污水處理流程ppt課件

1、第九章 厭氧生物處置概述原理主要構(gòu)筑物及工藝厭氧生物處置概述 在斷絕與空氣接觸的條件下，依賴兼性厭氧菌和專性厭氧菌的生物化學(xué)作用，對有機物進展生物降解的過程，稱為厭氧生物處置法或厭氧消化法。 厭氧生物處置法的處置對象是：高濃度有機工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)污水的污泥、動植物殘體及糞便等。 厭氧生物處置概述厭氧生物處置的方法和根本功能有二：1酸發(fā)酵的目的是為進一步進展生物處置提供易生物降解的基質(zhì)；2甲烷發(fā)酵的目的是進一步降解有機物和消費氣體燃料。 厭氧生物處置概述完全的厭氧生物處置工藝因兼有降解有機物和消費氣體燃料的雙重功能，因此得到了廣泛的開展和運用。厭氧生物處置原理一、厭氧消化的生化階段 復(fù)雜有機物的厭

2、氧消化過程要閱歷數(shù)個階段，由不同的細菌群接替完成。根據(jù)復(fù)雜有機物在此過程中的物態(tài)及物性變化，可分三個階段表9-1。厭氧生物處置原理表9-1 有機物厭氧消化過程生化階段 物態(tài)變化液化（水解）酸化（1）酸化（2）氣 化生化過程大分子不溶態(tài)有機物轉(zhuǎn)化為小分子溶解態(tài)有機物小分子溶解態(tài)有機物轉(zhuǎn)化為（H2+CO2）及A、B兩類產(chǎn)物B類產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為（H2+CO2）及乙酸等CH4、CO2等菌 群發(fā)酵細菌產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌甲烷細菌發(fā)酵工藝甲烷發(fā)酵酸 發(fā) 酵厭氧生物處置原理二、發(fā)酵的控制條件以下重點討論甲烷發(fā)酵的控制條件。一營養(yǎng)與環(huán)境條件 廢水、污泥及廢料中的有機物種類繁多，只需未到達抑制濃度，都可延續(xù)進展厭氧生物處置

3、。對生物可降解性有機物的濃度并無嚴厲限制，但假設(shè)濃度太低，比耗熱量高，經(jīng)濟上不合算；水力停留時間短，生物污泥易流失，難以實現(xiàn)穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。普通要求COD大于1000mg/L。 CODNP=20051 厭氧生物處置原理1氧化復(fù)原電位ORP或Eh 厭氧環(huán)境是厭氧消化過程賴以正常進展的最重要的條件。厭氧環(huán)境，主要以體系中的氧化復(fù)原電位來反映。 普通情況下，氧的溶入無疑是引起發(fā)酵系統(tǒng)的氧化復(fù)原電位升高的最主要和最直接的緣由。但是，除氧以外，其它一些氧化劑或氧化態(tài)物質(zhì)的存在如某些工業(yè)廢水中含有的Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-以及酸性廢水中的H+等，同樣能使體系中的氧化復(fù)原電位升高。當(dāng)其濃度

4、到達一定程度時，同樣會危害厭氧消化過程的進展。 厭氧生物處置原理高溫厭氧消化系統(tǒng)適宜的氧化復(fù)原電位為-500-600mV；中溫厭氧消化系統(tǒng)及浮動溫度厭氧消化系統(tǒng)要求的氧化復(fù)原電位應(yīng)低于-300-380mV。產(chǎn)酸細菌對氧化復(fù)原電位的要求不甚嚴厲，甚至可在+100-100mV的兼性條件下生長繁衍；甲烷細菌最適宜的氧化復(fù)原電位為-350mV或更低。 厭氧生物處置原理2溫度 溫度是影響微生物生命活動過程的重要要素之一。溫度主要影響微生物的生化反響速度，因此與有機物的分解速率有關(guān)。 工程上：中溫消化溫度為3038以3335為多；高溫消化溫度為5055。厭氧消化對溫度的突變也非常敏感，要求日變化小于2。溫

5、度突變幅度太大，會招致系統(tǒng)的停頓產(chǎn)氣。 厭氧生物處置原理3pH值及酸堿度 由于發(fā)酵系統(tǒng)中的CO2分壓很高20.340.5kPa，發(fā)酵液的實踐pH值比在大氣條件下的實測值為低。普通以為，實測值應(yīng)在7.27.4之間為好。4毒物 凡對厭氧處置過程起抑制或毒害作用的物質(zhì)，都可稱為毒物。 厭氧生物處置原理1生物量 各種反響器要求的污泥濃度不盡一樣，普通介于1030gVSS/L之間。為了堅持反響器生物量不致因流失而減少，可采用多種措施，如安裝三相分別器、設(shè)置掛膜介質(zhì)、降低水流速度和回流污泥量等。 厭氧生物處置原理2負荷率 負荷率是表示消化安裝處置才干的一個參數(shù)。負荷率有三種表示方法：容積負荷率、污泥負荷率

6、、投配率。反響器單位有效容積在單位時間內(nèi)接納的有機物量，稱為容積負荷率，單位為kg/m3d或g/Ld。有機物量可用COD、BOD、SS和VSS表示。反響器內(nèi)單位分量的污泥在單位時間內(nèi)接納的有機物量，稱為污泥負荷率，單位為kg/kgd或g/gd。每天向單位有效容積投加的新料的體積，稱為投配率，單位為m3/m3d。投配率的倒數(shù)為平均停留時間或消化時間，單位為d。投配率有時也用百分數(shù)表示，例如，0.07m3/m3d的投配率也可表示為7%。厭氧生物處置原理厭氧消化安裝的負荷率是怎樣確定的呢？ 一個重要的原那么是：在兩個轉(zhuǎn)化酸化和氣化速率堅持穩(wěn)定平衡的條件下，求得最大的處置目的最大處置量或最大產(chǎn)氣量。

7、普通而言，厭氧消化微生物進展酸化轉(zhuǎn)化的才干強，速率快，對環(huán)境條件的順應(yīng)才干也強；而進展氣化轉(zhuǎn)化的才干相對較弱，速率也較慢，對環(huán)境的順應(yīng)才干也較脆弱。這種前強后弱的特征使兩個轉(zhuǎn)化速率堅持穩(wěn)定平衡頗為困難，因此構(gòu)成了三種發(fā)酵形狀。 當(dāng)有機物負荷率很高時，由于供應(yīng)產(chǎn)酸菌的食物相當(dāng)充分，致使作為其代謝產(chǎn)物的有機物酸產(chǎn)量很大，超越了甲烷細菌的吸收利用才干，導(dǎo)致有機酸在消化液中的積累和pH值以下均指大氣壓條件下的實測值下降，其結(jié)果是使消化液顯酸性pH7。這種在酸性條件下進展的厭氧消化過程稱為酸性發(fā)酵形狀，它是一種低效而又不穩(wěn)定的發(fā)酵形狀，應(yīng)盡量防止。 當(dāng)有機負荷率適中時，產(chǎn)酸細菌代謝產(chǎn)物中的有機酸根本上能

8、被甲烷細菌及時地吸收利用，并轉(zhuǎn)化為沼氣，溶液中殘存的有機酸量普通為每升數(shù)百毫克。此時消化液中pH值維持在77.5之間，溶液呈弱堿性。這種在弱堿性條件下進展的厭氧消化過程稱之為弱堿性發(fā)酵形狀，它是一種高效而又穩(wěn)定的發(fā)酵形狀，最正確負荷率應(yīng)達此形狀。 當(dāng)有機物負荷率偏小時，供應(yīng)產(chǎn)酸細菌的食物缺乏，產(chǎn)酸量偏少，不能滿足甲烷細菌的需求。此時，消化液中的有機酸殘存量很少，pH值偏高，在pH值偏高大于7.5的條件下進展的厭氧消化過程，稱為堿性發(fā)酵形狀。如前所述，由于負荷偏低，因此是一種雖穩(wěn)定但低效的厭氧消化形狀。 厭氧生物處置原理3加熱 為把料液控制到要求的發(fā)酵溫度，那么必需加熱。據(jù)估算，去除8000mg

9、/L的COD所產(chǎn)生的沼氣，能使一升水升溫10。 4pH值的控制 假設(shè)料液會導(dǎo)致反響器內(nèi)液體的pH值低于6.5或高于8.0時，那么應(yīng)對料液預(yù)先中和。當(dāng)有機酸的積累而使反響液的pH值低于6.87時，應(yīng)適當(dāng)減小有機物負荷或毒物負荷，使pH值恢復(fù)到7.0以上最好為7.27.4。假設(shè)pH低于6.5，應(yīng)停頓加料，并及時投加石灰中和。厭氧生物處置主要構(gòu)筑物及工藝一、早期用于處置廢水的厭氧消化構(gòu)筑物是化糞池和雙層沉淀池。 化糞池是一個矩形密閉的池子，用隔墻分為兩室或三室，各室之間用水下銜接納接通。廢水由一端進入，經(jīng)過各室后由另一端排出。懸浮物沉于池底后進展緩慢的厭氧發(fā)酵。各室的頂蓋上設(shè)有人孔，可定期數(shù)月將消化

10、后的污泥挖出，供作農(nóng)肥。這種處置構(gòu)筑物通常設(shè)于獨立的居住或公共建筑物的下水管道上，用于初步處置糞便廢水。厭氧生物處置主要構(gòu)筑物及工藝雙層沉淀池上部有一個流槽，槽底呈V形。廢水沿槽緩慢流過時，懸浮物便沉降下來，并從V形槽底縫滑落于大圓形池底，在那里進展厭氧消化。這兩種處置構(gòu)筑物僅起截留和降解有機懸浮物的功用，產(chǎn)生的沼氣難以搜集利用。厭氧生物處置主要構(gòu)筑物及工藝二、普通消化池，主要用于處置城市污水的沉淀污泥。普通消化池多建成加頂蓋的筒狀。生污泥從池頂進入，經(jīng)過攪拌與池內(nèi)污泥混合，進展厭氧消化。分解后的污泥從池底排出。產(chǎn)生的生物氣從池頂搜集。普通消化池需求加熱，以維持高的生化速率。這種處置構(gòu)筑物通常

11、是每天加排料各12次，與此同時進展數(shù)小時的攪拌混合。 圓筒形厭氧消化池 蛋形厭氧消化池 厭氧生物處置主要構(gòu)筑物及工藝三、厭氧接觸系統(tǒng) 普通消化池用于處置高濃度有機廢水時，為了強化有機物與池內(nèi)厭氧污泥的充分接觸，必需延續(xù)攪拌； 同時為了提高處置效率，必需改延續(xù)進水排水為延續(xù)進水排水。但這樣一來，會呵斥厭氧污泥的大量流失。 為了抑制這一缺陷，可在消化池后串聯(lián)一個沉淀池，將沉淀下的污泥又送回消化池，因此組成了厭氧接觸系統(tǒng)圖9-4。 污泥回流量約為進水流量的23倍。消化池內(nèi)的MLVSS為610g/L。厭氧生物處置主要構(gòu)筑物及工藝四、厭氧生物濾池和厭氧生物轉(zhuǎn)盤 為了防止消化池的污泥流失，可在池內(nèi)設(shè)置掛膜介質(zhì)，使厭氧微生物生長在上面，由此出現(xiàn)了厭氧生物濾池和厭氧生物轉(zhuǎn)盤。厭氧生物處置主要構(gòu)筑物及工藝五、上流式厭氧污泥床反響器UASB 這種反響器是目前運用最為廣泛的一種厭氧生物處置安裝。 UASB布置結(jié)果表示圖布水區(qū)反響區(qū)三相分別區(qū)超高厭氧生物處置主要構(gòu)筑