蛋白质、脂肪分解菌等中；(c )产生冰乙酸菌： 2种-将产生氢的冰乙酸菌分类到同型冰乙酸菌、厌氧性或兼性菌中；(d )产生氢的冰乙酸菌将有机酸转变为氢和冰乙酸，同型冰乙酸菌将H2 CO2转变为乙酸，或者将醇等转变为乙酸的产生氢的乙酸菌：将有机酸转变为氢和乙酸例如，将丙酸转化为冰乙酸的过程： ch3c h2cooh2o ch3c ooh3H2 CO2同质冰

8、乙酸菌3360将h2co 2转化为冰乙酸，或者将醇等转化为冰乙酸。 将乙醇转换成冰乙酸为： CH3CH2OH H2O CH3COOH 2H2、水分控制、厌氧生物处理、(c ) .水冷机：严格厌氧菌。 对环境要求较严格，对pH、温度、氧、有毒物质浓度等敏感.厌氧生物处理、厌氧微生物和好氧微生物残奥仪比较，厌氧生物处理，1.3厌氧生物处理影响因素棉质增殖速度慢，世代周期长，环境影响大，对pH敏感， (1).pH:6.87.2最合适，由于氧化和冰乙酸生产，系统ph容易降低，而且能够缓冲蛋白质分解的阿摩尼亚，系统中酸、盐基度、CO2、氨的分解速度达到平衡的中温； 35左右有适当温度的高温，53左右.高

9、温对微生物杀菌作用强，温度要求变动小.消化温度与消化时间的关系：厌氧生物处理，waterpollutioncontrolengineering，厌氧生物处理，(3) .污泥龄：厌氧微生物的世代时间长. 营养物质： COD:N:P=800:5:1，bod:n:p=100:53360左右水力负荷大，微生物流失过低，反应器体积大，运行投资费用大，厌氧生物处理，(7) .搅拌和混合因为在冰乙酸产和水冷机产的严格的内共生。 (8) .有毒物质：对H2S和NH3等微生物有毒作用，NH3的毒作用为NH4形式，与pH有关。厌氧生物处理，1. 4厌氧生物处理技术的特点负荷高，容积负荷高，营运成本低，可回收CH4

10、，需氧法如普通活性污泥0.5、普通生物滤池0.3、生物回转盘1.0、生物接触氧化2-5、生物流态化床10.0， 厌氧法中温高温最大为40-50 .剩余污泥量少，而且比较容易压缩和脱水，性质稳定，例如相当于好氧0.30.6kgVSS/kgCOD、厌氧0.050.1、好氧1/5以下的cod : n : p=5003330 废水浓度、能量、厌氧生物处理、应用范围广的：可以处理低浓度或高浓度的废水，厌氧微生物可以处理部分或部分可能分解好氧微生物不能分解的有机物的高温废水。 现在，基本上污泥处理、高浓度工业废水、难分解废水的应用很多。 处理生质能源。 也与反硝化素磷的去除有关。 卫生：高温法基本上可以对

11、致病微生物进行杀菌.厌氧生物处理，出水水质差：通常需要进一步的好氧处理.微生物的繁殖速度慢，处理水量小，厌氧生物处理的气味大，对阿摩尼亚氮的去除效果差的厌氧微生物，特别是产甲烷的细菌，在温度、 对pH等的环境要素非常敏感，waterpollutioncontrolengineering，1. 5废水厌氧生物处理动力学概要好氧性的动力学方程仍适用，厌氧胶化学反应动力学方程：厌氧生物处理，s基质浓度，x kd厌氧的内在代谢系数，第二节， 废水厌氧生物处理工艺、厌氧生物处理、2 .厌氧工艺2.1二级厌氧按厌氧工艺CH4产生的规律进行修订，节省加温和搅拌消耗的能量。 2.2两相厌氧根据厌氧反应历程进行

12、了化学基修订，以各消化池具有最佳微生物生长环境的甲烷生成阶段为第二池(相)，具有加温、搅拌、集气装置，第二池容积小，加温搅拌能耗少，运行管理方便，第三节，废水厌氧生物3厌氧生物处理反应器第一代厌氧反应器：由于第一代厌氧反应器处理废水的滞留时间至少需要2030d，因此处理污水的效率低. 厌氧反应器的研究表明进入了一个新的时代。通过分离以这些个反应器为代表的第二代污泥停留时间和水力停留时间，提高反应器内的污泥浓度。厌氧生物处理，第三代厌氧反应器：高效厌氧反应器不仅可以分离污泥停留时间和水力停留时间，保持高污泥浓度。 自20世纪90年代以来，供水和污泥之间也应保持一盏茶接触，国际上相继开发出了以厌氧

13、膨胀格拉尼污泥床(EGSB )、内循环式厌氧反应器(IC )、厌氧上游污泥床/过滤烟嘴(UBF )和厌氧序批式间歇反应器(ASBR )等为代表的第三代厌氧反应器厌氧生物处理、厌氧生物处理、3.1化粪池内分三层，上层抢先版(泥)下层是污泥，中间是水，为了处理含有粪便的污水，应处理远离城市的宾馆等污水。 产水量少时，生活污水一般需要用污水处理厂处理，水控，污水处理厂示意图，厌氧生物处理，3.2厌氧消化池主要为圆柱形或卵形池，有盖，需保持温度、集甲烷、保持厌氧环境、搅拌和加温特点：可处理水力停留时间长、容积负荷低、SS大的废水，甚至大材料废水，结构简单，固液分离在同池进行，对生质能源小效率低、无搅拌的反应器存在分层微生物与有机物接触不足、温度不均匀等。 因此，有分层现象，一般分为抢先版层、上清液层、活性层、熟污泥层等，其中仅在活性层中进行有效的厌氧反应过程，因此在以往的消化池中仅部分容积有效。 传统消化池的最大特点是消化反应速度低、HRT长、一般为3090天，厌氧生物处理、传统消化池形象：厌氧生物处理，(2)高速消化池：与传统消化池不同，由于在高速消化池中设置了加热和/或搅拌装置，所以缩短了但搅拌是高速消化池厌氧生物处理、快速消化池图像：厌氧生物处理，