水处理技术-主讲教师 刘斌-1726400874215.pptx

;模块2城镇生活污水处理;2.6.1厌氧生物处理基本原理;在断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。

;复杂有机物

碳水化合物，蛋白质，脂类;因为产甲烷发酵阶段对整个厌氧发酵阶段具有控制作用，

所以厌氧生物处理的各项影响因素主要以对产甲烷细菌的影响因素为准。;（1）温度

（2）pH

（3）营养

（4）搅拌

（5）有机负荷

（6）厌氧活性污泥

（7）有毒物质;产甲烷菌对温度的变化十分敏感，温度是影响厌氧消化生物处理的主要因素。

三种温度类型的消化：低温消化（10～30℃）；中温消化（35～38℃）；高温消化（52～55℃）。

中温消化的消化时间约为20d，高温消化的消化时间约为10d。

在消化过程中要保持一个相对稳定的消化温度。短时间内温度升降5℃，沼气产量明显下降，波动的幅度过大时，甚至停止产气。

温度的波动，还影响沼气中的甲烷含量，高温消化对温度变化更为敏感。;甲烷细菌生长适宜的pH范围约在6.8～7.2之间，如pH低于6或高于8，生长繁殖将大受影响。

产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pH在4.5～8之间，其pH范围较广。如果酸性发酵和碱性发酵在同一构筑物内进行，应维持处理构筑物内的pH在6.5～7.5(最好在6.8～7.2)的范围内。

在正常运行的消化池中挥发酸（以醋酸计）一般在200～800mg/L之间，如超出2000mg/L，产气率将迅速下降，甚至停止产气。

如果有机物负荷太大，水解和产酸过程的生化速率大大超过气化速率，将导致挥发性脂肪酸的积累和pH下降，抑制甲烷细菌的生理机能，使气化速率锐减，甚止停止。

如pH低，一般加石灰调节pH值。;微生物需要碳（BOD）、氮、磷及其他微量元素。

厌氧条件下碳（BOD）、氮、磷控制为200～300：5：1。

好氧法碳（BOD）、氮、磷为100：5：1。;在碳、氮、磷比例中，碳氮比例对厌氧消化的影响更为重要。

在厌氧处理时提供氮源，除满足合成菌体所需之外，还有利于提高反应器的缓冲能力。

若氮源不足，不仅厌氧菌增殖缓慢，而且消化液缓冲能力降低。

相反，若氮源过剩，氮不能被充分利用，将导致系统中氨的过分积累，pH可能上升，抑制产甲烷菌的生长繁殖，使消化效率降低。

;混合搅拌是提高消化效率的工艺条件之一。没有搅拌的厌氧消化池，池内料液常有分层现象，表面结成污泥壳。通过搅拌可消除池内梯度，增加食料与微生物之间的接触，避免产生分层，促进沼气分离。

搅拌的方法有:

（1）机械搅拌器搅拌法；

（2）消化液循环搅拌法；

（3）沼气循环搅拌法等。

其中沼气循环搅拌，还有利于沼气中CO2作为产甲烷的底物被细菌利用，提高甲烷的产量。;容积负荷：反应器单位有效容积在单位时间内接纳的有机物量，单位为kg/m3·d-1或g/L·d-1。有机物量可用COD、BOD、SS和VSS表示。

污泥负荷：反应器内单位重量的污泥在单位时间内接纳的有机物量，单位为kg/kg·d-1或g/g·d-1。

投配率：每天向单位有效容积投加的新料的体积，单位为m3/m3·d-1。投配率的倒数为平均停留时间或消化时间，单位为d。投配率有时也可用百分数表示，例如，0.07m3/m3·d的投配率也可表示为7%。;若有机负荷过高，则产酸率将大于用酸（产甲烷）率，挥发酸将累积而使pH值下降、破坏产甲烷阶段的正常进行，还会使消化系统中污泥的流失速率大于增长速率而降低消化效率。

若有机负荷过低，物料产气率或有机物去除率虽可提高，但容积产气率降低，反应器容积将增大，使消化设备利用效率降低，投资和运行费用提高。

常规中温厌氧消化处理高浓度有机废水的有机负荷为2～3kgCOD/m3·d-1，高温条件下为4～6kgCOD/m3·d-1。

新型的厌氧处理工艺中温条件下有机负荷为5～15kgCOD/m3·d-1，最高可达30kgCOD/m3·d-1。

;厌氧活性污泥主要由厌氧微生物及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成。

厌氧活性污泥的性质主要表现为它的作用效能与沉淀性能，作用效能主要取决于活微生物的比例及其对废物的适应性、活微生物中生长速率低的产甲烷菌的数量是否达到与不产甲烷菌数量相适应的水平。

厌氧活性污泥的沉淀性能与污泥的凝聚性有关、与好氧处理一样，厌氧活性污泥的沉淀性能也以SVI衡量。;;由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有

机杂质形成的污泥颗粒，呈灰色至黑色。

有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝

作用，有一定的沉降性能；

颗粒厌氧活性污泥的直径在0.5mm以上。

微生物的组成主要有六种：

由外到内水解细菌、发酵细菌、氢细菌和乙