12第十二章厌氧生物学原理及厌氧生物处理技术研究.pptVIP

第十二章 厌氧生物学原理及厌氧生物处理技术;;厌氧处理的基本原理 ;第一节 非产甲烷细菌;一、非产甲烷细菌的分类;二、产酸发酵代谢产物的NADH/NAD+调节;三、最佳发酵产物的选择和控制;第二节 产甲烷细菌;一、产甲烷细菌的生理特征;二、产甲烷细菌的分离;;三、 产甲烷细菌的形态特征;四、产甲烷细菌的营养特征;第三节 厌氧生物处理微生物生态学;二、产甲烷细菌的生态; 第四节 厌氧生物处理工艺学;第四节 厌氧生物处理工艺学;3. 温度条件;3. 温度条件 据产甲烷菌适宜温度条件的不同，厌氧法可分为常温消化、中温消化和高温消化三种类型。 （1）常温消化（10～30 ℃） （2）中温消化（30～40 ℃ ） （3）高温厌氧消化（50～60 ℃ ）;温度对厌氧消化过程的影响;4. pH值;pH值对产甲烷菌活性的影响;5. 搅拌 搅拌可使新鲜有机物与腐熟有机物均匀接触，加速热传导；均匀地供给细菌以养料；打碎发酵池液面上的浮渣层，使整个池子处于消化发酵活跃状态，以提高发酵池的负荷。 ;;二、废水厌氧生物处理工艺; 厌氧反应器 厌氧活性污泥法包括普通消化池、厌氧接触工艺、上流式厌氧污泥床反应器等。 厌氧生物膜法包括厌氧生物滤池、厌氧流化床、厌氧生物转盘等。;1.普通厌氧消化池;螺旋桨(机械)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:;化粪池 化粪池用于处理来自厕所的粪便污水。广泛用于不设污水厂的合流制排水系统。例如，郊区的别墅式建筑。 下图是化粪池的一种构造方式。;;2. 厌氧接触法; 厌氧接触法实质上是厌氧活性污泥法，不需要曝气而需要脱气。 厌氧接触法对悬浮物高的有机废水(如肉类加工废水等)效果很好，悬浮颗粒成为微生物的载体，并且很容易在沉淀池中沉淀。 在混合接触池中，要进行适当搅拌以使污泥保持悬浮状态。搅拌可以用机械方法，也可以用泵循环池水。;厌氧接触法的特点:;（c）可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液，不存在堵塞问题； （d）混合液经沉降后，出水水质好， （e）但需增加沉淀池、污泥回流和脱气等设备 （f）厌氧接触法存在混合液难于在沉淀池中进行固液分离的缺点。;几种脱气方法:;;上流式厌氧污泥床的池形有圆形、方形、矩形。小型装置常为圆柱形，底部呈锥形或圆弧形。 大型装置为便于设置气、液、固三相分离器，则一般为矩形，高度一般为3-8m，其中污泥床1-2m，污泥悬浮层2-4m，多用钢结构或钢筋混凝土结构。 ;UASB反应器示意图;;; 由图可见，UASB工作时，废水从反应器底部进入，与污泥床层的高浓度颗粒污泥接触，污染物被分解产生沼气。污水、污泥和沼气一起向上流动，进入反应器的上部的三相分离器，完成气、液、固三相的分离。被分离的消化气从上部导出，被分离的污泥则自动滑落到悬浮污泥层。出水则从澄清区流出。 ;;UASB反应器的组成 (1)进水配水系统 将废水尽可能均匀地分配到整个反应器，并有水力搅拌功能。 (2)反应区 其中包括污泥床区和污泥悬浮层区，有机物主要在这里被厌氧菌所分解。 (3)三相分离器 由沉淀区、回流缝和气封组成，其功能是把沼气、污泥和液体分开。 ;(4)出水系统 其作用是把沉淀区表层处理过的水均匀地 加以收集，排出反应器。 (5)气室 也称集气罩，其作用是收集沼气。 (6)浮渣清除系统 其功能是清除沉淀区液面和气室表面的浮渣，根据需要设置。 (7)排泥系统 其功能是均匀地排除反应区的剩余污泥。;3) 上流式厌氧污泥床反应器的基本特点; 污泥床中的污泥由活性生物量占70-80％的高度发展的颗粒污泥(sludge granules)组成，颗粒的直径一般在0.5-5.0mm之间，颗粒污泥是UASB反应器的一个重要特征。 （b）有机负荷高，水力停留时间短，中温消化，COD容积负荷在小试验和中型试验中可高达20-40kg COD/（m3·d）在大型生产装置中可达到 6-8kg COD/（m3·d）。 （c）反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区，一般无污泥回流设备；简化了工艺，节约了投资和运行费用。 （d）无混合搅拌设备。投产运行正常后，利用本身产生的沼气和进水来搅动；;（e）污泥床内不填载体，提高了容积利用率，节省造价及避免堵塞问题。 缺点： （a）大型装置内会有短流现象（要求配水装置性能要好） （b）进水SS要求≤200mg/L，以免对污泥颗粒化不利或减少反应区的有效容积，甚至引起堵塞 （c）在没有颗粒污泥接种的情况下，启动时间长 （d）