厌氧生物法说课

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1、厌氧生物法说课主要内容uu7.1厌氧生物处理原理 Luu7.2厌氧法的影响因素 Luu7.3厌氧反应器 Luu7.4污泥消化 Luu7.5废水的厌氧处理 L 7.1 厌氧生物处理原理uu定定义义： 废废水水厌厌氧生物氧生物处处理理是指在无分子氧条件下通是指在无分子氧条件下通过厌过厌氧微生物氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将（包括兼氧微生物）的作用，将废废水中的各种复水中的各种复杂杂有机物分解有机物分解转转化成化成甲甲烷烷和二氧化碳等物和二氧化碳等物质质的的过过程，也称程，也称为厌为厌氧消化。氧消化。uu厌厌氧消化氧消化过过程程 厌厌氧消化氧消化过过程划分程划分为为三个三个连续连续的的阶阶段：

2、即水解酸化段：即水解酸化阶阶段、段、产氢产氢产产乙酸乙酸阶阶段和段和产产甲甲烷阶烷阶段。段。 第一第一阶阶段段为为水解酸化水解酸化阶阶段。复段。复杂杂的大分子、不溶性有机物先在的大分子、不溶性有机物先在细细胞外胞外酶酶的作用下水解的作用下水解为为小分子、溶解性有机物，然后渗入小分子、溶解性有机物，然后渗入细细胞体内，胞体内，分解分解产产生生挥发挥发性有机酸、醇性有机酸、醇类类、醛类醛类等。等。 第二第二阶阶段段为产氢产为产氢产乙酸乙酸阶阶段。在段。在产氢产产氢产乙酸乙酸细细菌的作用下，第一菌的作用下，第一阶阶段段产产生的各种有机酸被分解生的各种有机酸被分解转转化成乙酸和化成乙酸和H H2 2、

3、碳酸以及新的、碳酸以及新的细细胞物胞物质质。 第三第三阶阶段段为产为产甲甲烷阶烷阶段。段。产产甲甲烷细烷细菌将乙酸、乙酸菌将乙酸、乙酸盐盐、COCO2 2和和H H2 2等等转转化化为为甲甲烷烷、二氧化碳和新的、二氧化碳和新的细细胞物胞物质质。7.1.3 厌厌氧消化的三个氧消化的三个阶阶段和段和COD转转化率化率uu 此此此此过过过过程由两程由两程由两程由两组组组组生理上不同的生理上不同的生理上不同的生理上不同的产产产产甲甲甲甲烷烷烷烷菌完成，一菌完成，一菌完成，一菌完成，一组组组组把把把把氢氢氢氢和二氧化碳和二氧化碳和二氧化碳和二氧化碳转转转转化成甲化成甲化成甲化成甲烷烷烷烷，另一，另一，另

4、一，另一组组组组从乙酸或乙酸从乙酸或乙酸从乙酸或乙酸从乙酸或乙酸盐盐盐盐脱脱脱脱羧产羧产羧产羧产生生生生甲甲甲甲烷烷烷烷，前者，前者，前者，前者约约约约占占占占总总总总量的量的量的量的l/3l/3后者后者后者后者约约约约占占占占2/32/3。 uu 上述三个上述三个上述三个上述三个阶阶阶阶段的反段的反段的反段的反应应应应速度依速度依速度依速度依废废废废水性水性水性水性质质质质而异，在含而异，在含而异，在含而异，在含纤维纤维纤维纤维素、半素、半素、半素、半纤维纤维纤维纤维素、果胶和脂素、果胶和脂素、果胶和脂素、果胶和脂类类类类等等等等污污污污染物染物染物染物为为为为主的主的主的主的废废废废水中，

5、水解水中，水解水中，水解水中，水解易成易成易成易成为为为为速度限制步速度限制步速度限制步速度限制步骤骤骤骤； uu 简单简单简单简单的糖的糖的糖的糖类类类类、淀粉、氨基酸和一般的蛋白、淀粉、氨基酸和一般的蛋白、淀粉、氨基酸和一般的蛋白、淀粉、氨基酸和一般的蛋白质质质质均能被微均能被微均能被微均能被微生物迅速分解，生物迅速分解，生物迅速分解，生物迅速分解，对对对对含含含含这类这类这类这类有机物有机物有机物有机物为为为为主的主的主的主的废废废废水，水，水，水，产产产产甲甲甲甲烷烷烷烷易成易成易成易成为为为为限速限速限速限速阶阶阶阶段。段。段。段。uu 厌厌厌厌氧消化的三个氧消化的三个氧消化的三个氧

6、消化的三个阶阶阶阶段是同段是同段是同段是同时进时进时进时进行的，并保持某种程度行的，并保持某种程度行的，并保持某种程度行的，并保持某种程度的的的的动态动态动态动态平衡。平衡。平衡。平衡。7.2 厌氧法的影响因素 厌厌氧法氧法对环对环境条件的要求比好氧法更境条件的要求比好氧法更严严格。控制格。控制厌厌氧氧处处理效率的基本因素有两理效率的基本因素有两类类: : uu 一一类类是基是基础础因素，包括微生物量因素，包括微生物量 ( (污污泥泥浓浓度度) )、营营养养比、混合接触状况、有机比、混合接触状况、有机负负荷等；荷等； uu 另一另一类类是是环环境因素，如温度、境因素，如温度、pHpH值值、氧化

7、、氧化还还原原电电位、位、有毒物有毒物质质等。等。 uu 产产甲甲烷细烷细菌是决定菌是决定厌厌氧消化效率和成氧消化效率和成败败的主要微生物，的主要微生物，产产甲甲烷阶烷阶段是段是厌厌氧氧过过程速率的限制步程速率的限制步骤骤。 温度条件温度条件 uu 各各类类微生物适宜的温度范微生物适宜的温度范围围是不同的，一般是不同的，一般认为认为，产产甲甲烷烷菌的温度范菌的温度范围为围为5 56060。uu 在在3535和和5353上下可以分上下可以分别获别获得得较较高的消化效率，高的消化效率，温度温度为为40404545时时，厌厌氧消化效率氧消化效率较较低。低。 uu 据据产产甲甲烷烷菌适宜温度条件的不同

8、，菌适宜温度条件的不同，厌厌氧法可分氧法可分为为常温常温消化、中温消化和高温消化三种消化、中温消化和高温消化三种类类型。型。 （1 1）常温消化（）常温消化（10103030 ） （2 2）中温消化（）中温消化（35353838 ） （3 3）高温）高温厌厌氧消化（氧消化（50505555 ）温度对厌氧消化过程的影响 pH值 uu 每种微生物可在一定的每种微生物可在一定的每种微生物可在一定的每种微生物可在一定的pHpH值值值值范范范范围围围围内活内活内活内活动动动动，产产产产酸酸酸酸细细细细菌菌菌菌对对对对酸碱度不及甲酸碱度不及甲酸碱度不及甲酸碱度不及甲烷细烷细烷细烷细菌敏感，其适宜的菌敏感，

9、其适宜的菌敏感，其适宜的菌敏感，其适宜的pHpH值值值值范范范范围较围较围较围较广，在广，在广，在广，在4.54.58.08.0之之之之间间间间。 uu 产产产产甲甲甲甲烷烷烷烷菌要求菌要求菌要求菌要求环环环环境介境介境介境介质质质质pHpH值值值值在中性附近，最适宜在中性附近，最适宜在中性附近，最适宜在中性附近，最适宜pHpH值为值为值为值为7.07.07.27.2，pHpH6.66.67.47.4较为较为较为较为适宜。适宜。适宜。适宜。 uu 在在在在厌厌厌厌氧法氧法氧法氧法处处处处理理理理废废废废水的水的水的水的应应应应用中，由于用中，由于用中，由于用中，由于产产产产酸和酸和酸和酸和产产

10、产产甲甲甲甲烷烷烷烷大多大多大多大多在同一构筑物内在同一构筑物内在同一构筑物内在同一构筑物内进进进进行，故行，故行，故行，故为为为为了了了了维维维维持平衡，避免持平衡，避免持平衡，避免持平衡，避免过过过过多的酸多的酸多的酸多的酸积积积积累，常保持反累，常保持反累，常保持反累，常保持反应应应应器内的器内的器内的器内的pHpH值值值值在在在在6.56.57.57.5( (最好在最好在最好在最好在6.86.87.27.2) )的范的范的范的范围围围围内内内内。pH值对产甲烷菌活性的影响7.2.3 氧化氧化还还原原电电位位uu 无氧无氧无氧无氧环环环环境是境是境是境是严严严严格格格格厌厌厌厌氧的氧的氧

11、的氧的产产产产甲甲甲甲烷烷烷烷菌繁殖的最基本条件菌繁殖的最基本条件菌繁殖的最基本条件菌繁殖的最基本条件之一。之一。之一。之一。产产产产甲甲甲甲烷烷烷烷菌菌菌菌对对对对氧和氧化氧和氧化氧和氧化氧和氧化剂剂剂剂非常敏感，非常敏感，非常敏感，非常敏感，这这这这是因是因是因是因为为为为它它它它不象好氧菌那不象好氧菌那不象好氧菌那不象好氧菌那样样样样具有具有具有具有过过过过氧化氧化氧化氧化氢氢氢氢酶酶酶酶。 uu 氧是影响氧是影响氧是影响氧是影响厌厌厌厌氧反氧反氧反氧反应应应应器中氧化器中氧化器中氧化器中氧化还还还还原原原原电电电电位条件的重要位条件的重要位条件的重要位条件的重要因素，但不是唯一因素。因

12、素，但不是唯一因素。因素，但不是唯一因素。因素，但不是唯一因素。 uu 挥发挥发挥发挥发性有机酸的增减、性有机酸的增减、性有机酸的增减、性有机酸的增减、pHpH值值值值的升降以及的升降以及的升降以及的升降以及铵铵铵铵离子离子离子离子浓浓浓浓度的高低等因素均影响系度的高低等因素均影响系度的高低等因素均影响系度的高低等因素均影响系统统统统的的的的还还还还原原原原强强强强度。如度。如度。如度。如pHpH值值值值低，氧化低，氧化低，氧化低，氧化还还还还原原原原电电电电位高；位高；位高；位高；pHpH值值值值高，氧化高，氧化高，氧化高，氧化还还还还原原原原电电电电位低。位低。位低。位低。 有毒物有毒物质

13、质uu 包括有毒有机物、重金属离子和一些阴离子包括有毒有机物、重金属离子和一些阴离子包括有毒有机物、重金属离子和一些阴离子包括有毒有机物、重金属离子和一些阴离子等。等。等。等。对对对对有机物来有机物来有机物来有机物来说说说说，带醛带醛带醛带醛基、双基、双基、双基、双键键键键、氯氯氯氯取代基、取代基、取代基、取代基、苯苯苯苯环环环环等等等等结结结结构，往往具有抑制性。构，往往具有抑制性。构，往往具有抑制性。构，往往具有抑制性。 uu 有毒物有毒物有毒物有毒物质质质质的最高容的最高容的最高容的最高容许浓许浓许浓许浓度与度与度与度与处处处处理系理系理系理系统统统统的运行的运行的运行的运行方式、方式、

14、方式、方式、污污污污泥泥泥泥驯驯驯驯化程度、化程度、化程度、化程度、废废废废水特性、操作控制条水特性、操作控制条水特性、操作控制条水特性、操作控制条件等因素有关。件等因素有关。件等因素有关。件等因素有关。7.3 厌氧反应器7.3.1厌氧工艺的有关术语（1 1）上流速度（表面速度或表面）上流速度（表面速度或表面负负荷）：反荷）：反应应器器单单位横截面面位横截面面积积上的向上流上的向上流动动的的进进液流体流量，（液流体流量，（m/hm/h）。）。（2 2）水力停留）水力停留时间时间（HRTHRT）：）：进进入反入反应应器的器的废废水在反水在反应应器内的平均停留器内的平均停留时间时间。HRTHRTV

15、/Q V/Q H/u H/u （h h）（3 3）反）反应应器中的器中的污污泥量：反泥量：反应应器中的器中的污污泥量通常以泥量通常以悬悬浮物（浮物（TSSTSS）或）或挥发挥发性性悬悬浮物（浮物（VSSVSS）的平均）的平均浓浓度来表示，度来表示，单单位位为为gVSS/LgVSS/L或或gTSS/LgTSS/L。VSSVSS和和TSSTSS的的比之也被用来比之也被用来评评价价污污泥的品泥的品质质。（4 4）反）反应应器的有机器的有机负负荷（荷（OLROLR）：分）：分为为容容积负积负荷（荷（VLRVLR）和）和污污泥泥负负荷（荷（SLRSLR）。）。 VLR VLR表示表示单单位反位反应应器容

16、器容积积每日接受的每日接受的废废水中水中总总有机有机污污染物的量，其染物的量，其单单位位为为kgCOD/kgCOD/（mm3 3 d d）或）或 kgBOD/( m kgBOD/( m3 3 d).d). (5) (5)污污泥体泥体积积指数（指数（SVISVI）：表示）：表示污污泥沉降性能的参数。泥沉降性能的参数。（6 6）污污泥的比泥的比产产甲甲烷烷活性：在一定条件下，活性：在一定条件下，单单位治理的位治理的厌厌氧氧污污泥泥产产甲甲烷烷的最大的最大速率，速率，单单位位为为mLCHmLCH4 4/ /（gVSSgVSS d d）或）或 m m3 3CHCH4 4/ /（kgVSSkgVSS d

17、 d）。）。（7 7）反）反应应器内的器内的污污泥停留泥停留时间时间（SRTSRT）: :亦称泥亦称泥龄龄。 厌厌氧反氧反应应器器uu按微生物生按微生物生长长状状态态分分为厌为厌氧活性氧活性污污泥法和泥法和厌厌氧生物膜法；氧生物膜法； uu按投料、出料及运行方式分按投料、出料及运行方式分为为分批式、分批式、连续连续式和半式和半连续连续式；式；uu根据根据厌厌氧消化中物氧消化中物质转质转化反化反应应的的总过总过程是否在同一反程是否在同一反应应器中器中并在同一工并在同一工艺艺条件下完成，又可分条件下完成，又可分为为一步一步厌厌氧消化与两步氧消化与两步厌厌氧消化等氧消化等 。uu厌厌氧活性氧活性污污

18、泥法包括普通消化池、泥法包括普通消化池、厌厌氧接触工氧接触工艺艺、上流式、上流式厌厌氧氧污污泥床反泥床反应应器等。器等。uu厌厌氧生物膜法包括氧生物膜法包括厌厌氧生物氧生物滤滤池、池、厌厌氧流化床、氧流化床、厌厌氧生物氧生物转转盘盘等。等。一、普通厌氧消化池uu普通消化池又称普通消化池又称传统传统或常或常规规消化池。消化池。uu消化池常用密消化池常用密闭闭的的圆圆柱形池，柱形池，废废水定期或水定期或连续进连续进入池中，入池中，经经消化的消化的污污泥和泥和废废水分水分别别由消化池底和由消化池底和上部排出，所上部排出，所产产沼气从沼气从顶顶部排出。部排出。uu池径从几米至三、四十米，柱体部分的高度

19、池径从几米至三、四十米，柱体部分的高度约为约为直径的直径的1/21/2，池底呈，池底呈圆锥圆锥形，以利排泥。形，以利排泥。 uu为为使使进进水与微生物尽快接触，需要一定的水与微生物尽快接触，需要一定的搅搅拌。拌。常用常用搅搅拌方式有三种：池内机械拌方式有三种：池内机械搅搅拌；沼气拌；沼气搅搅拌；拌；循循环环消化液消化液搅搅拌。拌。 螺旋浆搅拌的消化池循环消化液搅拌式消化池普通消化池的特点是普通消化池的特点是:uu可以直接可以直接处处理理悬悬浮固体含量浮固体含量较较高或高或颗颗粒粒较较大的料液。大的料液。 uu厌厌氧消化反氧消化反应应与固液分离在同一个池内与固液分离在同一个池内实现实现，结结构构

20、较简单较简单。 uu缺乏持留或缺乏持留或补补充充厌厌氧活性氧活性污污泥的特殊装置，消化器中泥的特殊装置，消化器中难难以以保持大量的微生物保持大量的微生物细细胞。胞。 uu对对无无搅搅拌的消化器，拌的消化器，还还存在料液的分存在料液的分层现层现象象严严重，微生物重，微生物不能与料液均匀接触的不能与料液均匀接触的问题问题。 uu温度不均匀，消化效率低温度不均匀，消化效率低二、二、厌厌氧接触法氧接触法 为为了克服普通消化池不能持留或了克服普通消化池不能持留或补补充充厌厌氧活性氧活性污污泥的缺点，在消泥的缺点，在消化池侯化池侯设设沉淀池，将沉淀沉淀池，将沉淀污污泥回流至消化池，形成了泥回流至消化池，形

21、成了厌厌氧接触法。氧接触法。 厌厌氧接触氧化法的工氧接触氧化法的工艺艺流程流程为为： 厌厌氧接触法的特点氧接触法的特点:（a a）通通过污过污泥回流，保持消化池内泥回流，保持消化池内污污泥泥浓浓度度较较高，一般高，一般为为1010 15g15g/ /L L，耐冲，耐冲击击能力能力强强（b b）消化池的容消化池的容积负积负荷荷较较普通消化池高，中温消化普通消化池高，中温消化时时，一般，一般为为2 2 l0kgCODl0kgCOD/ /mm3 3 d d，水力停留，水力停留时间时间比普通消化池大大比普通消化池大大缩缩短，短， 如常温下，普通消化池如常温下，普通消化池为为15153030天，而接触法

22、小于天，而接触法小于1010天；天；（c c）可以直接可以直接处处理理悬悬浮固体含量浮固体含量较较高或高或颗颗粒粒较较大的料液，不存在大的料液，不存在 堵塞堵塞问题问题； （d d）混合液混合液经经沉降后，出水水沉降后，出水水质质好；好； （e e）但需增加沉淀池、但需增加沉淀池、污污泥回流和脱气等泥回流和脱气等设备设备；（f f）厌厌氧接触法存在混合液氧接触法存在混合液难难于在沉淀池中于在沉淀池中进进行固液分离的缺行固液分离的缺 点。点。几种脱气方法几种脱气方法:(a)(a)真空脱气，由消化池排出的混合液真空脱气，由消化池排出的混合液经经真空脱气器真空脱气器( (真空度真空度为为0.0050

23、.005 MPa)MPa)，将，将污污泥絮体上的气泡除去，泥絮体上的气泡除去，改善改善污污泥的沉降性能；泥的沉降性能； (b)(b)热热交交换换器急冷法，将从消化池排出的混合液器急冷法，将从消化池排出的混合液进进行行急速冷却。急速冷却。(c)(c)絮凝沉降，向混合液中投加絮凝絮凝沉降，向混合液中投加絮凝剂剂，使，使厌厌氧氧污污泥泥易凝聚成大易凝聚成大颗颗粒，加速沉降；粒，加速沉降； (d)(d)用超用超滤滤器代替沉淀池，以改善固液分离效果。器代替沉淀池，以改善固液分离效果。三、三、上流式上流式厌厌氧氧污污泥床反泥床反应应器器uu上流式上流式厌厌氧氧污污泥床反泥床反应应器器（upflow ana

24、erobic sludge blanket upflow anaerobic sludge blanket reactor)reactor)，简简称称UASBUASB反反应应器，是由荷器，是由荷兰兰的的G. LettngaG. Lettnga等人在等人在7070年代初研制开年代初研制开发发的。的。污污泥床反泥床反应应器内没有器内没有载载体，是一种体，是一种悬悬浮生浮生长长型的消化器。型的消化器。 uu由反由反应应区区(reaction region)(reaction region) 、沉淀区、沉淀区(settling region)(settling region)和气室和气室(gas co

25、llection dome)(gas collection dome)三部分三部分组组成。成。uu上流式上流式厌厌氧氧污污泥床的池形有泥床的池形有圆圆形、方形、矩形。小型装置形、方形、矩形。小型装置常常为圆为圆柱形，底部呈柱形，底部呈锥锥形或形或圆圆弧形。弧形。uu大型装置大型装置为为便于便于设设置气、液、固三相分离器，置气、液、固三相分离器，则则一般一般为为矩矩形，高度一般形，高度一般为为3 38m8m，其中，其中污污泥床泥床1 12m2m，污污泥泥悬悬浮浮层层2 24m4m，多用，多用钢结钢结构或构或钢钢筋混凝土筋混凝土结结构，构， 上流式上流式厌厌氧氧污污泥泥床反床反应应器的特点：器的特

26、点： UASB布置布置结结果示意果示意图图布水区布水区反反应应区区三相分离区三相分离区超高超高（a a）反反应应器内器内污污泥泥浓浓度高，一般平均度高，一般平均污污泥泥浓浓度度为为303040g/L40g/L，其中底部，其中底部污污泥床泥床污污泥泥浓浓度度606080g/L80g/L，污污泥泥悬悬浮浮层污层污泥泥浓浓度度5 57g/L7g/L；污污泥床中的泥床中的污污泥由活性生物量占泥由活性生物量占70708080的高度的高度发发展的展的颗颗粒粒污污泥泥组组成，成，颗颗粒的直径一般在粒的直径一般在0.50.55.0mm5.0mm之之间间，颗颗粒粒污污泥是泥是UASBUASB反反应应器的一个重要

27、特征。器的一个重要特征。（b b）有机有机负负荷高，水力停留荷高，水力停留时间时间短，中温消化，短，中温消化，CODCOD容容积积负负荷一般荷一般为为101020kg COD/m20kg COD/m3 3dd）；）； （c c）反反应应器内器内设设三相分离器，被沉淀区分离的三相分离器，被沉淀区分离的污污泥能自泥能自动动回流到反回流到反应应区，一般无区，一般无污污泥回流泥回流设设；（d d）无混合无混合搅搅拌拌设备设备。投。投产产运行正常后，利用本身运行正常后，利用本身产产生的生的沼气和沼气和进进水来水来搅动搅动；（e e）污污泥床内不填泥床内不填载载体，体，节节省造价及避免堵塞省造价及避免堵塞

28、问题问题。 （f f）反反应应器内有短流器内有短流现现象，影响象，影响处处理能力。理能力。进进水中的水中的悬悬浮物浮物应应比普通消化池低得多，特比普通消化池低得多，特别别是是难难消化的有机物固消化的有机物固体不宜太高，以免体不宜太高，以免对污对污泥泥颗颗粒化不利或减少反粒化不利或减少反应应区的有区的有效容效容积积，甚至引起堵塞；，甚至引起堵塞； （g g）运行启运行启动时间长动时间长，对对水水质质和和负负荷突然荷突然变变化比化比较较敏感。敏感。四、四、厌厌氧氧滤滤池池uu厌厌氧氧滤滤池，又称池，又称厌厌氧固定膜反氧固定膜反应应器，是器，是6060年代末开年代末开发发的的新型高效新型高效厌厌氧氧

29、处处理装置。理装置。 uu滤滤池呈池呈圆圆柱形，池内装放填料，池底和池柱形，池内装放填料，池底和池顶顶密封。密封。 uu厌厌氧微生物附着于填料的表面生氧微生物附着于填料的表面生长长，当，当废废水通水通过过填料填料层层时时，在填料表面的，在填料表面的厌厌氧生物膜作用下，氧生物膜作用下，废废水中的有机物水中的有机物被降解，并被降解，并产产生沼气，沼气从池生沼气，沼气从池顶顶部排出。部排出。 厌厌厌厌氧生物氧生物氧生物氧生物滤滤滤滤池的池的池的池的组组组组成成成成 厌厌氧生物氧生物滤滤池主要由以下几个重要部分池主要由以下几个重要部分组组成的，即：成的，即：滤滤料、布水系料、布水系统统、沼气收集系、沼

30、气收集系统统。 根据根据废废水在水在厌厌氧生物氧生物滤滤池中的流向的不同，可分池中的流向的不同，可分为为升流式升流式厌厌氧生物氧生物滤滤池、降流式池、降流式厌厌氧生物氧生物滤滤池和升流式混合型池和升流式混合型厌厌氧生物氧生物滤滤池池等三种形式，即分等三种形式，即分别别如下如下图图所示：所示： 厌厌氧生物氧生物滤滤池的特点及改池的特点及改进进：uu在在厌厌氧生物氧生物滤滤池中，池中，厌厌氧微生物大部分存在于氧微生物大部分存在于生物膜中，少部分以生物膜中，少部分以厌厌氧活性氧活性污污泥的形式存在泥的形式存在于于滤滤料的孔隙中。料的孔隙中。 uu厌厌氧微生物氧微生物总总量沿池高度分布是很不均匀的，量

31、沿池高度分布是很不均匀的，在池在池进进水部位高，相水部位高，相应应的有机物去除速度快。的有机物去除速度快。 uu当当废废水中有机物水中有机物浓浓度高度高时时，特，特别别是是进进水水悬悬浮固浮固体体浓浓度和度和颗颗粒粒较较大大时时，进进水部位容易水部位容易发发生堵塞生堵塞现现象。象。 对厌对厌对厌对厌氧生物氧生物氧生物氧生物滤滤滤滤池采取如下改池采取如下改池采取如下改池采取如下改进进进进： （a a）出水回流；出水回流； （b b）部分充填部分充填载载体；体； （c c）采用采用软软性填料。性填料。 厌厌厌厌氧生物氧生物氧生物氧生物滤滤滤滤池的特点是：池的特点是：池的特点是：池的特点是：（a a

32、）由于填料由于填料为为微生物附着生微生物附着生长长提供了提供了较较大的表面大的表面积积，滤滤池中的微生物池中的微生物量量较较高，又因生物膜停留高，又因生物膜停留时间长时间长，平均停留，平均停留时间长时间长达达100100天左右，因天左右，因而可承受的有机容而可承受的有机容积负积负荷高，荷高，CODCOD容容积负积负荷荷为为2 21616 kgCOD/(mkgCOD/(m3 3d)d)，且耐冲且耐冲击负击负荷能力荷能力强强；（b b）废废水与生物膜两相接触面大，水与生物膜两相接触面大，强强化了化了传质过传质过程，因而有机物去除速程，因而有机物去除速度快；度快； （c c）微生物固着生微生物固着生

33、长为长为主，不易流失，因此不需主，不易流失，因此不需污污泥回流和泥回流和搅搅拌拌设备设备；（d d）启启动动或停止运行后再启或停止运行后再启动动比前述比前述厌厌氧工氧工艺艺法法时间时间短。短。 （e e）处处理含理含悬悬浮物浮物浓浓度高的有机度高的有机废废水，易水，易发发生堵塞，尤以生堵塞，尤以进进水部位更水部位更严严重。重。滤滤池的清洗也池的清洗也还还没有没有简单简单有效的方法。有效的方法。五、厌氧流化床 厌厌厌厌氧流化床的基本原理：氧流化床的基本原理：氧流化床的基本原理：氧流化床的基本原理：uu 在在厌厌氧反氧反应应器内添加固体器内添加固体颗颗粒粒载载体，常用的有石英砂、无烟煤、体，常用的

34、有石英砂、无烟煤、活性炭、陶粒和沸石等，粒径一般活性炭、陶粒和沸石等，粒径一般为为0.21mm0.21mm。一般需要采用出水回。一般需要采用出水回流的方法使流的方法使载载体体颗颗粒在反粒在反应应器内膨器内膨胀胀或形成流化状或形成流化状态态；一般将床体内；一般将床体内载载体略有松体略有松动动，载载体体间间空隙增加但仍保持互相接触的反空隙增加但仍保持互相接触的反应应器称器称为为膨膨胀胀床反床反应应器；将上升流速增大到可以使器；将上升流速增大到可以使载载体在床体内自由运体在床体内自由运动动而互不接而互不接触的反触的反应应器称器称为为流化床反流化床反应应器。器。厌厌氧流化床的特点：氧流化床的特点：（a

35、 a）载载体体颗颗粒粒细细，比表面，比表面积积大，可高达大，可高达200020003000m3000m2 2/m/m3 3左右，使左右，使床内具有很高的微生物床内具有很高的微生物浓浓度，因此有机物容度，因此有机物容积负积负荷大，一般荷大，一般为为101040kgCOD/m40kgCOD/m3 3dd，水力停留，水力停留时间时间短，具有短，具有较较强强的耐冲的耐冲击负击负荷荷能力，运行能力，运行稳稳定；定； （b b）载载体体处处于流化状于流化状态态，无床，无床层层堵塞堵塞现现象，象，对对高、中、低高、中、低浓浓度度废废水均表水均表现现出出较较好的效能；好的效能；（c c）载载体流化体流化时时，

36、废废水与微生物之水与微生物之间间接触面大，同接触面大，同时时两者相两者相对对运运动动速度快，速度快，强强化了化了传质过传质过程，从而具有程，从而具有较较高的有机物高的有机物净净化速度；化速度； （d d）床内生物膜停留床内生物膜停留时间较长时间较长，剩余，剩余污污泥量少；泥量少； （e e）结结构构紧紧凑、占地少以及基建投凑、占地少以及基建投资资省等。省等。 （f f）但但载载体流化耗能体流化耗能较较大，且大，且对对系系统统的管理技的管理技术术要求要求较较高。高。 为为为为了降低了降低了降低了降低动动动动力消耗和防止床力消耗和防止床力消耗和防止床力消耗和防止床层层层层堵塞，可采取如下措施：堵塞

37、，可采取如下措施：堵塞，可采取如下措施：堵塞，可采取如下措施：（a a）间间歇性流化床工歇性流化床工艺艺，即以固定床与流化床，即以固定床与流化床间间歇性交替操作。歇性交替操作。固定床操作固定床操作时时，不需回流，在一定，不需回流，在一定时间间时间间歇后，又启歇后，又启动动回流回流泵泵，呈流化床运行；，呈流化床运行； （b b）尽可能取尽可能取质轻质轻、粒、粒细细的的载载体，如粒径体，如粒径20203030 mm、相、相对对密密度度1.051.051.2g/cm1.2g/cm3 3的的载载体。保持低的回流量，甚至免除回流就体。保持低的回流量，甚至免除回流就可可实现实现床床层层流流态态化。化。六、

38、六、厌厌氧生物氧生物转盘转盘和和挡挡板反板反应应器器uu厌厌氧生物氧生物转盘转盘的构造与好氧生物的构造与好氧生物转盘转盘相似，不同相似，不同之之处处在于在于盘盘片大部分片大部分 (70 (70以上以上) )或全部浸没在或全部浸没在废废水中，水中，为为保保证厌证厌氧条件和收集沼气，整个生物氧条件和收集沼气，整个生物转转盘设盘设在一个密在一个密闭闭的容器内。的容器内。 uu厌厌氧氧挡挡板反板反应应器是从研究器是从研究厌厌氧生物氧生物转盘发转盘发展而来展而来的，生物的，生物转盘转盘不不转动转动即即变变成成厌厌氧氧挡挡板反板反应应器。器。 uu挡挡板反板反应应器与生物器与生物转盘转盘相比，可减少相比，

39、可减少盘盘的片数和的片数和省去省去转动转动装置。装置。uu厌氧生物转盘示意图 厌厌氧生物氧生物转盘转盘的特点：的特点：（a a）厌厌氧生物氧生物转盘转盘内微生物内微生物浓浓度高，因此有机物容度高，因此有机物容积负积负荷荷高，水力停留高，水力停留时间时间短；短； （b b）无堵塞无堵塞问题问题，可，可处处理理较较高高浓浓度的有机度的有机废废水；水； （c c）一般不需回流，所以一般不需回流，所以动动力消耗低；力消耗低； （d d）耐冲耐冲击击能力能力强强，运行，运行稳稳定，运定，运转转管理方便。但管理方便。但盘盘片造片造价高。价高。七、两步七、两步厌厌氧法和复合氧法和复合厌厌氧法氧法uu厌厌氧消

40、化反氧消化反应应分分别别在两个独立的反在两个独立的反应应器中器中进进行，每一反行，每一反应应器完成一个器完成一个阶阶段的反段的反应应，比如一，比如一为产为产酸酸阶阶段，另一段，另一为产为产甲甲烷阶烷阶段，故又称两段式段，故又称两段式厌厌氧消化法。氧消化法。 uu按照所按照所处处理的理的废废水水水水质质情况，两步可以采用同情况，两步可以采用同类类型或不同型或不同类类型的消化反型的消化反应应器。器。 uu第一步反第一步反应应器可采用器可采用简简易非密易非密闭闭装置、在常温、装置、在常温、较宽较宽pHpH值值范范围围条件下运行；第二步反条件下运行；第二步反应应器器则则要求要求严严格密封、格密封、严严

41、格格控制温度和控制温度和pHpH值值范范围围。接触消化池上流式接触消化池上流式污污泥床两步消化工泥床两步消化工艺艺流程流程 两步两步厌厌氧法具有如下特点氧法具有如下特点:（a a）耐冲耐冲击负击负荷能力荷能力强强，运行，运行稳稳定，避免了一步法不耐高定，避免了一步法不耐高有机酸有机酸浓浓度的缺陷；度的缺陷；（b b）两两阶阶段反段反应应不在同一反不在同一反应应器中器中进进行，互相影响小，可行，互相影响小，可更好地控制工更好地控制工艺艺条件条件（c c）消化效率高，尤其适于消化效率高，尤其适于处处理含理含悬悬浮固体多、浮固体多、难难消化降消化降解的高解的高浓浓度有机度有机废废水水（d d）但两步

42、法但两步法设备较设备较多，流程和操作复多，流程和操作复杂杂。7.4 污泥消化污污泥消化目的：是改善泥消化目的：是改善污污泥的泥的卫卫生条件和使生条件和使污污泥易于脱水（因泥易于脱水（因污污泥泥 气的上升可使气的上升可使污污泥具有泥具有较较大的空隙，因而易于脱水）。大的空隙，因而易于脱水）。 主要内容主要内容主要内容主要内容 消化消化设备设备L L 影响消化的因素影响消化的因素L L 污污泥的好氧消化泥的好氧消化L L 消化设备 消化消化污污泥的主要构筑物称泥的主要构筑物称为为消化池或沼气池。消化池或沼气池。7.4.2 影响消化的因素影响消化的因素 影响消化的主要因素有：影响消化的主要因素有：u

43、u温度温度温度温度uu碳氮比碳氮比碳氮比碳氮比uu生、熟生、熟生、熟生、熟污污污污泥配比泥配比泥配比泥配比uu有毒物有毒物有毒物有毒物质质质质uu酸碱度酸碱度酸碱度酸碱度uu搅搅搅搅拌拌拌拌（1 1）温度）温度）温度）温度 细细菌的活菌的活动动与温度有关，一般可根据不听的温度与温度有关，一般可根据不听的温度将将发发酵酵过过程分程分为为三个三个类类型：型：uu温度温度为为5 5 15 15，称，称为为低温低温发发酵；酵；uu温度温度为为3030 35 35，称，称为为中温中温发发酵；酵；uu温度温度为为5050 55 55，称，称为为高温高温发发酵。酵。 温度的高低决定消化温度的高低决定消化过过

44、程的快慢。例如，高温条件程的快慢。例如，高温条件下只需要下只需要10d10d就能完成的消化就能完成的消化过过程，中温条件下需要程，中温条件下需要202030d30d，温度降低，温度降低10 10 ，消化，消化过过程就要延程就要延长长3 34 4个月。个月。 一般采用中温一般采用中温发发酵酵进进行行污污泥消化。泥消化。（2 2）碳氮比碳氮比碳氮比碳氮比 碳氮比太高，碳氮比太高，细细菌的氮量不足，消化液菌的氮量不足，消化液缓缓冲能力低，冲能力低，pHpH值值容易降低。碳氮比太低，含氮量容易降低。碳氮比太低，含氮量过过多，多，pHpH值值可能上可能上升到升到8.08.0以上，脂肪酸的以上，脂肪酸的铵

45、盐铵盐要要积积累，使有机物分解受到累，使有机物分解受到抑制。抑制。对对于于污污泥泥处处理来理来说说，碳氮比以，碳氮比以（10102020）:1:1较较合合适。适。 （3 3）生熟生熟生熟生熟污污污污泥配比泥配比泥配比泥配比 正常运行的消化池是正常运行的消化池是处处于碱性于碱性发发酵酵阶阶段，如加入的生段，如加入的生污污泥多，泥多，产产酸率酸率则则大于用酸率，大于用酸率，挥发挥发酸将累酸将累积积起来而破起来而破坏酸性坏酸性发发酵；加入的生酵；加入的生污污泥少，分解速度泥少，分解速度虽虽可加入，但可加入，但池子容池子容积积将增大，所以消化池的投配率将增大，所以消化池的投配率须须恰当。恰当。（4 4

46、）有毒物有毒物有毒物有毒物质质质质含量含量含量含量 主要的有毒物主要的有毒物质质是重金属和某些阴离子。因此必是重金属和某些阴离子。因此必须严须严格控制排入城市排水系格控制排入城市排水系统统的工的工业废业废水中的重金属离子含水中的重金属离子含量。量。（5 5）酸碱度酸碱度酸碱度酸碱度 甲甲烷细烷细菌生菌生长长最适宜的最适宜的pHpH值值范范围约为围约为 6.86.87.27.2之之间间，如果如果pHpH值值低于低于6 6或者高于或者高于8 8，生，生长长繁殖将大受影响。繁殖将大受影响。（6 6）搅搅搅搅拌拌拌拌 搅搅拌可使新拌可使新鲜鲜有机物与腐熟有机物均匀接触，加速有机物与腐熟有机物均匀接触，

47、加速热传导热传导；均匀地供；均匀地供给细给细菌以养料；打碎菌以养料；打碎发发酵池液面上的酵池液面上的浮渣浮渣层层，使整个池子，使整个池子处处于消化于消化发发酵活酵活跃跃状状态态，以提高，以提高发发酵池的酵池的负负荷。荷。2020世世纪纪4040年代的年代的发发酵池没有酵池没有搅搅拌拌设备设备，称，称标标准准发发酵池，酵池，发发酵酵时间长时间长，约约需需30603060天。有天。有搅搅拌拌设备设备的的发发酵池（分酵池（分连续搅连续搅拌与拌与间间歇歇搅搅拌），拌），发发酵酵时间约为时间约为10101515天。天。 污污泥好氧消化泥好氧消化uu 污污泥的好氧消化即泥的好氧消化即污污泥的好氧生物泥的好

48、氧生物处处理是近十年来在延理是近十年来在延时时曝气活性曝气活性污污泥法的基泥法的基础础上上发发展起来的。通展起来的。通过过好氧好氧处处理，理，产产生生COCO2 2和和H H2 2O O以及以及NONO2 2、SOSO4 42 2- -、POPO4 43 3- -。uu好氧消化的主要好氧消化的主要好氧消化的主要好氧消化的主要优优优优点：点：点：点： （1 1）消化温度相同消化温度相同时时，所需要，所需要较较短，生活短，生活污污水水污污 泥在泥在1515时时经经20d20d左右，左右，挥发挥发性固体即能降低性固体即能降低40405050，好氧消化一般不需好氧消化一般不需要加要加热热；（2 2）污污泥水中泥水中BOD5BOD5浓浓度度较较低；低；（3 3）无臭气；无臭气；（4 4）好氧消化后好氧消化后污污泥的脱水性能泥的脱水性能较较好；好；（5 5）运行运行较较方便；方便；（6 6）设备费较设备费较少。少。 好氧消化法的缺点是：好氧消化法的缺点是：好氧消化法的缺点是：好氧消化法的缺点是：（1 1）需要供需要供应应空气，空气，动动力力费费用高；用高；（2 2）无甲无甲烷烷气体气体产产生；生；（3 3）除去寄生虫卵和病原微生物的效果除去寄生虫卵和病原微生物的效果较较差。差。7.5 废水的厌氧处理