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文檔簡介

1、第九章第九章 厭氧生物處理厭氧生物處理重點:重點:基本原理(酸化甲烷化兩階段、基本原理(酸化甲烷化兩階段、四階段)、四階段)、UASB等反應(yīng)器特點等反應(yīng)器特點回憶:回憶:反應(yīng)類型、方程式、能量水平、反應(yīng)類型、方程式、能量水平、基本規(guī)律等,基本規(guī)律等,59http:/ 厭氧生物處理基本原理厭氧生物處理基本原理一、反應(yīng)階段一、反應(yīng)階段圖圖112兩段說:酸化兩段說:酸化甲烷化甲烷化n酸化階段酸化階段:產(chǎn)酸細菌(兼性):產(chǎn)酸細菌(兼性)天然高天然高分子化合物分子化合物有機酸、醇等液態(tài)產(chǎn)物有機酸、醇等液態(tài)產(chǎn)物溶解的氣體(氨氣、硫化氫、二氧化碳溶解的氣體(氨氣、硫化氫、二氧化碳等),等),pH下降、直到產(chǎn)

2、生的氨氣將其中和下降、直到產(chǎn)生的氨氣將其中和n甲烷化階段甲烷化階段:甲烷細菌(專性厭氧):甲烷細菌(專性厭氧)二氧化碳硫化氫甲烷二氧化碳硫化氫甲烷四段說:四段說:水解酸化乙酸化甲水解酸化乙酸化甲烷化烷化水解:細菌胞外酶水解固態(tài)有機物水解:細菌胞外酶水解固態(tài)有機物乙酸化:乙酸細菌將液態(tài)產(chǎn)物乙酸化乙酸化:乙酸細菌將液態(tài)產(chǎn)物乙酸化特點:特點:乙酸化過程的必然存在乙酸化過程的必然存在產(chǎn)乙酸細菌和產(chǎn)甲烷細菌(均稱為甲烷細菌)產(chǎn)乙酸細菌和產(chǎn)甲烷細菌(均稱為甲烷細菌)嚴格共生嚴格共生復雜有機物絕大多數(shù)經(jīng)過乙酸化才能生成甲烷復雜有機物絕大多數(shù)經(jīng)過乙酸化才能生成甲烷 硫酸鹽和硫化氫阻礙甲烷化過程,為什么?硫酸鹽

3、和硫化氫阻礙甲烷化過程,為什么?競爭關(guān)系競爭關(guān)系二、反應(yīng)條件:二、反應(yīng)條件:甲烷化過程為控制階段,為什么?甲烷化過程為控制階段,為什么?反應(yīng)速度及對反應(yīng)速度及對環(huán)境條件的敏感程度環(huán)境條件的敏感程度pH:6.8-7.2,溫度:溫度:35-38(中溫消化),(中溫消化),52-55(高溫消(高溫消化,需更多能量),升高有利于反應(yīng)進行,消化,需更多能量),升高有利于反應(yīng)進行,消耗能量均勻性耗能量均勻性有毒物質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)要求低等有毒物質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)要求低等F/M低、增加微生物量;低、增加微生物量;第二節(jié)第二節(jié) 厭氧生物處理方法厭氧生物處理方法一、概論一、概論特點特點:水力停留時間長:水力停留時間長提高速

4、率提高速率高速率厭氧系統(tǒng)工藝高速率厭氧系統(tǒng)工藝成功關(guān)鍵成功關(guān)鍵:大量微生大量微生物物和盡可能和盡可能長的泥齡長的泥齡(設(shè)計運行參數(shù))、(設(shè)計運行參數(shù))、充分接觸充分接觸1.保持大量污泥和長泥齡保持大量污泥和長泥齡固定化微生物固定化微生物(生物膜)(生物膜)/沉淀性能良好的厭氧污泥(顆沉淀性能良好的厭氧污泥(顆粒污泥)粒污泥)減小水力停留時間減小水力停留時間/固體停留時間很長固體停留時間很長AF、UASB、EGSB、FB、ABF2. 充分接觸充分接觸布水的均勻性以及高反應(yīng)器、布水的均勻性以及高反應(yīng)器、出水回流出水回流獲得高的上升流速獲得高的上升流速高攪高攪拌強度拌強度二、分類二、分類三代反應(yīng)器三

5、代反應(yīng)器第一代:化糞池第一代:化糞池厭氧接觸法厭氧接觸法第二代:第二代:AFUASBFBABR第三代:第三代:EGSBAF+UASB水解水解EGSB厭氧消化池厭氧消化池化糞池化糞池用途:污泥消化、污水處理用途:污泥消化、污水處理過程:進水:定期或連續(xù)過程:進水:定期或連續(xù)出水:停止攪拌、靜止沉淀分離排出上清液出水:停止攪拌、靜止沉淀分離排出上清液排泥:底部排泥:底部發(fā)酵發(fā)酵需加熱,采用在池外設(shè)熱交換器間接加需加熱,采用在池外設(shè)熱交換器間接加熱或采用蒸汽直接加熱熱或采用蒸汽直接加熱攪拌攪拌每每24h攪拌一次攪拌一次使進料與污泥密使進料與污泥密切接觸切接觸停留時間停留時間水水12-24h,泥半年,

6、泥半年特點:特點:厭氧發(fā)酵與固液分離一體化厭氧發(fā)酵與固液分離一體化一體化污一體化污水處理裝置原理水處理裝置原理厭氧接觸反應(yīng)器厭氧接觸反應(yīng)器完全混合活性污泥法類似完全混合活性污泥法類似反應(yīng)池反應(yīng)池沉淀池沉淀池/氣浮池(固液分氣浮池(固液分離離)污泥回流污泥回流消化池提高污泥濃度消化池提高污泥濃度(特別高)(特別高)特點:特點:回流量大、不曝氣、需脫氣、中回流量大、不曝氣、需脫氣、中SS(作(作為載體)為載體)需要初沉池嗎?需要初沉池嗎?厭氧濾池厭氧濾池AF特點:特點:與生物濾池類似,但無通風需求;水路可與生物濾池類似,但無通風需求;水路可向上、下向上、下缺點:缺點:載體價格載體價格/與構(gòu)筑物價格

7、相當;易發(fā)生短與構(gòu)筑物價格相當;易發(fā)生短路和堵塞,對進水路和堵塞,對進水SS要求嚴格要求嚴格運行調(diào)試需測試指標運行調(diào)試需測試指標表表151,進出水,進出水C O D 、 出 水、 出 水 p H 、 S S 、揮 發(fā) 酸 (揮 發(fā) 酸 (V FA Volatilized Fatty Acid)、堿度、產(chǎn)氣量及組、堿度、產(chǎn)氣量及組成(甲烷),分別說明什么?成(甲烷),分別說明什么?UASBUpflow A. Sludge Bed特點:特點:三相分離器的設(shè)計實現(xiàn)三相分離器的設(shè)計實現(xiàn)三相分離,上三相分離,上流速度小于流速度小于1-2m/h頂部:消化氣;頂部:消化氣;中部:懸浮污泥層中部:懸浮污泥層上

8、部:澄清水上部:澄清水底部:污泥層(斗)底部:污泥層(斗)無需曝氣、有氣態(tài)產(chǎn)物攪拌、氣泡黏附污泥無需曝氣、有氣態(tài)產(chǎn)物攪拌、氣泡黏附污泥流化態(tài)流化態(tài)接觸好,效果好,耐沖擊表接觸好,效果好,耐沖擊表15.2比較:比較:UASB負荷高(與負荷高(與164頁好氧活性污泥法頁好氧活性污泥法對比)、水力停留時間短、去除率高對比)、水力停留時間短、去除率高設(shè)計要素設(shè)計要素反應(yīng)器建筑尺寸如高度、上升流速反應(yīng)器建筑尺寸如高度、上升流速等等方法(經(jīng)驗參數(shù)負荷法、公式法)方法(經(jīng)驗參數(shù)負荷法、公式法)運行性能運行性能顆粒污泥特性的好壞顆粒污泥特性的好壞最大體積有十多萬立方米最大體積有十多萬立方米FB流化床流化床與好

9、氧處理中流化床對與好氧處理中流化床對比比ABR A. Baffled Reactorz厭氧折流板厭氧折流板反應(yīng)器反應(yīng)器 折板的阻隔折板的阻隔推流推流隔開各個反應(yīng)隔開各個反應(yīng)器器微生物種群差別微生物種群差別處理效果好處理效果好EGSBExpanded Granular Sludge Bed80年代后期厭氧顆粒污泥膨脹床年代后期厭氧顆粒污泥膨脹床與與UASB不同之處:上流速度高不同之處:上流速度高6-12m/h,污,污泥全部膨脹化、接觸更加充分、水力停留泥全部膨脹化、接觸更加充分、水力停留時間更短時間更短低溫低濃度污水低溫低濃度污水IC內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器UASB(底部高負荷)(底部高負荷)+

10、UASB(上部低負荷)(上部低負荷)1996我國引進第一個我國引進第一個70立方米(高立方米(高16m)處理)處理400m3/d的啤酒廢水(的啤酒廢水(CODCr4300mg/L,B O D52 3 0 0 m g / L ) 、 負 荷 率 為) 、 負 荷 率 為 2 3 -30kgCOD/m3d,去除率,去除率80四個功能單元:混合、膨脹、精處理、回流四個功能單元:混合、膨脹、精處理、回流UFB(Upflow Fluidized Batch)無需載體、無需載體、良好混合,介于流化床(良好混合,介于流化床(FB)與)與UASB之間高之間高有機負荷(有機負荷(1530 kgCOD/m3d,去除率,去除率6095),上升流速),上升流速5-7m/h特點:特點:適應(yīng)于溶解性有機物去除,顆粒有機物容適應(yīng)于溶解性有機物去除,顆粒有機物容易流失易流失AF(上部)(上部)+UASB負荷高負荷高水解水解UASB水解水解去除懸浮物、轉(zhuǎn)化顆粒有機物為溶解性去除懸浮物、轉(zhuǎn)化顆粒有機物為溶解性有機物(?預酸化)有機物(?預酸化)其他其他AMBS厭氧

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