水质工程学第15章厌氧处理课案.ppt

三相分离器的基本构造 不论三相分离器的形式多么不同，但其一定有3个主要功能和组成部分：气液分离、固液分离和污泥回流3个功能 以及气封，沉淀区和回流缝3个组成部分。单个三相分离器的基本构造如图所示： pH值是影响厌氧消化过程的重要因素 厌氧消化需要一个相对稳定的pH值范围； 产甲烷为主的厌氧过程要求pH＝6.5-7.5，最佳6.8－7.2； 环境pH值过高(大于8.0)或过低(低于6.0)，产甲烷菌受抑制，进而严重影响整个厌氧消化过程。 必要时投加酸碱调节。 2、pH值控制 原因：非产甲烷菌如发酵细菌等对pH值的变化不如产甲烷菌敏感 pH值变化较大时，这些细菌受到的影响较小，它们能继续将进水中的有机物转化为脂肪酸等，而产甲烷菌受抑制 导致反应器内有机酸积累、酸碱平衡失调，使产甲烷菌的活性受到更大抑制，进入恶性循环，最终导致反应器运行失败。 有机负荷过高,会发生什么现象? 由于产酸菌的生长较快且对环境条件的变化不太敏感,会造成挥发性脂肪酸的累积,体系的pH会下降。造成”酸化”,甚至使系统崩溃。 其他厌氧生物处理过程 硫酸盐还原：细菌SRB，Sulphate Reducing Bacteria， 与甲烷菌竞争氢和乙酸盐；硫化氢对甲烷菌的抑制； 反硝化与厌氧氨氧化； 4.3 厌氧微生物生态学 4.3.1影响产酸菌的主要生态因子 4.3.2影响产甲烷菌的主要生态因子 4.3.3影响硫酸盐还原菌的主要生态因子 4.3.4厌氧生化反应动力学 4.3.5厌氧过程中微生物优势种群的演变及相互关系 4.3.1影响产酸菌的主要生态因子 1、PH值 2、氧化还原电位（ORP) 3、碱度 4、温度 5、水力停留时间和有机负荷 4.3.2影响产甲烷菌的主要生态因子 1、pH值 2、氧化还原电位（ORP) 3、有机负荷率 4、温度 5、污泥温度 6、碱度 7、接触与搅拌 8、营养 9、抑制物和激活剂 4.3.3影响硫酸盐还原菌的主要生态因子 1、温度 2、pH值 3、氧化还原电位 4、碳硫比 5、盐度 4.3.4厌氧生化反应动力学 在前面的学习中已经涉及到好氧生化反应动力学，请同学们课下自己学习 4.3.5厌氧过程微生物优势种群演变及相互关系 1、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 3、产酸细菌为产甲烷细菌清除了有毒物质 4、产酸细菌为产甲烷细菌的生化反应解除了反馈控制 5、产酸细菌和产甲烷细菌共同维持环境中 的适宜PH值 4.4 升流式厌氧污泥床（UASB法)反应器* 4.4.1 升流式厌氧污泥床反应器的构造特点 4.4.2 UASB反应器厌氧颗粒污泥的形成及其性质 4.4.3 UASB工艺处理系统的选择 4.4.4 UASB反应器的启动与运行 Upflow Anaerobic Sludge Blanket (Bed) Reactor, 上（升）流式厌氧污泥床（层）反应器， 荷兰Wageningen农业大学的Gatze Lettinga教授, 上世纪70年代开发 UASB反应器及其工作原理 主要工艺特征： ① 在反应器的上部设置了气、固、液三相分离器； ② 在反应器底部设置了均匀布水系统； ③ 反应器内的污泥能形成颗粒污泥。 所谓的颗粒污泥的特点是：直径为0.1~0.5cm，湿比重为1.04~1.08；具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。 动画 UASB特点： ① 污泥的颗粒化使反应器内的平均浓度50gVSS/L以上，污泥龄一般为30天以上； ② 反应器的水力停留时间相应较短； ③ 反应器具有很高的容积负荷； ④ 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； ⑤ UASB反应器集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑； ⑥ 无需设置填料，节省了费用，提高了容积利用率； ⑦ 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； ⑧ 构造简单，操作运行方便。 4.4.1 升流式厌氧污泥床反应器（UASB法)* 4.4.1 UASB 的构造特点 4.4.2 UASB厌氧颗粒污泥的形成及其性质 4.4.3 UASB工艺处理系统的选择 4.4.4 UASB反应器的启动与运行 1、进水分配系统 2、反应区 (污泥床和污泥悬浮层区) 3、气、液、固分离器 4、出水系统； 5、气室； 6、浮渣收集系统； 5、排泥系统； 4.4.1 UASB的构造特点 1、进水分配系统 一个有效的进水配水系统是保证UASB反应器高效运行的关键之一。 位置：反应器底部 功能：均匀配水、搅拌 需要满足如下原则： (1)进水装置的设计使分配到各点的流量相同，确保单位面积的进水量基本相同防止发生短路等现象。 (2)很容易观察进水管