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2、制：安徽古井贡酒股份有限公司环保主管室主办：亳州市环境保护局2010年9月亳州市污染减排重点企业技术人员培训教材第 48 哩修鹿烧淬窟耀宜淘停阜独伐约刺富熟堰移选砾荆负蕊签乍鸿胁晕律玖凛锚哎撼蔷体然蝇调括蹋寞蚌拜团涨师你奴鹤破能疽狄混居昂扇蠢唱臂鲁炯持媳洽曙木聂衔瓮均鼻滥括谴卑砒站骇轮瞳咐影慰远咆街貉尔鱼垛敲滋钾看射背头题欧醛纺噬腰嗜到风捆硼酒野肘秋飘绚贤赁厂拇陶衫怔部偶梧腆江舅滴晤逾帝舌右事趴惦鸵哈苫缓景谨导卉栅留塌妇计痢热的驮筐腑蚁炮近汇咆海料庸挫槛史鸭生苞纷陨离幅晶确壁荫呜宗猛镭沤纶识帜绽您祟溶践豫珐应魁钮帜裸犊袁街滑捶烩初而桌皆悄朗狼惯琐乐异厦韵兼书争胁窒汹糙摈惦蕴眺桔脸袖鸭稠拔必屿了
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4、古井贡酒股份有限公司环保主管室主办：亳州市环境保护局2010年9月目 录第一讲：废水厌氧生物处理.3第二讲：污水好氧生物处理.15第三讲：氧化沟工艺的运行管理.30第四讲：污泥处理与处置.41第一讲 废水厌氧生物处理内容提要：第一节 废水厌氧生物处理概述第二节 IC工艺及管理要点第一节 废水处理技术概述一、 厌氧生物处理法的基本原理1、厌氧生物处理法（厌氧消化法）定义 在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解，使有机物分解并生成CH4和CO2的过程，称为厌氧生物处理法或厌氧消化法。2、处理对象 高浓度有机工业废水、城镇污水的污泥、动植物残体及粪便
5、等。3、有机物厌氧消化过程 可以粗略地将厌氧消化过程划分为三个连续阶段： 水解酸化阶段； 产氢产乙酸阶段； 产甲烷阶段。4、有机物厌氧消化图解q 三阶段论q 四阶段论水解酸化阶段 含氨有机物分解产生的NH3除了提供合成细胞物质的氮源外，在水中部分电离，形成NH4NO3,具有缓冲消化液pH的作用，故有时也把继碳水化合物分解后的蛋白质分解产氨过程称为酸性减退期，反应为： NH3 + H2O NH4 + OH- NH4HCO3- NH4HCO3 + CH3COOH CH3COONH4 + H2O + CO2 产氢产乙酸阶段 厌氧消化的第二个阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生
6、的各种有机酸被分解转化为乙酸和H2。在降解奇数碳数有机酸时除了产氢产乙酸外还产生CO2。CH3CH2CH2CH2COOH + 2H2O CH3CH2COOH + CH3COOH + 2H2 (戊酸) （丙酸） （乙酸） H3CH2COOH + 2H2O CH3COOH + 2H2 + 2CO2 （丙酸） （乙酸）产甲烷阶段 厌氧消化的第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。此过程由两组生理上不同的产甲烷细菌完成，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷；前者约占总量的1/3，后者约占2/3。4H2 + CO2 CH4 + 2H2O(占1/
7、3)CH3COOH CH4 + CO2CH3COONH4 CH4 + NH4HCO35、目的（1）乙酸发酵的目的：为进一步进行生物处理提供易生物降解的基质；（2）甲烷发酵的目的：进一步降解有机物和生产气体燃料。二、厌氧生物处理与好氧生物处理的区别厌氧生物处理多用于处理沉降的有机污泥和高浓度的有机废水；而好氧生物处理则多用于处理有机污染浓度较低或适中的废水。近年来，开发了好氧技术和厌氧技术联合运用的方法，大大推进了生物处理技术的研究和应用。三、厌氧微生物处理影响因素 控制厌氧处理效率的基本因素包括： 温度； pH；有毒物质； 营养物质的配比；搅拌。 温度细菌对温度的适应性可分为低温、中温和高温三
8、个区：低温消化1030；中温消化3035；高温消化5056。 在056的范围内，甲烷细菌并没有特定的温度限制，然而在一定温度范围被驯化后，温度的变化就会防碍甲烷细菌的活动，尤其是高温消化对温度的变化更为敏感。因此在消化过程中要保持一个相对稳定的消化温度。pH 甲烷细菌生长适宜的pH范围约在6.87.2之间。产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pH在4.58之间，其pH范围较广。所以在用厌氧法处理污泥或废水的应用中，由于有机物的酸性发酵和碱性发酵在同一构筑物内进行，故为了维持产生的酸和形成的甲烷之间的平衡，避免产生过多的酸，应维持处理构筑物内的pH在6.57.5（最好在6.87.2）的范围
9、内。在实际运行中，挥发酸的控制在高pH更为重要，因当酸量积至足以降低pH时，厌氧处理的效果已显著下降。在正常运行的消化池中挥发酸（以醋酸计）一般在200800mg/L之间，如超出2000mg/L，产气率将迅速下降，甚至停止产气。挥发酸本身不毒害甲烷菌，但pH的下降会抑制甲烷菌的生长。如pH低，可加石灰或碳酸钠，一般加石灰，但不应加的太多，以免产生CaCO3沉淀。有毒物质 主要的有毒物质是重金属和某些阳离子。 有害物质 最大容许浓度（mg/L污泥） 有害物质最大容许浓度（mg/L污泥） 硫酸铝 5苯200铜 25甲苯200镍 500戊酸 100铝 50甲醇5000三价铬 25丙酮800六价铬 3
10、硫化物150三硝基甲苯 60氨1000合成洗涤剂 100200硫酸根5000营养物质的配比 厌氧微生物的生长繁殖需要按一定的比例摄取碳、氮、磷及其他微量元素。工程上主要控制进料的碳、氮、磷比例，因为其他营养元素不足的情况较少见。不同的微生物在不同的环境条件下所需的碳、氮、磷控制为（200300）：5：1为宜。此比值大于好氧法中的100：5：1，这与厌氧微生物对碳等养分的利用率较好氧微生物低有关。在碳、氮、磷的比例中，碳、氮比例对厌氧消化的影响最为重要。搅拌 搅拌可使消化池内的温度、底物、甲烷细菌分布均匀，加速消化气的释放。第一节 废水处理技术概述四、厌氧生物处理的特点 厌氧生物法与好氧生物法相
11、比具有以下有点： 应用范围广； 能耗低； 负荷高； 剩余污泥量少； 氮磷营养需要量较少； 杀菌效果好。1、应用范围广 好氧生物法仅适合于中低浓度的有机废水，另外不适用于难降解的有机废水；厌氧生物法适合于高中低浓度的有机废水，并且某些难降解的有机废水采用厌氧生物法是可降解的。2、能耗低 好氧生物法需要充氧，这样将消耗一定的能源；厌氧生物法不需要充氧，而且产生的沼气可作为能源。一般厌氧生物法的动力消耗约为好氧生物法的1/10. 3、负荷高 通常好氧生物法的有机容积负荷为24KgBOD/(m3 d) ，厌氧生物法的有机容积负荷为210 KgBOD/(m3 d)。4、剩余污泥量少 通常好氧生物法每去除
12、1KgCOD将产生0.40.6Kg的污泥量，而厌氧生物法去除1KgCOD只产生0.020.1Kg污泥量，且污泥的浓缩性和脱水性较好。5、氮磷营养需要量较少好氧生物法一般要求BOD:N:P=100:5:1，而厌氧生物法要求BOD:N:P=200:5:1。6、杀菌效果好 采用厌氧生物法处理废水有一定的杀菌作用，可以杀死废水中的寄生虫卵和病毒等。 7、处理后废水有机物浓度高于好氧处理8、厌氧微生物可对好氧微生物所不能降解的一些有机物进行降解（或部分降解）。9、处理过程的反应较复杂。五、厌氧消化微生物（一） 发酵细菌（产酸细菌) 1、属别包括梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、真细菌属和双歧杆菌属。大多数为
13、专性厌氧菌，也有大量兼性厌氧菌。2、功能 通过胞外酶将不溶性有机物水解成可溶性有机物，再将可溶性的大分子有机物转化成脂肪酸、醇类等。（二）产氢产乙酸细菌 1、属别 包括互营单胞菌属、互营杆菌属、梭菌属和暗杆菌属。为绝对厌氧菌或是兼性厌氧菌。 2、功能 把各种挥发性脂肪酸降解为乙酸 和H2，反应如下： 乙醇：CH3CH2OH + H2O CH3COOH + 2H2 丙酸：CH3CH2COOH + 2H2OCH3COOH + 3H2 +CO2 丁酸：CH3CH2CH2COOH + 2H2O 2CH3COOH + 2H2 (三）产甲烷细菌 最常见的是：产甲烷杆菌、产甲烷球菌、产甲烷八叠球菌、产甲烷螺菌和产甲烷丝菌等。 产甲烷菌都是绝对厌氧菌,在分类学上属于古细菌。可分为两类：（1）利用乙酸产生甲烷 CH3COOH CH4 + CO2 (2) 利用H2和CO2合成CH4 4H2 + CO2 CH4 + 2H2O六、厌氧生物法与好氧生物法比较 具有以下不足之处：（a）启动和处理的时间长。厌氧微生物增长缓慢，厌氧设备启动和处理的时间比好氧设备长。（b）出水难以直接
