第九章 厌氧生物处理.ppt

第九章厌氧生物处理
重点:基本原理(酸化+甲烷化两阶段、四阶段)、UASB等反应器特点
回忆:反应类型、方程式、能量水平、基本规律等,59
概念:无游离氧存在的条件下,利用厌氧微生物和兼性微生物降解和稳定有机物的方法
特点:有机负荷低、运行费用低、水力停留时间长、处理构筑物容积大、剩余污泥量小、可回收能量、营养需求小、不需要在处理高浓度时稀释、菌种可中止供给存活一年以上、规模灵活等等
应用:高浓度有机废水、高温度有机工业废水处理、污泥消化等
第一节厌氧生物处理基本原理
一、反应阶段——图11-2
两段说:酸化——甲烷化
酸化阶段:产酸细菌(兼性)——天然高分子化合物——有机酸、醇等液态产物+溶解的气体(氨气、硫化氢、二氧化碳等),pH下降、直到产生的氨气将其中和
甲烷化阶段:甲烷细菌(专性厌氧)——二氧化碳+硫化氢+甲烷
四段说:水解+酸化+乙酸化+甲烷化
水解:细菌胞外酶水解固态有机物
乙酸化:乙酸细菌将液态产物乙酸化
特点:乙酸化过程的必然存在
产乙酸细菌和产甲烷细菌(均称为甲烷细菌)——严格共生
复杂有机物绝大多数经过乙酸化才能生成甲烷
硫酸盐和硫化氢阻碍甲烷化过程,为什么?竞争关系
二、反应条件:
甲烷化过程为控制阶段,为什么?反应速度及对环境条件的敏感程度
pH:-,
温度:35-38℃(中温消化),52-55℃(高温消化,需更多能量),升高有利于反应进行,消耗能量均匀性
有毒物质、营养物质要求低等
F/M低、增加微生物量;
第二节厌氧生物处理方法
一、概论
特点:水力停留时间长——提高速率
高速率厌氧系统工艺成功关键:大量微生物和尽可能长的泥龄(设计运行参数)、充分接触
——固定化微生物(生物膜)/沉淀性能良好的厌氧污泥(颗粒污泥)
减小水力停留时间/固体停留时间很长——AF、UASB、EGSB、FB、ABF
2. 充分接触——布水的均匀性以及高反应器、出水回流——获得高的上升流速——高搅拌强度
二、分类
三代反应器
第一代:化粪池——厌氧接触法
第二代:AF——UASB——FB——ABR
第三代:EGSB——AF+UASB——水解+EGSB
厌氧消化池——化粪池
用途:污泥消化、污水处理
过程:进水:定期或连续
出水:停止搅拌、静止沉淀分离排出上清液
排泥:底部
发酵——需加热,采用在池外设热交换器间接加热或采用蒸汽直接加热
搅拌——每2-4h搅拌一次——使进料与污泥密切接触
停留时间——水12-24h,泥半年
特点:厌氧发酵与固液分离一体化——一体化污水处理装置原理