水质工程学课件厌氧生物处理

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1、第第1515章章 厌氧生物处理厌氧生物处理 重点重点： 厌氧生物处理机理、两级厌氧生物处理与两厌氧生物处理机理、两级厌氧生物处理与两 相厌氧生物处理、升流式厌氧污泥床（相厌氧生物处理、升流式厌氧污泥床（UASB 法法)、厌氧颗粒污泥的形成及其性质。、厌氧颗粒污泥的形成及其性质。 难点难点： 生物接触氧化法，厌氧生物处理机理、生物接触氧化法，厌氧生物处理机理、 UASB法、厌氧颗粒污泥的形成及其性质。法、厌氧颗粒污泥的形成及其性质。15.7 固着生长厌氧生物处理法固着生长厌氧生物处理法15.1 概述概述15.2 厌氧生物处理的基本原理厌氧生物处理的基本原理15.3 厌氧微生物生态学厌氧微生物生态

2、学 15.4 升流式厌氧污泥层工艺升流式厌氧污泥层工艺15.5 两相厌氧生物处理两相厌氧生物处理15.6 悬浮生长厌氧生物处理法悬浮生长厌氧生物处理法15.8 厌氧生物处理工艺的运行管理厌氧生物处理工艺的运行管理 15.1 概述概述 厌氧生物处理：厌氧生物处理：在无氧的条件下，利用厌氧微生物的生在无氧的条件下，利用厌氧微生物的生 命活动，将各种有机物转化为甲烷、二氧化碳等的过命活动，将各种有机物转化为甲烷、二氧化碳等的过 程。程。 厌氧生物处理后面常常要连接好氧生物处理厌氧生物处理后面常常要连接好氧生物处理 最早的厌氧生物处理最早的厌氧生物处理15.1.1 厌氧生物处理的发展厌氧生物处理的发展

3、 进入上世纪进入上世纪50、60年代，特别是年代，特别是70年代的中后期，随着世界范围的年代的中后期，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生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。这些被称为

4、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生物反应器”，它们的主要特点有：，它们的主要特点有： HRT大大缩短，有机负荷大大提高，处理效大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率大大提高；率大大提高； 主要包括：厌氧接触法、厌氧滤池（主要包括：厌氧接触法、厌氧滤池（AF）、上流式厌氧）、上流式厌氧污泥床（污泥床（UASB）反应器、厌氧流化床（）反应器、厌氧流化床（AFB）、）、AAFEB、厌氧生物转、厌氧生物转盘（盘（ARBC）和挡板式厌氧反应器等；）和挡板式厌氧反应器等； HRT与与SRT分离，分离，SRT相对很相对

5、很长，长，HRT则可以较短，反应器内生物量很高。则可以较短，反应器内生物量很高。 处理法最早用于处理城市污水处理厂的沉淀污泥，后来用于处理高浓度有处理法最早用于处理城市污水处理厂的沉淀污泥，后来用于处理高浓度有机废水。普通厌氧生物处理法的主要缺点是水力停留时间长，一般需要机废水。普通厌氧生物处理法的主要缺点是水力停留时间长，一般需要2030d。 发展的厌氧生物处理发展的厌氧生物处理 现代的厌氧生物处理现代的厌氧生物处理 进入进入20世纪世纪90年代以后，随着以颗粒污泥为主要特点的年代以后，随着以颗粒污泥为主要特点的UASB反反应器的广泛应用，在其基础上又发展起来了同样以颗粒污泥为根本的应器的广

6、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（颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器和厌氧内循环（）反应器和厌氧内循环（IC）反应器。其中）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应用于处理高浓度

7、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生物反应器”。 早期的厌氧生物反应器早期的厌氧生物反应器 1881年法国年法国Mouras的自动净化器：的自动净化器： 1891英国英国Moncriff的装有填料的升流式反应器：的装有填料的升流式反应器： 1895年，英国设计的化粪池（年，英国设计的化粪池（Septic Tank）；）； 1905，德，德Imhoff池（称隐化池、双层沉淀池）池（称隐化池、双层沉

8、淀池）特点有：特点有： 处理废水同时，也处理从废水沉淀下来的污泥；处理废水同时，也处理从废水沉淀下来的污泥； 前几种构筑物由于废水与污泥不分隔而影响出水前几种构筑物由于废水与污泥不分隔而影响出水水质；水质； 双层沉淀池则有了很大改进，有上层沉淀池和下双层沉淀池则有了很大改进，有上层沉淀池和下层消化池；层消化池； 停留时间很长，出水水质也较停留时间很长，出水水质也较 后两种反应器曾在英、美、德、法等国得到广泛后两种反应器曾在英、美、德、法等国得到广泛推广，在我国目前仍有应用推广，在我国目前仍有应用 15.1.2 厌氧生物处理的特点厌氧生物处理的特点 与废水的好氧生物处理工艺相比，废水的厌氧生物处

9、理工艺具有以与废水的好氧生物处理工艺相比，废水的厌氧生物处理工艺具有以下主要优点：下主要优点： 能耗降低，而且还可以回收生物能（沼气）；因为厌氧生物处能耗降低，而且还可以回收生物能（沼气）；因为厌氧生物处 理工艺无需为微生物提供氧气，所以不需要鼓风曝气，减少了理工艺无需为微生物提供氧气，所以不需要鼓风曝气，减少了 能耗，而且厌氧生物处理工艺在大量降低废水中的有机物的同能耗，而且厌氧生物处理工艺在大量降低废水中的有机物的同 时，还会产生大量的沼气。时，还会产生大量的沼气。 污泥产量很低；产酸菌的产率污泥产量很低；产酸菌的产率Y为为0.150.34kgVSS/kgCOD， 产甲烷菌的产率产甲烷菌的

10、产率Y为为0.03kgVSS/kgCOD左右，而好氧微生物的左右，而好氧微生物的 产率约为产率约为0.250.6kgVSS/kgCOD。 厌氧微生物可以使生物不能降解的一些有机物进行降解或部分厌氧微生物可以使生物不能降解的一些有机物进行降解或部分 降解；对于某些含有难降解有机物的废水，利用厌氧工艺进行降解；对于某些含有难降解有机物的废水，利用厌氧工艺进行 处理可以获得更好的处理效果。处理可以获得更好的处理效果。 主要优点主要优点 厌氧生物处理过程中所涉及到的生化反应过程较为复杂。厌氧生物处理过程中所涉及到的生化反应过程较为复杂。 厌氧微生物特别是其中的产甲烷细菌对温度、厌氧微生物特别是其中的产

11、甲烷细菌对温度、pH等环境因素非常等环境因素非常 敏感。敏感。 厌氧生物处理出水水质仍通常较差，一般需要利用好氧工艺进行厌氧生物处理出水水质仍通常较差，一般需要利用好氧工艺进行 进一步的处理；进一步的处理； 厌氧生物处理的气味较大；厌氧生物处理的气味较大； 对氨氮的去除效果不好，还可能由于原废水中含有的有机氮在厌对氨氮的去除效果不好，还可能由于原废水中含有的有机氮在厌 氧条件下的转化导致氨氮浓度的上升。氧条件下的转化导致氨氮浓度的上升。 主要缺点主要缺点 我国高浓度有机工业废水排放量巨大，这些废水浓度高、多含我国高浓度有机工业废水排放量巨大，这些废水浓度高、多含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质

12、、纤维素等有机物；我国当有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物；我国当前的水体污染物还主要是有机污染物以及营养元素前的水体污染物还主要是有机污染物以及营养元素N、P的污染；的污染；目前高浓度有机工业废水的处理特点是：能源昂贵、土地价格剧目前高浓度有机工业废水的处理特点是：能源昂贵、土地价格剧增、剩余污泥的处理费用也越来越高。增、剩余污泥的处理费用也越来越高。 能将有机污染物转变成沼气并加以利用；能将有机污染物转变成沼气并加以利用； 运行能耗低；运行能耗低； 有机负荷高，占地面积少；有机负荷高，占地面积少； 污泥产量少，剩余污泥处理费用低；等等；厌氧工艺的污泥产量少，剩余污泥处理费用低

13、；等等；厌氧工艺的 综合效益表现在环境、能源、生态三个方面。综合效益表现在环境、能源、生态三个方面。 我国的厌氧技术特点我国的厌氧技术特点 我国的厌氧工艺技术特点我国的厌氧工艺技术特点15.1.3 厌氧生物处理的发展趋势厌氧生物处理的发展趋势 开发厌氧生物处理新工艺用来治理有机污水的污染，无疑是一开发厌氧生物处理新工艺用来治理有机污水的污染，无疑是一种具有良好经济效益的种具有良好经济效益的方法方法。近年来，污水厌氧处理工艺发展十。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌

14、氧法、厌氧生物池、厌氧膨胀床和流流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物池、厌氧膨胀床和流化床、厌氧生物转盘等。化床、厌氧生物转盘等。 大家都在为提高生物处理能力和稳定性的途径努力着：大家都在为提高生物处理能力和稳定性的途径努力着： 1.提高生物的持有量提高生物的持有量 2.利用厌氧生物处理中微生物种群的特点，实现相分离。利用厌氧生物处理中微生物种群的特点，实现相分离。返回返回15.2 厌氧生物处理的基本原理厌氧生物处理的基本原理15.2.1 复杂有机物的厌氧降解复杂有机物的厌氧降解 传统观念两阶段理论传统观念两阶段理论1.酸性发酵阶段酸性发酵阶段脂肪酸；脂肪酸；2.稳定发酵阶段稳定发酵阶段甲烷

15、和甲烷和CO23.发酵：指氢供体和受氢体都是有机化合物的生物氧化作用。发酵：指氢供体和受氢体都是有机化合物的生物氧化作用。4.产生有还原性的有机物；产生有还原性的有机物； CH3COCOOH2CO2+CH3CHO 2CH3COOH2CH4+2CO2 发展中观点三阶段理论发展中观点三阶段理论1.水解阶段：碳水化合物（脂肪、蛋白质）在水解阶段：碳水化合物（脂肪、蛋白质）在水解发酵菌水解发酵菌作用下转化作用下转化 为糖类、脂肪酸、氨基酸、水和二氧化碳；为糖类、脂肪酸、氨基酸、水和二氧化碳；2.产酸产乙酸阶段：脂肪酸在产酸产乙酸阶段：脂肪酸在产氢产乙酸菌产氢产乙酸菌作用下转化成作用下转化成H2、CO2

16、、乙酸、乙酸 CH3CH2COOHCO2+CH3COOH+H23.产甲烷阶段：最后两组生理不同的产甲烷阶段：最后两组生理不同的产甲烷菌产甲烷菌，有共同的产物，有共同的产物 4H2+CO2CH4+2H2O （1/3）CO2还原还原 2CH3COOH2CH4+2CO2 （2/3）乙酸脱羧）乙酸脱羧 复杂有机物复杂有机物较高级有机酸较高级有机酸H2乙酸乙酸CH44%76%24%52%28%72%生成甲烷生成甲烷生成乙酸与脱氢生成乙酸与脱氢水解与发酵水解与发酵20% 最新观点四阶段厌氧生物代谢过程最新观点四阶段厌氧生物代谢过程1.酸性发酵阶段酸性发酵阶段脂肪酸；脂肪酸；2.稳定发酵阶段稳定发酵阶段甲烷

17、和甲烷和CO23.发酵：指氢供体和受氢体都是有机化合物的生物氧化作用。发酵：指氢供体和受氢体都是有机化合物的生物氧化作用。4.产生有还原性的有机物；产生有还原性的有机物； CH3COCOOH2CO2+CH3CHO 2CH3COOH2CH4+2CO215.2.2 水解阶段水解阶段 定义定义 复杂的非溶解性的有机物质在产酸细菌胞外水解酶的作用下转复杂的非溶解性的有机物质在产酸细菌胞外水解酶的作用下转 化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。 影响因素影响因素 温度，水力停留时间，有机物质的组成成分，有机物质温度，水力停留时间，有机物质的组成成分，有机物质 颗粒的大小

18、；颗粒的大小；pH值；氨的浓度；水解产物浓度。值；氨的浓度；水解产物浓度。 15.2.3 产酸发酵阶段产酸发酵阶段 微生物微生物 细菌、原生生物和真菌细菌、原生生物和真菌微絮凝、发酵细菌微絮凝、发酵细菌 重要的微生物重要的微生物 纤维素分解菌纤维素分解菌最重要的一步；产物最重要的一步；产物CO2，H2，已醇；，已醇； 碳水化合物分解菌碳水化合物分解菌丙酮乙醇，乙酸（杆状菌生化絮凝）；丙酮乙醇，乙酸（杆状菌生化絮凝）； 蛋白质水解蛋白质水解-生成氨基酸、（棱菌生化絮凝）生成氨基酸、（棱菌生化絮凝） 脂肪分解菌脂肪分解菌脂肪酸（弧菌生化絮凝）脂肪酸（弧菌生化絮凝）15.2.4 产氢产乙酸阶段产氢产

19、乙酸阶段 主要微生物：主要微生物： 产氢产乙酸菌以及同型乙酸菌产氢产乙酸菌以及同型乙酸菌 产物：产物：乙酸、甲烷、乙酸、甲烷、CO2、H215.2.5 产甲烷阶段产甲烷阶段在厌氧消化产甲烷菌时：在厌氧消化产甲烷菌时： C2H3O2Na+2O2 NaHCO3+CH4+29.3kj/mol 主要微生物：主要微生物：产甲烷菌产甲烷菌 产物：产物：甲烷甲烷 特征特征：细胞的增殖很少，（甲烷细菌不繁殖，数量少，消化时间：细胞的增殖很少，（甲烷细菌不繁殖，数量少，消化时间 长）；食物不足；产生能量仅为好氧长）；食物不足；产生能量仅为好氧1/20-1/30。 反应方程式：反应方程式： 理论产生甲烷量：理论产

20、生甲烷量： 1 1、糖类、脂类和蛋白质等有机物经过厌氧消化能转化为甲烷和、糖类、脂类和蛋白质等有机物经过厌氧消化能转化为甲烷和COCO2 2等等 气体，这样的混合气体统称为沼气；产生沼气的数量和成分取决于气体，这样的混合气体统称为沼气；产生沼气的数量和成分取决于被消化的有机物的化学组成，一般可以用下式进行估算：被消化的有机物的化学组成，一般可以用下式进行估算： 2 2、理论上认为，、理论上认为，1 1gCODgCOD在厌氧条件下完全降解可以生成在厌氧条件下完全降解可以生成0.25 0.25 gCH4gCH4，相当于标准状态下的甲烷气体体积为相当于标准状态下的甲烷气体体积为0.350.35L L

21、；沼气中；沼气中CO2CO2和和CH4CH4的百分的百分含量不仅与有机物的化学组成有关，还与其各自的溶解度有关；由含量不仅与有机物的化学组成有关，还与其各自的溶解度有关；由于一部分沼气（主要是其中的于一部分沼气（主要是其中的CO2CO2）会溶解在出水中而被带走，同时，）会溶解在出水中而被带走，同时，一小部分有机物还会被用于微生物细胞的合成，所以实际的产气量一小部分有机物还会被用于微生物细胞的合成，所以实际的产气量要比理论产气量小。要比理论产气量小。15.2.6 其他厌氧生物处理过程其他厌氧生物处理过程 硫酸盐还原过程：硫酸盐还原过程： 又叫硫酸盐呼吸或反硫化作用又叫硫酸盐呼吸或反硫化作用 1.

22、定义：在厌氧条件下，化能异养型硫酸菌还原细菌利用废水中的有机定义：在厌氧条件下，化能异养型硫酸菌还原细菌利用废水中的有机 物作为电子供体，将氧化态硫化物还原为硫化物的过程物作为电子供体，将氧化态硫化物还原为硫化物的过程 2.硫酸盐在处理中的危害：硫酸盐在处理中的危害： （1）与产甲烷菌竞争底物，一直产甲烷菌的生成。）与产甲烷菌竞争底物，一直产甲烷菌的生成。 （2） H2S对产甲烷菌和其他厌氧细菌抑制。影响沼气产量和利用。对产甲烷菌和其他厌氧细菌抑制。影响沼气产量和利用。 3.解决办法：用两相厌氧生物处理工艺中的产酸相先期还原硫酸菌。解决办法：用两相厌氧生物处理工艺中的产酸相先期还原硫酸菌。 反

23、硝化与厌氧氨氧化：反硝化与厌氧氨氧化： 1.无氧条件下存在：无氧条件下存在：NH4+和和NO2-化能异养型硫酸菌化能异养型硫酸菌2.定义：在厌氧条件下，过程为厌氧氨氧化定义：在厌氧条件下，过程为厌氧氨氧化3.有氧条件：有氧条件： NH4+ NH2OH NO2- NO34.厌氧条件：厌氧条件： NO3- NO2- NO N2O N2返回返回15.3 厌氧微生物生态学厌氧微生物生态学15.3.1 影响产酸细菌的主要生态因子影响产酸细菌的主要生态因子1.pH值：影响代谢速度及生长速度，并且影响发酵类型。值：影响代谢速度及生长速度，并且影响发酵类型。 2. 最适范围最适范围67，3.2.氧化还原电位氧

24、化还原电位(ORP):影响生物种群中专性厌氧和兼性厌氧细菌影响生物种群中专性厌氧和兼性厌氧细菌的的4. 比例，最适范围比例，最适范围200mV至至300mV5.3.碱度碱度:保证系统具有良好的缓冲能力，避免保证系统具有良好的缓冲能力，避免pH过低而导致某些过低而导致某些厌氧厌氧6. 细菌受到抑制细菌受到抑制7.4.温度：厌氧微生物的生长及代谢速率，最佳温度：厌氧微生物的生长及代谢速率，最佳35摄氏度。摄氏度。8.5.水力停留时间和有机负荷：影响不是很大。水力停留时间和有机负荷：影响不是很大。甲烷阶段是厌氧消化速率的控制阶段，以甲烷菌的影响因素为主甲烷阶段是厌氧消化速率的控制阶段，以甲烷菌的影响

25、因素为主15.3.2 影响甲烷细菌的主要生态因子影响甲烷细菌的主要生态因子 温度因素温度因素 1、中温（、中温（30-36） 2、高温（、高温（50-53） 接触与搅拌接触与搅拌 1. 搅拌作用：搅拌作用： 加速热传加速热传均匀底物供给均匀底物供给将底物传质到细菌表面将底物传质到细菌表面提高负荷提高负荷 2. 搅拌与不搅拌：产气量增加搅拌与不搅拌：产气量增加30% 3. 方法：泵方法：泵+水射器水射器 消化气循环消化气循环 混合搅拌法混合搅拌法 4. 接触的作用：提高传质速率，厌氧污泥与介质间的液膜厚度，布接触的作用：提高传质速率，厌氧污泥与介质间的液膜厚度，布 水系统。水系统。 生物固体停留

26、时间（污泥龄）与负荷生物固体停留时间（污泥龄）与负荷 1. 停留时间停留时间 c=Mr/e 其中：其中： Mr 消化池内总生物量消化池内总生物量 e=Me/t 消化池每日排出的生物量；消化池每日排出的生物量； Me排出的生物总量，排出的生物总量， t排泥时间排泥时间 2. 投配率投配率每日投加新鲜污泥体积占消化池有效容积的百分数每日投加新鲜污泥体积占消化池有效容积的百分数 营养物与营养物与C/NC/N比比 C5H7NO3即细胞合成即细胞合成C/N=5：1，要求，要求C/N=（10-20）：）：1 C/N高，细胞的氮不足，水中缓冲能力下降，高，细胞的氮不足，水中缓冲能力下降，PH下降下降 C/N

27、低，氮量上升，铵盐积累，抑制消化低，氮量上升，铵盐积累，抑制消化 有毒物质有毒物质 例如：重金属例如：重金属Cu2+、Hg2+ 1.重金属对甲烷消化的抑制重金属对甲烷消化的抑制 与酶结合，使酶的作用消失与酶结合，使酶的作用消失 RSH+Me+RSMe+H+ Me及氢氧化物的絮凝作用，使酶沉淀及氢氧化物的絮凝作用，使酶沉淀 2.阴离子的毒害作用阴离子的毒害作用 如如S2-的毒害作用的毒害作用 pH 1. 产甲烷菌产甲烷菌 6.6-7.5 2.缓冲剂缓冲剂: CO2和和 NH3（NH3、NH4+） H+HCO3-H2CO3组成缓冲液组成缓冲液 电离常数：电离常数：K+=H+HCO3-/H2CO3

28、pH=-lgK+lg(HCO3-/CH2CO3) 应保持应保持2000mg/l的碱度，防止的碱度，防止pH下降，缓冲能力弱，下降，缓冲能力弱， 脂肪酸是甲烷发酵的产物，其浓度也应该在脂肪酸是甲烷发酵的产物，其浓度也应该在 2000mgl左右；左右；15.3.3 影响硫酸盐还原菌的主要生态子影响硫酸盐还原菌的主要生态子 温度温度 和产甲烷相同，中温段和高温段最活跃。和产甲烷相同，中温段和高温段最活跃。 pH值值 适应范围较广，在适应范围较广，在6.5-8.0。 条件条件 严格的厌氧菌，好氧生物器内不可能生存。严格的厌氧菌，好氧生物器内不可能生存。 碳硫比：碳硫比： 不应该小于不应该小于1.5 盐

29、度：盐度： 分为嗜盐性的硫酸盐还原菌和非嗜盐性的硫酸盐还原菌。分为嗜盐性的硫酸盐还原菌和非嗜盐性的硫酸盐还原菌。15.3.4 厌氧生化反应动力学厌氧生化反应动力学 反应方程式反应方程式 其中：其中： -dS/dt底物去除速率，质量底物去除速率，质量/体积体积.时间；时间； k单位质量底物的最大利用速率，质量单位质量底物的最大利用速率，质量/细菌质量；细菌质量； S可降解的底物，质量可降解的底物，质量/体积；体积； Ks半速度常数，质量半速度常数，质量/底物体积，即在生长速率等于最底物体积，即在生长速率等于最 大生长速率大生长速率1/2时的底物浓度；时的底物浓度； X细菌浓度，质量细菌浓度，质量

30、/体积；体积； dx/dt细菌增长速率，质量细菌增长速率，质量/体积体积时间；时间； Y细菌产率，细菌质量细菌产率，细菌质量/底物质量；底物质量； b细菌衰亡速率系数，细菌衰亡速率系数，d-1 甲烷阶段是厌氧消化速率的控制因素，因此，厌氧消化动力学是以该甲烷阶段是厌氧消化速率的控制因素，因此，厌氧消化动力学是以该阶段作为基础建立的阶段作为基础建立的 厌氧反应方程式的进一步推导厌氧反应方程式的进一步推导 1/=（细菌净化增殖速率）（细菌净化增殖速率）1/d 代入代入dx/dt的公式得到可降解的底物量的公式得到可降解的底物量(mg/l) 15.3.5 厌氧生物处理过程中微生物优势种群的演替厌氧生物

31、处理过程中微生物优势种群的演替 及相互关系及相互关系 推流式反应器：推流式反应器：1.产酸细菌为产甲烷细菌提供生长繁殖的底物产酸细菌为产甲烷细菌提供生长繁殖的底物2.产酸细菌为产甲烷细菌创造了适宜的氧化还原电位产酸细菌为产甲烷细菌创造了适宜的氧化还原电位3.产酸细菌为产甲烷细菌清除了有毒物质产酸细菌为产甲烷细菌清除了有毒物质4.产甲烷细菌为产酸细菌的生化反应解除了反馈抑制产甲烷细菌为产酸细菌的生化反应解除了反馈抑制5.产酸细菌和产甲烷细菌共同维持环境中的适宜产酸细菌和产甲烷细菌共同维持环境中的适宜pH值值 AFB、HPA、HOMA、HOMHOMA、HOM、HOAMHOAM、NHOAM 微生物的

32、相互关系：微生物的相互关系：返回返回15.4 升流式厌氧污泥层工艺升流式厌氧污泥层工艺 在反应器的上部设置了气、固、在反应器的上部设置了气、固、 液三相分离器；液三相分离器； 反应器底部设置了均匀布水系统反应器底部设置了均匀布水系统 反应器内的污泥能形成颗粒污泥反应器内的污泥能形成颗粒污泥 特点：直径为特点：直径为0.10.5cm，湿比，湿比重重 为为1.041.08；具有良好的沉降；具有良好的沉降性性 和很高的产甲烷活性。和很高的产甲烷活性。15.4.1 USAB工艺的工作原理工艺的工作原理 升流式厌氧污泥床集生物反应与沉淀于一体的厌氧反应器，污升流式厌氧污泥床集生物反应与沉淀于一体的厌氧反

33、应器，污水从下部流入，通过布水系统、厌氧颗粒污泥层、三相分离器，污水从下部流入，通过布水系统、厌氧颗粒污泥层、三相分离器，污水从上部溢流堰流出。水从上部溢流堰流出。15.4.2 颗粒污泥形成的原理及主要工艺条件颗粒污泥形成的原理及主要工艺条件 颗粒污泥形成的原理颗粒污泥形成的原理1.三种类型的颗粒污泥：三种类型的颗粒污泥： 杆菌颗粒杆菌颗粒丝菌颗粒丝菌颗粒球菌颗粒球菌颗粒2.颗粒污泥的形成原理：颗粒污泥的形成原理：细菌很容易在惰性材料表面上附着并结团。细菌很容易在惰性材料表面上附着并结团。污泥中存在大量的丝状菌，具有较强的附着能力。污泥中存在大量的丝状菌，具有较强的附着能力。 UASB反应器初

34、次启动的操作原则反应器初次启动的操作原则1、启、启动阶动阶段的目的：段的目的： 污污泥适泥适应应将要将要处处理理废废水中的有机物水中的有机物 污污泥具有很好的沉降性泥具有很好的沉降性2、启、启动时动时要遵守的原要遵守的原则则： 最初最初污污泥泥负负荷不要太高荷不要太高 在在挥发挥发酸未能有效分解之前，不酸未能有效分解之前，不应应增加反增加反应应器器负负荷荷 控制控制厌厌氧氧细细菌的生存菌的生存环环境境 种泥量要尽量多种泥量要尽量多 控制一定的上升流速控制一定的上升流速3.形成颗粒污泥的过程：形成颗粒污泥的过程： 启动与提高污泥活性阶段启动与提高污泥活性阶段 形成颗粒污泥阶段形成颗粒污泥阶段 逐

35、渐形成颗粒污泥层阶段逐渐形成颗粒污泥层阶段1.接种接种污污泥泥2.废废水的性水的性质质3.反反应应器的工器的工艺艺条件条件4.不同的出水乙酸不同的出水乙酸浓浓度可以决定度可以决定优势优势菌种菌种 影响污泥颗粒化的因素影响污泥颗粒化的因素 影响颗粒污泥直径大小的因素影响颗粒污泥直径大小的因素1.温度温度2.底物在底物在传质过传质过程中所能程中所能进进入入颗颗粒内部的深度粒内部的深度3.有机有机负负荷的高低荷的高低4.如果低如果低负负荷忽然增加荷忽然增加负负荷将使荷将使颗颗粒粒污污泥破碎泥破碎5.用用较较大的上升气流与大的上升气流与产产气量可气量可选择选择性的洗出性的洗出较较小的小的颗颗粒粒污污泥

36、。泥。15.4.3 颗粒污泥的性质颗粒污泥的性质 颗粒污泥的物理性质颗粒污泥的物理性质 1.形状不形状不规则规则2.颜颜色呈灰黑色或褐黑色，包裹灰白色生物膜色呈灰黑色或褐黑色，包裹灰白色生物膜3.相相对对密度在密度在1.01-1.05左右左右4.污污泥指数与泥指数与颗颗粒大小有关粒大小有关5.颗颗粒粒污污泥在反泥在反应应器中的沉降速率器中的沉降速率为为0.3-0.8m/h 颗粒污泥的成分颗粒污泥的成分 1.微生物及其分泌物微生物及其分泌物 微生物：各微生物：各类产类产酸酸细细菌和菌和产产甲甲烷细烷细菌，菌，产产酸酸细细菌在菌在颗颗粒外部，粒外部，产产甲甲烷烷 细细菌在菌在颗颗粒粒污污泥内部泥内

37、部2.惰性物惰性物质质3.金属离子金属离子 颗粒污泥的活性颗粒污泥的活性 采用最大比底物利用速率表示，不同底物培养的采用最大比底物利用速率表示，不同底物培养的颗颗粒粒污污泥的活性不同泥的活性不同15.4.4 UASB反应器的结构设计原理反应器的结构设计原理 UASBUASB反应器的构造反应器的构造 1. 进水配水系统，将进入反应器的废水均匀地分配到反应器整个横断进水配水系统，将进入反应器的废水均匀地分配到反应器整个横断 面，起到水力搅拌并均匀上升。面，起到水力搅拌并均匀上升。 2. 反应区，反应区内存留大量具有良好凝聚和沉淀性能的污泥，在池底部反应区，反应区内存留大量具有良好凝聚和沉淀性能的污

38、泥，在池底部 形成颗粒污泥层。废水从厌氧污泥床底部流入，与颗粒污泥层中的污泥形成颗粒污泥层。废水从厌氧污泥床底部流入，与颗粒污泥层中的污泥 进行混合接触，污泥中的微生物分解有机物，同时产生的微小沼气气泡进行混合接触，污泥中的微生物分解有机物，同时产生的微小沼气气泡 不断地放出。微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气不断地放出。微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气 泡。在颗粒污泥层上部，由于沼气的泡。在颗粒污泥层上部，由于沼气的 搅动，形成一个污泥浓度较小的悬浮搅动，形成一个污泥浓度较小的悬浮 污泥层。污泥层。 3. 三相分离器，其功能是将气体、固体和三相分离器，其功能是将

39、气体、固体和 液体三相进行分离。液体三相进行分离。 4. 集气室，其功能是收集产生的沼气，并集气室，其功能是收集产生的沼气，并 将其导出气室送往沼气柜。将其导出气室送往沼气柜。 5. 处理水排出系统，均匀收集处理水并将处理水排出系统，均匀收集处理水并将 其排出反应器。其排出反应器。 UASBUASB反应器的设计计算反应器的设计计算1.UASB 反应器设计计算的主要内容有：反应器设计计算的主要内容有： 池型选择、有效容积以及各主要部位尺寸的确定；池型选择、有效容积以及各主要部位尺寸的确定； 进水配水系统、出水系统、三相分离器等主要设备的设计计算；进水配水系统、出水系统、三相分离器等主要设备的设计

40、计算； 其它设备和管道如排泥和排渣系统等的设计计算其它设备和管道如排泥和排渣系统等的设计计算2.有效容积及主要构造尺寸的确定：有效容积及主要构造尺寸的确定： UASB 反应器的有效容积，一般将沉淀区和反应区的总容积作为反应器的有效容积，一般将沉淀区和反应区的总容积作为 反应器的有效容积进行考虑，多采用进水容积负荷法确定，即：反应器的有效容积进行考虑，多采用进水容积负荷法确定，即： V = Q Si / Lv 式中：式中： Q废水流量，废水流量，m3/d； Si进水有机物浓度，进水有机物浓度，mgCOD/l； Lv COD 容积负荷，容积负荷，kgCOD/m3.d。3. 三相分离器的设计：三相分

41、离器的设计： 三相分离器的基本原理与构造三相分离器的基本原理与构造 在在UASB 反应器中三相分离器可以有以下几种布置形式反应器中三相分离器可以有以下几种布置形式 沉淀区的设计：要求表面负荷应小于沉淀区的设计：要求表面负荷应小于1.0m3/m2.d；集气罩斜面的坡；集气罩斜面的坡 度应为度应为5560；沉淀区的总水深应不小于；沉淀区的总水深应不小于1.5m，废水在沉淀区的，废水在沉淀区的 停留时间应在停留时间应在1.52.0h 之间；之间； 回流缝的设计；回流缝的设计； 气液分离效果的计算与校核；气液分离效果的计算与校核； 三相分离器的设计要点三相分离器的设计要点 上升流速上升流速4. 出水系

42、统的设计：出水系统的设计：5. 浮渣清除系统的设计：浮渣清除系统的设计：6. 排泥系统设计：排泥系统设计：7. 其他设计中应考虑的问题：加热和保温；沼气的收集、贮存和利用；其他设计中应考虑的问题：加热和保温；沼气的收集、贮存和利用； 防腐；防腐；8.UASB 的布水系统：的布水系统： 为使底物与污泥能充分接触，为使底物与污泥能充分接触，布水应尽量，避免沟流，进水布水应尽量，避免沟流，进水方式分为间歇式，脉冲式，连方式分为间歇式，脉冲式，连续均匀流，连续与间歇回流结续均匀流，连续与间歇回流结合合9.进水水质的特性：进水水质的特性： 应考虑是否影响污泥的颗粒化，形成泡沫的浮渣、降解速率等问题。应考

43、虑是否影响污泥的颗粒化，形成泡沫的浮渣、降解速率等问题。10.UASB 的有机容积负荷：的有机容积负荷： 确定有机负荷，以及进水流量和进水确定有机负荷，以及进水流量和进水COD，可确定反应器的有效容积。，可确定反应器的有效容积。11.UASB 的水封高度：的水封高度： 控制一定的气囊高度可压破泡沫，控制一定的气囊高度可压破泡沫，可避免泡沫和浮泥进入排气系统。可避免泡沫和浮泥进入排气系统。 UASBUASB的特点的特点 污泥的颗粒化使反应器内的平均浓度污泥的颗粒化使反应器内的平均浓度50gVSS/l以上，污泥龄一以上，污泥龄一 般为般为30天以上；天以上； 反应器的水力停留时间相应较短；反应器的

44、水力停留时间相应较短； 反应器具有很高的容积负荷；反应器具有很高的容积负荷； 不仅适合于处理高、中浓度的有机工业废水，也适合于处理低不仅适合于处理高、中浓度的有机工业废水，也适合于处理低 浓度的城市污水；浓度的城市污水； UASB反应器集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑；反应器集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑； 无需设置填料，节省了费用，提高了容积利用率；无需设置填料，节省了费用，提高了容积利用率； 一般也无需设置搅拌设备，上升水流和沼气产生的上升气流起一般也无需设置搅拌设备，上升水流和沼气产生的上升气流起 到搅拌的作用；到搅拌的作用； 构造简单，操作运行方便。构造简单，操作运行方便。1

45、5.4.5 UASB反应器的若干发展形式反应器的若干发展形式 复合式厌氧反应器复合式厌氧反应器UBFUBF 复合厌氧法是在一个设备内由复合厌氧法是在一个设备内由几种厌氧反应器复合而成一种厌几种厌氧反应器复合而成一种厌氧处理法。目前开发的多为升流氧处理法。目前开发的多为升流式厌氧污泥床和厌氧生物滤池复式厌氧污泥床和厌氧生物滤池复合而成的升流式厌氧污泥床过滤合而成的升流式厌氧污泥床过滤器。可分为无三相分离器的升流器。可分为无三相分离器的升流式厌氧污泥床过滤器式厌氧污泥床过滤器(UBF)和有三和有三相分离器的升流式厌氧污泥床过相分离器的升流式厌氧污泥床过滤器滤器(UASB+AF)。 厌氧折流板反应器

46、厌氧折流板反应器1.基本原理：基本原理： 反应器中设置多个垂直挡板，将反应反应器中设置多个垂直挡板，将反应器分隔为数个上向流和下向流的小室，器分隔为数个上向流和下向流的小室，使序流过这些小室；有人认为，厌氧挡使序流过这些小室；有人认为，厌氧挡板式反应器相当于多个板式反应器相当于多个UASB 反应器的反应器的串联；当废水浓度过高时，可将处理后串联；当废水浓度过高时，可将处理后的出水回流。的出水回流。2.主要特点：主要特点： 与厌氧生物转盘相比，可省去转动装与厌氧生物转盘相比，可省去转动装置；与置；与UASB 相比，可不设三相分离器相比，可不设三相分离器而截流污泥；反应器启动运行时间较短，而截流污

47、泥；反应器启动运行时间较短，远行较稳定；不需设置混合搅拌装置；远行较稳定；不需设置混合搅拌装置；不存在污泥堵塞问题。不存在污泥堵塞问题。 厌氧往复层反应器厌氧往复层反应器 在在ABR反应器的基础上加入机械搅拌，保证系统中的污泥不沉降，反应器的基础上加入机械搅拌，保证系统中的污泥不沉降，同时进出水位置交替转换，保证反应器中污泥层的生物相基本相同。同时进出水位置交替转换，保证反应器中污泥层的生物相基本相同。 内循环厌氧工艺内循环厌氧工艺 IC反应器可以看作是由两个反应器可以看作是由两个UASB反应器串联而成的反应器串联而成的,具有很大具有很大的高径比的高径比,一般为一般为48,其高度可达其高度可达

48、1625m。IC反应器由反应器由5个基本部分个基本部分组成组成:混合区、污泥膨胀床区、内循混合区、污泥膨胀床区、内循环系统环系统,精处理区和沉淀区。其中内精处理区和沉淀区。其中内循环系统是循环系统是IC反应器工艺的核心构反应器工艺的核心构造造,它由一级三相分离器、沼气提升它由一级三相分离器、沼气提升管、气液分离器和泥水下降管组成管、气液分离器和泥水下降管组成返回返回15.5 两相厌氧生物处理两相厌氧生物处理 两相厌氧法是一种新型的厌氧生物处理工艺，有机底物的厌氧降解，可两相厌氧法是一种新型的厌氧生物处理工艺，有机底物的厌氧降解，可以分为产酸和产甲烷两个阶段。把这两个阶段的反应分别在两个独立的反

49、以分为产酸和产甲烷两个阶段。把这两个阶段的反应分别在两个独立的反应器内进行。分别创造各自最佳的环境条件，培养两类不同的微生物，并应器内进行。分别创造各自最佳的环境条件，培养两类不同的微生物，并有旺盛的生理功能活动，将这两个反应器串联起来，形成能够承受较高的有旺盛的生理功能活动，将这两个反应器串联起来，形成能够承受较高的负荷率的两相厌氧发酵系统。负荷率的两相厌氧发酵系统。 特点：特点： 1.能够向产酸菌、乙酸菌、产甲烷菌分别提供各自最佳的生长繁殖条能够向产酸菌、乙酸菌、产甲烷菌分别提供各自最佳的生长繁殖条 件，使各个反应器达到最佳的运行效果；件，使各个反应器达到最佳的运行效果； 2.当进水负荷有

50、大幅度变动时，酸化反应器存在着一定的缓冲作用，对当进水负荷有大幅度变动时，酸化反应器存在着一定的缓冲作用，对 后续的产甲烷反应器影响能够缓解，具有一定的耐冲击负荷的能力。后续的产甲烷反应器影响能够缓解，具有一定的耐冲击负荷的能力。 3.酸化反应器反应进程快，水力停留时间短，负荷率高，能够减轻产甲酸化反应器反应进程快，水力停留时间短，负荷率高，能够减轻产甲 烷反应器的负荷。烷反应器的负荷。15.5.1 两相厌氧生物处理原理两相厌氧生物处理原理 两相厌氧生物处理技术两相厌氧生物处理技术在两相厌氧工艺中，最本质的特征是实现相的分离，方法主要有：在两相厌氧工艺中，最本质的特征是实现相的分离，方法主要有

51、： 化学法：投加抑制剂或调整氧化还原电位，抑制产甲烷菌在产化学法：投加抑制剂或调整氧化还原电位，抑制产甲烷菌在产 酸相中的生长；酸相中的生长； 物理法：采用选择性的半透明膜使进入两个反应器的基质有显物理法：采用选择性的半透明膜使进入两个反应器的基质有显 著的差别，以实现相的分离；著的差别，以实现相的分离； 动力学控制法：利用产酸菌和产甲烷菌在生长速率上的差异，动力学控制法：利用产酸菌和产甲烷菌在生长速率上的差异， 控制两个反应器的水力停留时间，使产甲烷菌控制两个反应器的水力停留时间，使产甲烷菌 无法在产酸相中生长。无法在产酸相中生长。 目前应用的最多的相分离的方法，是最后一种，即动力学控制法。

52、目前应用的最多的相分离的方法，是最后一种，即动力学控制法。但实际上，很难做到相的完全分离。但实际上，很难做到相的完全分离。 最适液相末端发酵产物的选择最适液相末端发酵产物的选择返回返回15.6 悬浮生长厌氧生物处理法悬浮生长厌氧生物处理法15.6.1 完全混合完全混合 悬浮生长厌氧消化悬浮生长厌氧消化池池 完全混合悬浮生长厌氧完全混合悬浮生长厌氧消化池属完全混合搅拌槽式消化池属完全混合搅拌槽式反应器，没有污泥回流，水反应器，没有污泥回流，水力停留时间和固体停留时间力停留时间和固体停留时间相等，相等，HRT一般为一般为1520d由于此工艺中生物持有量少，代谢速率慢，酣畅一段时间制约了厌氧处由于此

53、工艺中生物持有量少，代谢速率慢，酣畅一段时间制约了厌氧处理技术应用于废水处理。理技术应用于废水处理。15.6.2 厌氧接触法厌氧接触法 厌氧接触法是在厌氧反应器后设沉淀池，污泥进行回流，使厌氧厌氧接触法是在厌氧反应器后设沉淀池，污泥进行回流，使厌氧反应器内污泥能维持较高的污泥浓度，降低水力停留时间。反应器内污泥能维持较高的污泥浓度，降低水力停留时间。 特点：特点： 1.在反应器与沉淀池之间设脱气器，维持真空度，尽可能地将混在反应器与沉淀池之间设脱气器，维持真空度，尽可能地将混 合液中的沼气脱除。合液中的沼气脱除。 2.在反应器与沉淀池之间设冷却器，使混合液的温度由下降，以在反应器与沉淀池之间设

54、冷却器，使混合液的温度由下降，以 抑制产甲烷菌抑制产甲烷菌 在沉淀池内活动。在沉淀池内活动。 3.投加混凝剂，提投加混凝剂，提 高沉淀效果。高沉淀效果。15.7 固着生长厌氧生物处理法固着生长厌氧生物处理法15.7.1 升流式厌氧填充床反应器升流式厌氧填充床反应器 厌氧生物滤池是装填滤料的厌氧反应器。厌氧微生物以生物膜的形厌氧生物滤池是装填滤料的厌氧反应器。厌氧微生物以生物膜的形态生长在滤料表面，废水淹没滤料，在生物膜的吸附作用和微生物的态生长在滤料表面，废水淹没滤料，在生物膜的吸附作用和微生物的代谢作用以及滤料的截留作用下，废水中有机污染物被去除。代谢作用以及滤料的截留作用下，废水中有机污染

55、物被去除。 所处理的废水的所处理的废水的CODCOD浓度范围较宽，约在浓度范围较宽，约在30085000mg/l30085000mg/l之间，处理之间，处理效果良好，运行管理方便；与好氧生物滤池相似，厌氧生物滤池是装效果良好，运行管理方便；与好氧生物滤池相似，厌氧生物滤池是装填有滤料的厌氧生物反应器，在滤料的表面形成了以生物膜形态生长填有滤料的厌氧生物反应器，在滤料的表面形成了以生物膜形态生长的微生物群体，在滤料的空隙中则截留了大量悬浮生长的厌氧微生物，的微生物群体，在滤料的空隙中则截留了大量悬浮生长的厌氧微生物，废水通过滤料层向上流动或废水通过滤料层向上流动或 向下流动时，废水中的有机物被向

56、下流动时，废水中的有机物被 截留、吸附及分解转化为甲烷和截留、吸附及分解转化为甲烷和 二氧化碳等。二氧化碳等。 分为升流式厌氧生物滤池、分为升流式厌氧生物滤池、 降流式厌氧生物滤池和升流式混合型厌氧生物滤池等三种形式降流式厌氧生物滤池和升流式混合型厌氧生物滤池等三种形式 升流式厌氧生物滤池，废水由底部进入，向上流动通过滤料层，处升流式厌氧生物滤池，废水由底部进入，向上流动通过滤料层，处理水从滤池顶部旁侧升流式厌氧生物滤池中，生物量大部分以生物膜的理水从滤池顶部旁侧升流式厌氧生物滤池中，生物量大部分以生物膜的形式附在滤料表面，少部分以厌氧活性污泥的形式存在于滤料的间隙中，形式附在滤料表面，少部分

57、以厌氧活性污泥的形式存在于滤料的间隙中，它的生物总量比降流式厌氧生物滤池高，它的生物总量比降流式厌氧生物滤池高， 降流式厌氧生物滤池，处理水由滤池底部排出，沼气收集管仍设于降流式厌氧生物滤池，处理水由滤池底部排出，沼气收集管仍设于池顶部上端，堵塞问题不如升流式厌氧生物滤池那样严重。池顶部上端，堵塞问题不如升流式厌氧生物滤池那样严重。 特点：特点： 生物固体浓度高，有机负荷高；生物固体浓度高，有机负荷高； SRT长，可缩短长，可缩短HRT，耐冲击负荷能力强；，耐冲击负荷能力强； 启动时间较短，停止运行后的再启动也较容易；启动时间较短，停止运行后的再启动也较容易； 无需回流污泥，运行管理方便；无需

58、回流污泥，运行管理方便； 运行稳定性较好。而主要缺点是易堵塞，会给运行造成困运行稳定性较好。而主要缺点是易堵塞，会给运行造成困 难。难。 15.7.2 厌氧膨胀床与流化床反应器厌氧膨胀床与流化床反应器 厌氧膨胀床和厌氧流化床内充填细小的固体颗粒填料，如石英砂、厌氧膨胀床和厌氧流化床内充填细小的固体颗粒填料，如石英砂、无烟煤、活性炭、陶粒和沸石等，填料粒径一般为无烟煤、活性炭、陶粒和沸石等，填料粒径一般为0.2lmm。废水从。废水从床底部流人，为使床底部流人，为使 层膨胀，需将部分出水用循环泵进行回流，提高床层膨胀，需将部分出水用循环泵进行回流，提高床内水流的上升流速。一般认为膨胀率为内水流的上

59、升流速。一般认为膨胀率为10 20称称膨胀床膨胀床，颗粒略呈膨胀状态，但仍保持，颗粒略呈膨胀状态，但仍保持 互相接触；膨胀率为互相接触；膨胀率为2070时，称为时，称为流化流化 床床，颗粒在床中作无规则自由运动。，颗粒在床中作无规则自由运动。 特点：特点： 1.细颗粒的填料为微生物附着生长提供比较大细颗粒的填料为微生物附着生长提供比较大 的比表面积，使床内具有很高的微生物浓度的比表面积，使床内具有很高的微生物浓度 水力停留时间短，耐冲击负荷能力强，运行稳定。水力停留时间短，耐冲击负荷能力强，运行稳定。 2.载体处于膨胀状态，能防止载体堵塞。载体处于膨胀状态，能防止载体堵塞。 3.生物固体停留时

60、间较长，运行稳定，剩余污泥生物固体停留时间较长，运行稳定，剩余污泥 量少。量少。15.7.3 厌氧生物转盘厌氧生物转盘 厌氧生物转盘由盘片、密封的反应槽、转轴及驱动装置组成，上厌氧生物转盘由盘片、密封的反应槽、转轴及驱动装置组成，上部加盖密封，防止液面上的空间有氧存在。盘片转动时的剪力将老部加盖密封，防止液面上的空间有氧存在。盘片转动时的剪力将老化的生物膜剥下，在水中呈悬浮状态，随水流出槽外。化的生物膜剥下，在水中呈悬浮状态，随水流出槽外。特点：特点： 1.微生物浓度高，可承受高额的有机物负荷微生物浓度高，可承受高额的有机物负荷 2.废水在反应器内按水平方向流动，勿需提升废水废水在反应器内按水

61、平方向流动，勿需提升废水 3.可处理含悬浮固体较高的废水，不存在堵塞问题可处理含悬浮固体较高的废水，不存在堵塞问题 4.可采用多级串联，各级微生物处于最佳的生存条件下可采用多级串联，各级微生物处于最佳的生存条件下 5.由于转盘转动，不断使老化生物膜脱落，使生物膜经常保持较由于转盘转动，不断使老化生物膜脱落，使生物膜经常保持较 高的活性高的活性返回返回15.8 厌氧生物处理工艺的运行管理厌氧生物处理工艺的运行管理 1、运行管理指标、运行管理指标 废水厌氧生物处理的运行管理指标主要有：废水厌氧生物处理的运行管理指标主要有：COD去除率、有机去除率、有机容积负荷、有机污泥负荷、水力停留时间、剩余污泥

62、产量、产气量容积负荷、有机污泥负荷、水力停留时间、剩余污泥产量、产气量等。等。2、水质管理指标、水质管理指标 水质管理指标又称为监测项目，即通过水质监测，对厌氧反应器水质管理指标又称为监测项目，即通过水质监测，对厌氧反应器进行管理，使其达到运行要求；主要有：进水量、进出水水质进行管理，使其达到运行要求；主要有：进水量、进出水水质（COD、BOD、SS、pH、VFA等）、污泥浓度、温度、产气量、等）、污泥浓度、温度、产气量、气体成分等。气体成分等。 运行管理指标运行管理指标 UASB反应器的启动运行反应器的启动运行1. 直接启动：用颗粒污泥接种，所需时间较短，负荷上升较快；直接启动：用颗粒污泥接

63、种，所需时间较短，负荷上升较快；2. 间接启动：用絮状污泥启动，首先需要培养颗粒污泥。颗粒污泥的培养间接启动：用絮状污泥启动，首先需要培养颗粒污泥。颗粒污泥的培养对于反应器的稳定高效运行十分关键，一般需要按以下步骤进行：对于反应器的稳定高效运行十分关键，一般需要按以下步骤进行： 投加接种污泥：厌氧消化污泥，或剩余活性污泥等；接种量一般为投加接种污泥：厌氧消化污泥，或剩余活性污泥等；接种量一般为1020kgVSS/m3； 启动初期的污泥负荷应低于启动初期的污泥负荷应低于0.10.2kgCOD/kgSS.d，容积负荷应小于，容积负荷应小于0.5kgCOD/m3.d； 保证一定的水力上升流速，一般要求大于保证一定的水力上升流速，一般要求大于1m3/m2.d，当其大于，当其大于0.25 m3/m2.h时，就会产生水力分级作用；时，就会产生水力分级作用； 进水浓度过高时，可进水浓度过高时，可 回流或稀释等措施；回流或稀释等措施； 一般要求溶解性一般要求溶解性COD的去除率大于的去除率大于80%左右时，应及时提高负荷；左右时，应及时提高负荷； 出水出水VFA浓度一般应控制在浓度一般应控制在1000mg/l以下。以下。返回返回