污水处理厌氧生物处理方法.pptxVIP

污水处理厌氧生物处理方法会计学第1页/共59页废水的厌氧生物处理概述原理影响因素及控制要求主要构筑物及工艺一、厌氧生物处理——概述第2页/共59页厌氧生物处理法（厌氧消化法） 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的过程。与好氧过程的根本区别在于不以分子态氧作为受氢体，而以化合态氧、碳、硫、氢等为受氢体。处理对象：不溶性固态有机物（难生物降解有机物）应用场合：高浓度有机废水、城镇污水的污泥、温度较高的有机工业废水。一、厌氧生物处理——概述第3页/共59页在这个过程中:部分有机物转化为CH4部分被分解为CO2、H2O、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。一、厌氧生物处理——概述第4页/共59页厌氧生化法与好氧生化法相比具有下列优点：（1）既适用于高浓度废水，又适用于中低浓度废水。（2）能耗低：厌氧法产生的沼气可作为能源。 （3）负荷高：厌氧法为2～10kgCOD/m3·d。（4）剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好。 （5）氮、磷营养需要量少：厌氧法的C:N:P为 100:2.1:0.5(100-300:5:1)（6）厌氧处理过程有一定的杀菌作用。 （7）厌氧活性污泥可以长期贮存。一、厌氧生物处理——概述第5页/共59页厌氧生物处理法也存在下列缺点：（1）厌氧微生物增殖缓慢，设备启动时间长。（2）出水往往达不到排放标准，需要进一步处理。（3）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。 第6页/共59页二、厌氧生物处理——原理厌氧生物处理的早期目的和过程 厌氧生物处理机理 1)厌氧生物处理的早期目的和过程第7页/共59页早期的厌氧处理研究主要针对污泥消化，即将污泥中的固态有机物降解为液态和气态的物质。污泥的消化过程明显分为两个阶段：固态有机物先液化，称液化阶段；接着降解产物气化，称气化阶段；整个过程历时半年以上。 第8页/共59页1)厌氧生物处理的早期目的和过程1、液化阶段最显著的特征是液态污泥的PH值迅速下降，不到10天，降到最低值(例如在室温下，露在空气中的食物几天内就变馊发酸)，所以又称酸化阶段。污泥中的固态有机物如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子等液态产物和C02、H2、NH3、H2S等气体分子。由于转化产物中有机酸是主体，所以导致PH值下降。又由于产生的NH3溶解于水后产生的NH4OH具有碱性，产生中和反应并经过长时间的过程后使PH值回升，并进入气化阶段。 第9页/共59页1)厌氧生物处理的早期目的和过程2、气化阶段：有机酸、醇、醛等中间产物在甲烷菌的作用下转化为生物气，也可称消化气，主体是CH4，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除产生CH4外，还产生CO2和微量H2S。第10页/共59页1)厌氧生物处理的早期目的和过程液化阶段： 兼性厌氧菌作用，大量氢产生，也称氢发酵阶段，有机酸大量积累，pH迅速下降，污泥带有粘性，呈灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥。气化阶段： 专性厌氧菌作用，需隔绝光和空气，最佳pH值，有机酸浓度不超过2000mg/L，最佳50－500mg/L， 碱度不应超过5000mg/L，最佳2000－3000mg/L 污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。 2) 厌氧生物处理机理第11页/共59页 消化经历四个阶段：水解阶段酸化阶段乙酸化阶段甲烷化阶段第12页/共59页 厌氧发酵的几个阶段第13页/共59页2) 厌氧生物处理机理(1）水解发酵阶段 水解发酵阶段是将大分子不溶性复杂有机物在细胞外酶的作用下，水解成小分子溶解性高级脂肪酸(醇类；醛类、酮类等)，然后渗入细胞内，参与的微生物主要是兼性细菌与专性厌氧菌。兼性细菌的附带作用：是消耗掉污水带来的溶解氧，为专性厌氧细菌的生长创造有利条件。此外还有真菌(毛霉Mucor，根霉Rhigopus，共头霉syncephastrum ,曲霉Aspergillus)以及原生动物(鞭毛虫，纤毛虫，变形虫)等。可统称为水解发酵菌。第14页/共59页2) 厌氧生物处理机理 (1）水解发酵阶段 污水中三种有机物的分解情况如下：碳水化合物水解成单糖，是最易分解的有机物；含氮有机物水解产氨较慢，故蛋白质及非蛋白质的含氮化合物(嘌呤、嘧啶等)继碳水化合物及脂肪的水解后进行，经水解为脲，胨，肌酸，多肽后形成氨基酸；脂肪的水解产物主要为甘油、醛等。 上述三种有机物的水解速率常数为：碳水化合物(纤维素为～，半纤维素为0.54)，脂肪为～，蛋白质为～。不溶性有机物的水解发酵速度较缓慢。从水解速率常数可看出水解过程的快慢，不难理解不同的水质需有不同的水解停留时间。第15页/共59页2)厌氧生物处理机理