水污染控制技术第二版课件 教学课件 ppt 作者 王金梅 薛叙明 主编6 .1 6.2 6.3 厌氧生物处理.ppt

6 厌氧生物处理 厌氧工艺的发展历史 1881年2月，法国《宇宙》，莫拉斯（Mouras）将简易沉淀池加以改进而得到的“自动净化器”。 1895年，英国卡麦隆（Cameron）获得腐化池专利。 1899年，美国Clark提出应将污泥和水分离，再将污泥隔绝空气消化的想法。 1904年，首先在英国汉普敦建成了双层沉淀池，将沉淀池下部改变为消化室。 6.1 概述 在隔绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过程，称为厌氧生物处理法或厌氧消化法。 6.1.2 厌氧生物过程的影响因素与控制条件 1. 温度 6.1.2 厌氧生物过程的影响因素与控制条件 1. 温度 6.1.2 厌氧生物过程的影响因素与控制条件 实测值应在7.2～7.4， 8.1.2 厌氧生物过程的影响因素与控制条件 8.1.2 厌氧生物过程的影响因素与控制条件 负荷率有三种表示方法：容积负荷率、污泥负荷率、投配率。 反应器单位有效容积在单位时间内接纳的有机物量，称为容积负荷率，单位为kg/m3·d或g/L·d。 反应器内单位重量的污泥在单位时间内接纳的有机物量，称为污泥负荷率，单位为kg/kg·d或g/g·d。 每天投加新料的体积占消化池有效容积百分数，称为投配率. 厌氧消化装置的负荷率是怎样确定的呢？ 一个重要的原则是：在两个转化（酸化和气化）速率保持稳定平衡的条件下，求得最大的处理目标（最大处理量或最大产气量）。 厌氧消化微生物进行酸化转化的能力强，速率快，对环境条件的适应能力也强；而进行气化转化的能力相对较弱，速率也较慢，对环境的适应能力也较脆弱。这种前强后弱的特征使两个转化速率保持稳定平衡颇为困难，因而形成了三种发酵状态。 当有机负荷率适中时： 产酸细菌代谢产物中的有机酸基本上能被甲烷细菌及时地吸收利用，并转化为沼气，溶液中残存的有机酸量一般为每升数百毫克。此时消化液中pH值维持在7~7.5之间，溶液呈弱碱性。 这种在弱碱性条件下进行的厌氧消化过程称之为弱碱性发酵状态，它是一种高效而又稳定的发酵状态，最佳负荷率应达此状态。 8.1.2 厌氧生物过程的影响因素与控制条件 厌氧环境是厌氧消化过程赖以正常进行的最重要的条件。厌氧环境，主要以体系中的氧化还原电位来反映。 一般情况下，氧的溶入是引起发酵系统的氧化还原电位升高的最主要和最直接的原因。除氧以外，其它一些氧化剂或氧化态物质的存在（如某些工业废水中含有的Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-以及酸性废水中的H+等），同样能使体系中的氧化还原电位升高。当其浓度达到一定程度时，同样会危害厌氧消化过程的进行。 高温厌氧消化系统适宜的氧化还原电位为-500～-600mV； 中温厌氧消化系统要求的氧化还原电位应低于-300～-380mV。 产酸细菌对氧化还原电位的要求不甚严格，甚至可在+100～-100mV的兼性条件下生长繁殖； 甲烷细菌最适宜的氧化还原电位为-350mV或更低。 8.1.2 厌氧生物过程的影响因素与控制条件 凡对厌氧处理过程起抑制或毒害作用的物质，都可称为毒物。 重金属离子、碱与碱土金属；SO42-与氨及某些化合物。 SO42-≦4500mg/L NH3-N ≦ 1500mg/L（50～1000mg/L最佳值，以 N 计） 8.1.2 厌氧生物过程的影响因素与控制条件 各种反应器要求的污泥浓度不尽相同，一般介于10~30gVSS/L之间。 为了保持反应器生物量不致因流失而减少，可采用多种措施，如安装三相分离器、设置挂膜介质、降低水流速度和回流污泥量等。 8.1.2 厌氧生物过程的影响因素与控制条件 厌氧消化的最佳控制参数 （1） 化粪池和双层沉淀池 （3） 消化池 2.消化池的构造 消化池的附属装置———投配、排泥与溢流系统 消化池的附属装置———搅拌装置 消化池的附属装置———投配、排泥与溢流系统 消化池的附属装置———加热系统 2.消化池的构造 2.消化池的构造 2.消化池的构造 1. 厌氧接触系统 根据废水在厌氧生物滤池中的流向的不同，可分为升流式厌氧生物滤池、降流式厌氧生物滤池和升流式混合型厌氧生物滤池等三种形式： 厌氧生物滤池的特点是： （a）由于填料为微生物附着生长提供了较大的表面积，滤池中的微生物量较高，又因生物膜停留时间长，平均停留时间长达100天左右，因而可承受的有机容积负荷高，COD容积负荷为2～16 kgCOD/(m3·d)，且耐冲击负荷能力强；