污水的厌氧生物处理.ppt

厌氧污水污泥处理技术的发展 1860年法国的Muras将简易沉淀池改为污泥处理构筑物； 1895年英国Cameron进一步改进为腐化池； 1903年英国的Travis首先建成了双层沉淀池； 1906年德国的Imhoff发明Imhoff双层沉淀池； 1912年英国的伯明翰市建了第一个消化池； 1920年英国Watson建成最早二级消化池，同时利用了沼气； 1925－1926年在德国、美国相继建成较标准的消化池。 殷霍夫（Imhoff)池 单级高速消化池 高温颗粒污泥 中温颗粒污泥 成熟颗粒污泥表面细菌的分区分布 五、分段厌氧处理法 第一段：水解和液化有机物为有机酸；缓冲和稀释负荷冲击与有害物质，并将截留难降解的固态物质。 第二段：保持严格的厌氧条件和pH，以利于甲烷菌的生长；降解、稳定有机物，产生含甲烷较多的消化气，并截留悬浮固体，以改善出水水质。 第三节 厌氧生物处理法的设计 * 第十五章 污水的厌氧生物处理 第一节 厌氧生物处理的基本原理 第二节 污水的厌氧生物处理工艺 第三节 厌氧生物处理法的设计 第一节 厌氧生物处理的基本原理 一、厌氧生物处理工艺的发展简史 ① 厌氧过程广泛存在于自然界中； ② 1881年，法国，Louis Mouras ，“自动净化器”； ③ 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； ——HRT很长、处理效率很低、浓臭的气味等； 二、厌氧生物处理的主要特征 主要特点： 能耗低，且还可回收生物能（沼气）； 污泥产量低； ——厌氧微生物的增殖速率低， 厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的某些有机物进行降解或部分降解； 早期厌氧生物反应器的特点： ①对废水的处理主要是沉淀，有些还能对沉淀下来的污泥进行部分处理； ②停留时间较长，出水水质不好； ③目前仍有应用 厌氧消化发展的第二阶段，厌氧消化作为剩余污泥处理的主要手段， 1927年，加热装置； 随后，机械搅拌器； 50年代初，沼气循环搅拌装置； 高速消化池，至今仍是污泥处理的主要技术。 高碑店污泥消化池 高碑店污泥消化池 杭州四堡污水厂污泥消化池 ? 青岛市团岛污水厂污泥消化池 污泥热交换器——杭州四堡污水厂 （3）沼气的收集与利用 污泥和高浓度有机废水进行厌氧消化时均会产生大量沼气； 沼气的热值很高（一般为21000～25000 kJ/m3， 即5000～6000 kCal/m3），是一种可利用的生物能源。 高碑店沼气柜 高碑店沼气发电机 利用沼气的燃料电池（200kw） 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 燃料电池原理图 厌氧生物降解与好氧生物降解的比较 好氧生物降解 厌氧生物降解 微生物种类: 好氧微生物(较简) 厌氧微生物(复杂) 降解速率: 快 慢 对氧的要求: 适当的溶解氧 无溶解氧 温度要求: 常温 常温-中温-高温 环境条件: 适应范围宽 适应范围较窄 最终产物: H2O CO2 CH4 H2O CO2 基建费用: 较低 较高 运行费用: 较高 较低 回收能源 污泥的厌氧处理面对的是固态有机物，所以称为消化。 消化过程 液化(酸化) 液态污泥的pH迅速下降，转化产物中有机酸是主体 气化(甲烷化) 产生消化气，主体是CH4 两阶段: 三阶段: 大分子有机物(碳水化合物，蛋白质，脂肪等) 水解 细菌的胞外酶 水解的和溶解的有机物 酸化 产酸细菌 有机酸醇 类醛类等 H2，CO2 乙酸化 乙酸细菌 乙酸 甲烷化 甲烷细菌 CH4 甲烷细菌 CH4 甲烷菌专性厌氧，且处理系统中不能含有浓度过高的SO42-，SO32-。 污水和泥液中的碱度有缓冲作用，如果有足够的碱度中和有机酸，其pH有可能维持在6.8以上，酸化和甲烷化两大类细菌就可以共存，从而消除分阶段现象。 厌氧法与好氧法相比，降解较不彻底，放出的热量少，反应速度低。 主要用于污泥的消化、高浓度有机废水和温度较高的有机工业废水的处理。 影响甲烷菌