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1、废水的深度厌氧处理技术,马三剑“环境工程师俱乐部”2004年10月网友会,上海,各位网友小野人野人土人咕噜大咕噜咕噜队长管理员国庆好！!,马三剑,网上的“新朋友”网龄3个月帖龄2周刚晋升“土人”级在“七嘴八舌话环保”“与环保专家面对面”中教师、工程师、污染控制工程师（污师）教龄20年(原苏州环保学院)污师龄十多年(自己“封”的)在“与环保专家面对面”社区留了个广告帖子,大家都看到了，抄在后感谢“聚会组织者”给我一次和大家面对面交流的机会,我的广告,背景与技术特征化学工程是我的背景尽管那已是2226年前的事了，仍尝试着用“化学工程”的思路、方法、技术解决污染控制的技术问题。在“资产阶级自由化”最
2、严重的时候，在“资产阶级自由化”最严重的城市上大学，“自由化”的很。本职与兴趣空气污染控制工程是我的“本职”工作，工资所在。但是，对城市垃圾填埋技术、农产品加工废水处理技术、生活污水低耗处理技术等等感兴趣，力争能悟出些道理，并先后进行工程实践，来验证“道理”是否合理，并发现自己的“无知”。总在别人的本职、自己感兴趣的领域内游荡，所以，少不了总挨别人的踢。,很长广告（续）,爱好与彷徨聊天是我的爱好，在聊天时，感到自己无所不知。但进入实验室、到了工地，发现自己所知甚少。所以，总在聊天和实验室、工地之间徘徊，找不到自己的“位置”。都怪“聊天”职业需求的就业人员太少理智引起痛苦理智告诉我：学历、职称、
3、文章、书、钱和技术、工程一样都是身外之物，应该尽力回避它们。但是，总摆脱不了它们的引诱和控制，并且时常还冲过去和它们亲近。理智和本能之间的冲撞，使已“奔五”的我，仍能常常感到痛苦和后悔。,题目与内容,我的发言很可能不是大家希望的，甚至可能离“组织者”的要求也相差很远。我期望：由于“网具有民主性”，能得到你们的原谅题目：一种重要的废水生物处理技术深度厌氧技术主要内容：从厌氧技术所想到的：什么是好的废水处理技术厌氧技术处理废水的基本条件从各种来划分厌氧技术几种厌氧反应器特征的浅析表现形式不好没有照片、动画等,什么是好的废水处理技术,高污染物去除率能满足当地的排放要求低投资低运行费用低占地要求对熟练
4、的管理、操作人员要求低处理前后都不需要新鲜水稀释最好有副产品，或出水能回用效果、运行稳定,什么是好的废水处理技术（C）,管理、操作简单、方便有成功的“工程实例”支持技术来源：可靠、先进、负责、应变能力强、不喜欢扯皮、价格合理、规模可大可小对电力、地区、气候、不敏感种污泥来源：可靠、价格合理、易得到关键设备来源：可靠、先进、价格合理、易得到,用厌氧技术处理废水的条件,水中的污染物能被微生物利用（就是能被降解）不能被微生物利用的污染物，如塑料、大块油脂等，不要用生物法毒药可能变成美味，美味也会成为毒药。看毒理学的内容反应器中有足够多的、具有活性的微生物，以保证降解速度微生物是“无处不在，无时不有”
5、的，但是，“想多不多，要少不少”降解速度和二个因素有关，单位量生物的降解速度和生物总量。厌氧的量（反应器中），一般在10100kg生物/立方。保证生物量前提：生长的比流失的快；或加入的比失去的（死亡和流失）多。,厌氧法处理水的条件（2）,水（含污染物）和微生物有良好的混合接触我们污师的主要目标，主要工作领域之一接触的基本方法：混合。向水中施加能量。其它物理条件，有利用微生物生存、生长厌氧条件：没有溶解氧。本污师建议：不必刻意追求此。对毒性、冲击等给予足够的注意。温度、PH值、碱度、硬度、机械损伤、。,厌氧法处理水的条件（3）,水中的污染物能被微生物利用能降解的原因，不是我们“宏观”污师所工作的
6、领域提高降解的程度，科学家们在寻找能吃特殊污染的微生物“微观”污师在利用基因技术，代替上帝，“创造”能吃污染的“新微生物”。危险啊！如果创造出一某种微生物特别能吃，很可能晚上把污师们吃掉，把锦江之星的大楼吃掉了，。如下几点是我们工程师的主要任务。保证反应器中有足够多的微生物，以保证降解速度含污染物的水和微生物有良好的混合接触保证各种物理条件，以有利于微生物生存、生长,从不同角度来看厌氧技术,厌氧技术的处理深度水解大分子和水反应，一般伴有溶解过程酸化有机分子变成有机酸，一般呈现PH值下降甲烷化伴有明显的沼气产生前二者用得较多今天我们以甲烷化的技术为主,厌氧技术处理的对象,生活污水成分比较复杂，并
7、且，很难讲是纯的“生活污水”，总是有一定非生活污水进入。但是，城市与城市，国家与国家，成分差别不大，差别较大的只是浓度热带地区有以深度厌氧为主的处理厂（哥伦比西、印度、）工业废水国内的深度厌氧仍主要处理工业废水太多类型其他废水商业、医院、垃圾处理、,进入厌氧系统的浓度,高浓度有机废水一般在3000mgCOD/L以上如果高于50000mgCOD/L，又要小心了，归属于“固体发酵”这是大家的共识：一看高浓度有机废水，就想到厌氧中浓度有机废水一般在10003000mgCOD/L之间用不用厌氧，大家争论很大我们在此“中间地带”，下了不少功夫。低浓度有机废水从来不考虑用厌氧，此是“误区”用不用厌氧，浓度
8、只是一个指标，不是决定性指标，所以，我讲大家在此方面有误区。,厌氧微生物的“固定”技术,不让微生物流失，就是将其“固定”在反应器中固定技术悬浮污泥，污泥在水中呈悬浮状态，随水流动，随水流出。在池外进行污水分离，然后把分离出来的、较浓的污泥，回流进入池中，以保证池中有一定浓度的污泥。当然，也有技术是将池中的水（不含污泥）抽出来，污泥剩下。就是所谓的“膜生物技术”。生物膜，污泥长在较大固定上（或污泥聚集在一起），污泥不再顺水漂流，以被固定在池中。例如：厌氧滤池、厌氧颗粒污泥法、等膜法用得多,操作和时间的关系,间歇运行操作条件和时间有关，不同的时间有不同操作运行模式。厌氧SBR法（ASBR），我个人
9、不认为“是个好主意”连续操作操作条件和时间无关，一般什么情况下，什么时候操作方式都一样。人类后来才学会的方法，在工业革命中走向高潮，先在水处理、化工等行业中用，后来连机械生产也搞起来“流水线”水处理中大多数都是如此，只有个别“逆流”注意：一天开8小时，一旦开了就是连续的现象也是：连续操作。,流动（混合）的型式,从流动（混合）型式也分为完全混合式、推流式完全混合式不同年龄的水、微生物、污染物完全混合在一起反应器内任何一点处的性质完全相同出水中各种寿命的水、微生物、污染物都有。出水性质和池内水的性质一样。推流式（活塞流）不同年龄的水、污染物、微生物决不相混，出水中都为同一个寿命，池中各点的性质不相
10、同。实际流形介于二个理想的、极端的模型之间对于某个反应器，大家要分析接近哪个极端,回流和不回流,不回流出反应器的水不再回到反应器中不回流的厌氧反应器多一点回流有些厌氧系统回流，但回流比不大厌氧氧化沟，可以看成回流比很大的反应器内部回流（内循环）从“机理”上很难和“搅拌混合”分开有厌氧内循环反应器，下面我们还会听到有关人员阐述。,多相反应系统,“酸化相”反应器在前，“甲烷相”反应器在后愿望分工负责。化工上，任务单一的反应器，效率高希望：总体积小一点问题厌氧微生物和咱们中国人一样，喜欢伙在一起。原因，我们可在帖子上讨论。在工程上很难做到：不让前面的反应器产气，不让后面的反应器酸化。如果前反应器足够
11、大，后反应器可以省去如果前反应器足够小，前反应器可以省去二器串联造成工程上、操作上麻烦很多！大家都是工程师我们提出，大家也都知道。,微生物相对于反应器的位置,流化床微生物和流体一起流动（相对流体不动）厌氧流化床、厌氧发酵罐、厌氧接触氧化固定床微生物相对反应器不动（相对对流体动）（固定床）厌氧滤床、厌氧生物滤池、UASB底部、膨胀床介于二者之间的，也就是，微生物相对于反应器小幅度地上下运动，但相对于流体也动例如：膨胀床、悬浮床、实际情况总是介于这些极端情况之间的,厌氧生物的载体填料,厌氧反应器加不加填料？好几个反复了：先不加！发现不行，加！加了也不行，又不加！个别单位仍坚持加！我建议：不加不行时
12、，只好加！加了没有坏处，又有别人坚持加时，就加！加了使问题严重，顶住不加加填料带来许多问题，但也带来一定的作用。载体一般称为：填料刚性、软性、半软性、组合填料；无机、有机；悬浮、固定注意：厌氧污泥和好氧污泥相比，挂膜很是不同还是产气造成的问题大家不仿回去做做挂膜实验国内的论文不多研究生们试试。,高温、中温、低温厌氧,高温厌氧温度在5065用的不少，主要用于固体发酵，在酒精行业在多问题：颗粒污泥形成待研究，抗毒性待提高中温厌氧温度在3040用的最多，研究最多低温温度在18以下工业上应用不多，研究待加强。我们现在是研究人员（研究生），成果不多，工程有用的研究不多，基础的研究也不多。,几种厌氧反应器
13、分析,分析某个反应器千万别看其优点你就是不想看其优点也不行，教授、博士、专家、厂家、公司、，不停在你耳边大声喊。当然我不是建议大家拒绝新生事物你没有用过的，就是新生，新生的最大问题：没有经验、还没有吃过亏！分析反应器，找不出它的缺点不行设计人员如果找不到不足，就无法在工程中克服这些不足，冒险去模仿、设计，肯定导致失败。研究人员如果找不到不足，就无法找到前进的目标。领导如果找不到不足，说明你还不了解它，还需要找专家、依靠专家。找到不足，不一定就能弥补这些不足。你的措施可能使问题更糟，也很可能“按住了葫芦，漂起了瓢”。,厌氧接触氧化（ACO）,流程和反应器类型模仿“活性污泥法”，和好氧的活性污泥法
14、的流程一样。厌氧反应器出水进入二沉池，厌氧污泥回流，上清液排放。一般为完全混合反应器，采用悬浮污泥问题：二沉池中产气，厌氧污泥沉不下来。回流水的污泥浓度低，导致反应器中的微生物量低。出水中SS高，污泥流失可能会大于产生的速度，反应器中的微生物量越来越低，直至很低。应用国内基本上没有单位“号称”走此路线有些单位的UASB等系统，采用回流，其实就是此法厌氧流化床一般都采用回流，和其区别为流化床内的厌氧浓度可能高，如果不高，就是此法。,厌氧发酵罐（ADT）,起源是固体发酵技术的移殖，例如，污泥消化技术再例如，农村粪便产沼气技术流程与反应器类型一般设计目标为：完全混合式大家用了许许多多精力，进行了许许
15、多多的“小修小补”。应用和问题应用较多，仍有人用，尤其酒精行业问题和厌氧接触氧化法相同。但是，如果固体发酵，罐内SS还可以。效率也能保持在一定的值上，表现为：反应器中微生物量低，出水带SS严重且不好分离。去除率低。或停留时间太长，7天是个中间值。对较低浓度废水无法适用,厌氧流化床（FB）,挺早的技术，比UASB还早也是上流式，希望厌氧污泥长在颗粒填料上。问题厌氧污泥长在颗粒上比较困难，且不牢固填料+污泥形成的颗粒被上流水冲起来形成流化态不容易，流速要几十米/小时能被冲起来的颗粒，在后面的沉淀池中不好沉淀如果流速不大，不加填料，和UASB很难区分。尴尬!如果，器内污泥浓度低，又和厌氧接触氧化无法
16、区分。尴尬!不加填料也能形成“颗粒”，尴尬!,上流式厌氧污泥床（UASB）,污泥层水从反应器底部（进水区）均匀进入，在反应器顶部（出水区）均匀地流出污泥在反应器底呈“固定”床被冲起来的“污泥+气泡”颗粒，形成悬浮床，甚至是流化床有“三相分离器”把“污泥+气泡”颗粒从水中分离出来把污泥和气泡进行分离污泥流出反应器较少，不必回流问题设计三相分离不容易，运行时污泥流失严重调试时间长运行稳定性有待提高,厌氧膨胀床（EB）,UASB上的“改进”希望污泥别躺在反应器底部不动，而是呈膨胀悬，积极工作！认为：这样污泥和水的接触好，理论上讲负荷可以高一些。问题无法找到一个上游速度，刚好托起污泥，而不冲走它们。注意：器的污泥大小不一，沉降性能相差很大。对UASB的稳定性差这个不足，如火上浇油。我们和英国人搞了二三年的中试，没办法！后来让他们靠边站了。他们回去过元旦等节日了，我们瞒着启动，他们回来看还行，就睁眼闭眼了，他们为了完成任务也挺贼的。领导要注意：压力大时，也无法完成时，英国人也“假”。,厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）,和EB和异同EB可能是有颗粒填料的反应器而EGSB是没有填料的颗粒污
