《本科10级·厌氧生物处理工艺1.ppt

厌氧生物处理工艺孙根行陕西科技大学环境科学与工程系电话E-mail: sungenxing@sust.edu.cn 厌氧生物处理工艺 参考文献 沈耀良,王宝贞.《废水生物处理新技术》（第二版）中国环境科学出版社.2009年11月 李奎白，张杰.《水质工程学》中国建筑工业出版社，2005年7月 胡纪萃.《废水厌氧生物处理理论与技术》中国建筑工业出版社，2003年5月 王凯军，左剑恶.《UASB工艺的理论与工程实践》中国环境科学出版社.2000年12月 高廷耀，顾国维.《水污染控制工程》（第三版）高等教育出版社.2007年3月 张自杰.《排水工程》（第四版）中国建筑工业出版社.2000年6月 《升流式厌氧污泥床反应器工程技术规范》（HJ2013-2012） 厌氧生物处理工艺 本章内容 厌氧生物处理工艺的发展概况及特征 现代厌氧生物反应器 厌氧生物处理工艺的运行管理 厌氧生物处理工艺的新进展 厌氧生物处理工艺 概况 厌氧生物处理技术的发展简史 厌氧过程广泛存在于自然界中 1881年，法国，Louis Mouras，“自动净化器” 处理城市污水的化粪池、双层沉淀池等处理剩余污泥的各种厌氧消化池等。 特点：HRT很长、处理效率很低、浓臭的气味等 厌氧生物处理工艺 概况 厌氧生物处理技术的发展简史 上个世纪70年代后，能源危机，现代高速厌氧反应器，厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理。 厌氧接触法（Anaerobic Contact Process） 厌氧滤池（Anaerobic Filter、AF ） 上流式厌氧污泥层（床）反应器(Upflow Anaerobic Sludge Blanket (Bed)、UASB ) 厌氧流化床(Anaerobic Fluidized Bed、AFB ) 厌氧附着膜膨胀床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed、AAFEB) 厌氧生物转盘（Anaerobic Rotated Biological Disc、ARBD） 挡板式厌氧反应器（Anaerobic Baffled Reactor、ABR） 特点：HRT与SRT分离；SRT相对很长，反应器内生物量很高；HRT则很短，有机负荷极大提高，处理效率极大提高。 厌氧生物处理工艺 概况 厌氧生物处理技术的发展简史 90年代以后，在UASB反应器基础上又发展起来了EGSB和IC反应器 EGSB (Expanded Granular Sludge Bed)反应器，处理低温低浓度的有机废水 IC (Internal Circulation)反应器，处理高浓度有机废水，可达到更高的有机负荷。 厌氧生物处理工艺 概况 厌氧生物处理基本原理 概念：厌氧消化（或称厌氧发酵）是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性厌氧）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。 厌氧消化过程的基本生物过程——阶段性理论 两阶段理论 三阶段理论 四阶段(群)理论 厌氧生物处理工艺 概况 厌氧生物处理基本原理 两阶段理论:(1)发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段。 功 能：水解和酸化 产 物：脂肪酸、醇类、CO2和H2等。 微生物：统称为发酵细菌或产酸细菌 主要特点有：生长快；适应性（温度、pH等）强。 厌氧生物处理工艺 概况 厌氧生物处理基本原理 两阶段理论:(2)产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段；产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和CO2 微生物：产甲烷细菌 特点：生长慢；对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感。 厌氧生物处理工艺 概况 厌氧生物处理基本原理 两阶段理论 研究表明，产甲烷菌只能利用一些简单有机物如甲酸、乙酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等，而不能利用含两个碳以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类； 70年代，Bryant发现原来认为是一种被称为“奥氏产甲烷菌”的细菌，是由两种细菌共同组成的，一种细菌首先把乙醇氧化为乙酸和H2，另一种细菌利用H2和CO2产生CH4； 因而提出了“三阶段理论” 厌氧生物处理工艺 概况 厌氧生物处理基本原理 三阶段理论 水解、发酵阶段 产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2； 产甲烷阶段：产甲烷菌利用乙酸、 H2和CO2产生CH4； ? 一般认为，在厌氧生物处理过程中约有70%的CH4产自乙酸的分解，其余的则产自H2和CO2。 厌氧生物处理工艺 概况