[工学]6-水质工程学Ⅱ 第6章 厌氧生物处理.ppt

第六章 厌氧生物处理 §6－1 厌氧处理概述 §6－2 厌氧接触法 §6－3 上流式厌氧污泥床 §6－4污水厌氧生物处理的后续处理 §6－1 厌氧处理概述 1、Bryant厌氧消化三阶段理论 2、厌氧生物处理中微生物之间关系 3、厌氧消化的影响因素 4、厌氧生物处理工艺的发展 5、沼气利用 6、厌氧工艺应用与特点（自学） 重点： 厌氧消化三阶段理论；厌氧消化影响因素； 1、Bryant厌氧消化三阶段理论 水解发酵阶段 产氢产乙酸阶段 产甲烷阶段 2、厌氧生物处理中微生物之间关系 不产甲烷菌与产甲烷菌相互依存、相互制约 1）不产甲烷菌为产甲烷菌提供基质； 2）不产甲烷菌为产甲烷菌提供适宜的厌氧环境、清除有毒物； 3）产甲烷菌为不产甲烷菌解除反馈抑制； 4）产甲烷菌的生物调节作用： 调节pH、调节营养 3、厌氧消化的影响因素 1）温度——中温35±1℃，高温55±1℃ 2）有机负荷(S) 3）混合搅拌 4）营养配比—— CODBD:N:P=350~1000:5:1 C/N ↑ ↑ ,N ↓， pH↓， 缓冲差 C/N ↓ ,N ↑ ， pH ↑, NH3过高易中毒 5） pH与碱度——pH＝6.5～7.8，碱度＝2g/L 6）氧化还原电位：产甲烷环境小于-0.3v 7）毒物浓度（参教材p505，表21－4） 2）有机负荷(S) S ↑， pH↓ ，产气量↓ 有机容积负荷率： 厌氧容积负荷是好氧的10倍以上 有机污泥负荷率： 0.5~1.0kgBOD/(kgMLVSS·d) 产酸阶段有机负荷率为5~60kgCOD/（m3·d） 4、厌氧生物处理工艺的发展 a普通消化池 b厌氧接触工艺 C上流式厌氧生物滤池 d上流式厌氧污泥床 e厌氧膨胀床 f厌氧转盘 g厌氧折流反应器 h两相厌氧系统 5、沼气利用 沼气的成分 主要成分：CH4、CO2 其它成分：H2S、H2O、CO、H2、N2 沼气利用途径 燃料：1m3沼气≈ 1kg煤≈ 0.7L汽油 燃烧值：35000～40000kJ/m3 发电 化工原料 §6－1 厌氧处理概述 1、Bryant厌氧消化三阶段理论 2、厌氧生物处理中微生物之间关系 3、厌氧消化的影响因素 4、厌氧生物处理工艺的发展 5、沼气利用 6、厌氧工艺应用与特点（自学） 重点： 厌氧消化三阶段理论；厌氧消化影响因素； §6－2 厌氧接触法 一、工艺流程 两池 污泥回流系统 搅拌系统 工艺特点： 采用搅拌措施，混合效果好，降解能力强，适合高浓度有机废水处理。 缺点： 污泥颗粒小，带气泡，难于泥水分离。 污泥在沉淀前要脱气处理 二、厌氧接触法工艺设计 1、接触池容积V计算 2、沉淀设计 3、沼气产量计算 4、污泥产量计算 5、热量计算 二、厌氧接触法工艺设计 1、接触池容积V计算 用容积负荷计算 设计参数： 有机物容积负荷Nv取2~6kg COD/(m3·d) 有机物污泥负荷Ns（F/M)=0.3~0.5kg COD/(kgMLSS·d) MLVSS=3~6g/L 回流比R=2~4 SVI=70~150mL/g 温度＞20℃ 二、厌氧接触法工艺设计 2、沉淀设计 沉淀前污泥应脱气 1）脱气方法—— 真空脱气装置——真空度4900Pa 搅拌脱气、 向上流斜板脱气 2）沉淀池设计 普通沉淀池， 表面负荷q=0.5~1.0m3/(m2·h) 固体通量：2~4kgSS/(m2·h) 3、沼气产量计算 1）伯兹伟尔－莫拉公式 （上式中d＝0时，为不含氮有机物产气量计算式） 2）COD估算产气量 1kgCOD约产甲烷(CH4) 0.35 m3 3）挥发性有机负荷估算产气量 中温： 有机负荷：0.6～1.5kg/(m3 ·d) ，产气量：1～1.3 m3 /(m3 ·d) 高温 有机负荷：2.0～2.8kg/(m3 ·d) ，产气量：3～4 m3 /(m3 ·d) 例题6-1 产气量计算例题 计算丙酸=1kg，标准状态（0℃，1atm）下厌氧处理后产生沼气体积 解题思路： 1）列出丙酸厌氧分解方程式： 2）计算1kg丙酸的产甲烷mol数和CO2mol数 3）计算标准状态下产气体积 二、厌氧接触法工艺设计 4、污泥产量计算 Y=0.04~0.15gVSS/gCOD 由于内源呼吸作用小，可忽略不计 内源呼吸系数b=0.02~0.04mgVSS/（mgVSS·d） 二、厌氧接触法工艺设计 5、热量计算 污水加热到设计温度需要热量QH 补偿池体的散热量,即保温热量QD 加热保温需要的总热量QT §6－3 上流式厌氧污泥床 ——UASB 基本构造： 进水分配系统——功能，均匀配水、搅拌作用； 反应区——生物污泥，有机物代