污水的厌氧生物处理 污水处理.pptx

1厌氧生物处理基本概念厌氧生物处理的基本生物过程及其特征又称厌氧消化、Thetoxicityofchlorinedioxide由多种(厌氧或兼性)微生物的共同作用下,使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。DO>,好氧;DO≈,有NO2-、NO3-,缺氧;DO=0mg/L,无NO2-、NO3-,厌氧。厌氧反应器的早期研究早期的厌氧处理生物处理,重点是解决城市污水废污泥的处理问题。1895年,英国的Cameron创造了一种类似Mouras自动净化器的构筑物,被命名为化粪池。到1927年,Ruhrverband在专用的消化池中采用污泥加热装置之后,使得这种消化池得以推广。到1950年,Morgan和Torpey的研究成果也促进了高效的、可加温和搅拌的消化池的发展,导致了厌氧消化池中搅拌装置的广泛应用。上述这些反应器后来被统称之为第一代反应器。由于厌氧微生物生长缓慢,时代时间长,而厌氧消化池无法将水力停留时间和污泥停留时间分离,由此造成水力停留时间必须较长,一般来讲,第一代厌氧反应器处理废水的停留时间至少20~30天。典型第一代厌氧反应器的主要技术指标见表。主要技术指标化粪池普通消化池停留时间(d)150~36020~30有机负荷(g/L·d)~、污水运行温度常温中、常温第一代厌氧生物反应器的共同特点是:①水力停留时间(HRT)很长,有时在污泥处理时,污泥消化池的HRT会长达90天,即使是目前在很多现代化城市污水处理厂内所采用的污泥消化池的HRT也还长达20~30天;②虽然HRT相当长,但处理效率仍十分低,处理效果还很不好;③具有浓臭的气味,因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫酸盐等会在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢,而它们都具有十分特别的臭味。以上这些特点使得人们对于进一步开发和利用厌氧生物过程的兴趣大大降低,而且此时利用活性污泥法或生物膜法处理城市污水已经十分成功。当进入上世纪50、60年代,特别是70年代的中后期,随着世界范围的能源危机的加剧,人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化,相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺,从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理,真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。这些被称为现代高速厌氧消化反应器的厌氧生物处理工艺又被统一称为“第二代厌氧生物反应器”。第二代厌氧反应器结构示意图1974年,荷兰的Lettinga等人开发了升流式厌氧污泥床反应器,标志着厌氧反应器的研究进入了新的时代。第二代厌氧反应器的典型代表有厌氧滤池(AF),上流式厌氧污泥床(UASB),厌氧流化床(AFB)。第二代厌氧反应器表1-2第二代厌氧反应器的主要技术性能第二代厌氧生物反应器的共同特点是:①HRT大大缩短,有机负荷大大提高,处理效率大大提高;②主要包括:厌氧接触法、厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)反应器、厌氧流化床(AFB)、厌氧生物转盘(ARBC)和挡板式厌氧反应器等;③HRT与SRT分离,SRT相对很长,HRT则可以较短,反应器内生物量很高。进入20世纪90年代以后,随着以颗粒污泥为主要特点的UASB反应器的广泛应用,在其基础上又发展起来了同样以颗粒污泥为根本的颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器和厌氧内循环(IC)反应器。其中EGSB反应器利用外加的出水循环可以使反应器内部形成很高的上升流速,提高反应器内的基质与微生物之间的接触和反应,可以在较低温度下处理较低浓度的有机废水,如城市废水等;而IC反应器则主要应用于处理高浓度有机废水,依靠厌氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的充分循环与混合,可以达到更高的有机负荷。这些反应器又被统一称为“第三代厌氧生物反应器”。第三代厌氧反应器九十年代初在国际上以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)为代表的第三代厌氧反应器相继出现,图1-2为EGSB和IC反应器及UBF反应器的结构示意图。表1-3第三代厌氧反应器的主要技术性能第三代厌氧反应器的共同特点是:(1)微生物均以颗粒污泥固定化方式存在于反应器中,反应器单位容积的生物量更高。(2)能承受更高的水力负荷,并具有较高的有机污染物净化效能;(3)具有较大的高径比,一般在5~10以上;(4)占地面积小;(5)动力消耗小。