污废水处理-第06章(厌氧生物处理).ppt

* * 第六章 厌氧生物处理 一、概述 二、上流式厌氧污泥床（UASB）反应器 三、厌氧微生物的培养与驯化 四、厌氧生物处理的运行管理（UASB） 一、 概述 (一) 厌氧生物处理技术的发展 1896年英国出现了一座用于处理生活污水的厌氧消化池。 随后的近一个世纪内，厌氧生物处理技术经历了从处理有机污泥、到处理高浓度有机工业废水，到处理低浓度污水（如城市污水），以及从常温条件下到控温（中温和高温）。 20世纪70年代初期，G.Lettinga成功开发上流式厌氧污泥床（UASB）反应器。目前，UASB已成为应用最广泛的厌氧处理方法。 (二) 厌氧生物处理法的基本理论 1.厌氧微生物处理净化机理 废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下，通过厌氧微生物的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程，也称厌氧消化。与好氧过程的根本区别在于不以分子态的氧作为受氢体，而以化合态的氧、碳、硫氢等为受氢体。 废水的厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，它是依靠三大主要类群的细菌：水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷菌的联合作用完成。 上述三个阶段的反应速度依废水的性质而异：含纤维素、半纤维素等污染物为主的废水中，水解反应易成为限速步骤；而糖类、淀粉等污染物，产甲烷易成为限速步骤。 2.厌氧微生物处理影响因素 温度 pH 有毒物质 营养物质的配比 搅拌 （三）厌氧生物处理的特点 厌氧生物法与好氧生物法相比具有： 应用范围广；能耗低；负荷高；剩余污泥量少；氮磷营养需要量较少；杀菌效果好。 （四）厌氧生物处理的分类 1.厌氧接触法 工艺流程如图6-4所示。 该法允许废水中含有较多的悬浮固体。 负荷值在2～5kgCOD/(m3·d) 2 .厌氧生物滤池法 类似与好氧生物滤池。处理能力高，出水SS较低。 3.上流式厌氧污泥床反应器（UASB） UASB成为近年来发展最快的一种厌氧处理技术。 三相分离器的设置。 对于一般的高浓度有机废水，其负荷可达10～20kgCOD/(m3·d)。传质效果好。 4.厌氧流化床法 载体比较面积大，处于硫化状态，传质效果好，有机物降解速率快。 5.两相厌氧法 将水解酸化的过程和甲烷化过程分开在两个反应器内进行，从而是两类微生物都能在各自的最佳条件下生长繁殖。 具有耐冲击负荷能力强，相互之间影响较小，消化效率高等有点。 6.水解（酸化）法 在有机物进入微生物细胞前，在胞外进行的生物化学反应。代谢产物为各种有机酸。 影响水解（酸化的因素）：pH，水温，底物的种类和形态，SRT，HRT. 二、上流式厌氧污泥床（UASB）反应器 （一）UASB反应器的结构 污泥床、污泥悬浮层、沉淀区、三相分离器、布水系统 （二）UASB主要设计参数 有机负荷；进水配水系统；三相分离器；出水系统；浮渣清除系统；水封；材料与防腐；臭气防护；排泥设备；加热保温；沼气利用. 三、厌氧微生物的 培养与驯化 厌氧消化系统试运行的一个主要任务是培养厌氧活性污泥，即消化污泥。主要培养产甲烷菌和产酸菌。 （一）培菌前的准备工作 （二）培菌方法 甲烷菌的培养与驯化方法主要有： 接种培养法； 逐步培养法； （三）、培菌注意事项 加快培养启动过程；控制污泥投加量；无需加入营养物质；沼气安全问题。 （四）驯化 驯化的目的是选择适应实际废水水质情况的微生物，淘汰无用的微生物，对于厌氧生物处理工艺，通过驯化使厌氧菌成为优势菌群。 四、厌氧生物处理的运行管理 UASB反应器运行的三个重要前提： 1）反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥； 2）由产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用； 3 ）设计合理的三相分离器，这是沉淀性能良好的污泥能保留在反应器内； （一）水质分析项目与运行控制指标 表6－5. （二）、UASB反应器的启动 UASB反应器的启动，主要注意三点： 颗粒污泥化的过程和优点； UASB反应器的初次启动： UASB反应器的二次启动： （三）厌氧消化过程的控制参数 主要有：有机负荷（容积负荷、污泥负荷）； 厌氧消化时间（微生物固体停留时间θ） （四）、水质异常现象及其原因 活性污泥生长过于缓慢：营养与微量元素不足 反应器负荷过高：产甲烷活性不足 污泥产甲烷活性不足：营养与微量元素不足，温度低等 颗粒污泥洗出：蛋白质脂肪含量大等 絮状的污泥或表面松散 “起毛” 的颗粒污泥形成并被洗出：产酸菌作用 颗粒污泥破裂分散：负荷突变，有毒物质等 *