污水厭氧處理培訓講義

1、厭氧篇1、厭氧氧反應概概述：利用微生生物生命命過程中中的代謝謝活動，將將有機物物分解為為簡單無無機物，從從而去除除水中有有機物污污染的過過程，稱稱為廢水水的生物物處理。根據(jù)代代謝過程程對氧的的需求，微微生物又又分為好好氧、厭厭氧和介介于兩者者間的兼兼性微生生物。厭厭氧生物物處理就就是利用用厭氧微微生物的的代謝過過程，在在無需提提供氧的的情況下下，把有有機物轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為無無機物和和少量的的細胞物物質(zhì)，這這些無機機物包括括大量的的生物氣氣（即沼沼氣）和和水。厭氧是一一種低成成本廢水水處理技技術(shù)，把把廢水治治理和能能源相結(jié)結(jié)合，特特別適合合發(fā)展中中國家使使用。2、厭氣氣處理技技術(shù)的優(yōu)優(yōu)勢和不不足：優(yōu)勢：

2、2.1可可作為環(huán)環(huán)境保護護、能源源回收和和生態(tài)良良性循環(huán)環(huán)結(jié)合系系統(tǒng)的技技術(shù)，具具有良好好的社會會、經(jīng)濟濟、環(huán)境境效益。2.2耗耗能少,運行費費低,對中等等以上(15000mgg/L)濃度廢廢水費用用僅為好好氧工藝藝1/33。2.3回回收能源源,理論上上講1kkgCOOD可產(chǎn)產(chǎn)生純甲甲烷0.35mm3,燃值(33.93310-1J/m3)，高于于天然氣氣(3.9310-1J/m3)。以日日排100t CCOD工工廠為例例,按CODD去除800%,甲甲烷為理理論值880%計計算，日日產(chǎn)沼氣氣22440m33,相當于于25000m33天然氣氣或3.85tt煤,可發(fā)電電54000Kwwh。2.4設設

3、備負荷荷高、占占地少。2.5剩剩余污泥泥少,僅相當當于好氧氧工藝11/61/110。2.6對對N、P等營養(yǎng)養(yǎng)物需求求低，好好氧工藝藝要求CC：N:PP=1000:55:1,厭氧工工藝為CC:N:P=(3500-5000):5:11。2.7可可直接處處理高濃濃有機廢廢水,不需稀稀釋。2.8厭厭氧菌可可在中止止供水和和營養(yǎng)條條件下，保保留生物物活性和和沉泥性性一年,適合間間斷和季季節(jié)性運運行。2.9系系統(tǒng)靈活活,設備簡簡單,易于制制作管理理，規(guī)模?？纱罂煽尚　捬醪蛔阕?2.100出水污污染濃度度高于好好氧，一一般不能能達標；2.111對有毒毒性物質(zhì)質(zhì)敏感；2.122初次啟啟動緩慢慢，最少少需8-

4、12周周以上方方能轉(zhuǎn)入入正常水水平。3、反應應機理：厭氧反應應過程是是對復雜雜物質(zhì)（指指高分子子有機物物以懸浮浮物和膠膠體形式式存在于于水中）生生物降解解的復雜雜的生態(tài)態(tài)系統(tǒng)。其反應應過程可可分為四四個階段段：3.1水水解階段段被細細菌胞外外酶分解解成小分分子。例例如：纖纖維素被被纖維酶酶水解為為纖維二二糖和葡葡萄糖，淀淀粉被淀淀粉酶分分解為麥麥牙糖和和葡萄糖糖，蛋白白質(zhì)被蛋蛋白酶水水解為短短肽和氨氨基酸等等，這些些小分子子的水解解產(chǎn)物能能被溶解解于水，并并透過細細胞為細細胞所利利用。3.2發(fā)發(fā)酵階段段小分分子的化化合物在在發(fā)酵菌菌（即酸酸化菌）的的細胞內(nèi)內(nèi)轉(zhuǎn)化為為更為簡簡單的化化合物，并并分

5、泌到到細胞外外。這一一階段主主要產(chǎn)物物為揮發(fā)發(fā)性脂肪肪酸（VVFA）醇醇類、乳乳酸、CCO2、氫、氨氨、硫化化氫等。3.3產(chǎn)產(chǎn)酸階段段上一階階段產(chǎn)物物被進一一步轉(zhuǎn)化化為乙酸酸、氫、碳酸以以及新的的細胞物物質(zhì)。3.4產(chǎn)產(chǎn)甲烷階階段在這一一階段乙乙酸、氫氫、碳酸酸、甲酸酸和甲醇醇等被轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為甲甲烷、二二氧化碳碳和新細細胞物質(zhì)質(zhì)。原理理圖如下下：水解階段段含有有蛋白質(zhì)質(zhì)水解、碳水化化合物水水解和脂脂類水解解。發(fā)酵酸化化階段包括括氨基酸酸和糖類類的厭氧氧氧化，以以及較高高級脂肪肪酸與醇醇類的厭厭氧氧化化。產(chǎn)乙酸階階段含有從從中間產(chǎn)產(chǎn)物中形形成乙酸酸和氧氣氣，以及及氫氣和和二氧化化碳形成成乙酸。產(chǎn)甲烷階

6、階段包括從從乙酸形形成甲烷烷，以及及從氧、二氧化化碳形成成甲烷。廢水中中有硫酸酸鹽時，還還會有硫硫酸鹽還還原過程程，如虛虛線所示示。4、厭氧氧反應器器類型：普通厭氧氧反應池池、厭氧氧接觸工工藝、升升流厭氧氧污泥庫庫(UAASB)反應器器、厭氧顆粒粒污泥膨膨脹庫(EGSSR)、厭氧濾濾料(AAF)、厭氧折折流反應應器(AABR)、厭氧氧生物轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤等5、厭氧氧反應的的工藝控控制條件件：5.1溫溫度：按按三種不不同嗜溫溫厭氧菌菌（嗜溫溫5-200嗜溫200-422嗜溫422-755）工程程上分為為低溫厭厭氧(115-220)、中溫溫厭氧（30-35）、高溫厭氧（50-55）三種。溫度對厭氧反應尤為重

7、要，當溫度低于最優(yōu)下限溫度時，每下降1，效率下降11%。在上述范圍，溫度在1-3的微小波動，對厭氧反應影響不明顯，但溫度變化過大（急速變化），則會使污泥活力下降，度產(chǎn)生酸積累等問題。5.2 PH：厭氧水水解酸化化工藝，對對PH要求求范圍較較松，即即產(chǎn)酸菌菌的PHH應控制制4-7范圍內(nèi)內(nèi)；完全全厭氧反反應則應應嚴格控控制PHH，即產(chǎn)產(chǎn)甲烷反反應控制制范圍44.5-8.00,最佳佳范圍為為4.88-7.2,PPH低于于4.33或高于于7.88,甲烷烷化速降降低。5.3氧氧化還原原電位：水解階階段氧化化還原電電位為-1000+1000mvv，產(chǎn)甲甲烷階段段的最優(yōu)優(yōu)氧化還還原電位位為-1150-400

8、0mvv。因此此,應控制制進水帶帶入的氧氧的含量量，不能能因以對對厭氧反反應器造造成不利利影響。5.4營營養(yǎng)物：厭氧反反應池營營養(yǎng)物比比例為CC:N:P=(3500-5000):5:11。5.5有有毒有害害物：抑抑制和影影響厭氧氧反應的的有害物物有三種種：5.5.1無機機物:有氨、無機硫硫化物、鹽類、重金屬屬等，特特別硫酸酸鹽和硫硫化物抑抑制作用用最為嚴嚴重；5.5.2有機機化合物物:非極性性有機化化合物，含含揮發(fā)性性脂肪酸酸(VFFA)、非極性性酚化合合物、芬芬香族氨氨基酸、焦糖化化合物等等。5.5.3生物物異型化化合物,含氯化化烴、甲甲醛、氰氰化物、洗滌劑劑、抗菌菌素等。5.6工工藝技術(shù)術(shù)

9、參數(shù)：5.6.1水力力停留時時間:HHRT5.6.2有機機負荷5.6.3污泥泥負荷6、厭氧氧反應器器啟動:6.1接接種污泥泥:有顆粒粒污泥時時,接種污污泥數(shù)量量大小110-115%.當沒有有現(xiàn)成的的污泥時時,應用最最多的是是污水處處理廠污污泥池的的消化污污泥.稠的消消化污泥泥有利于于顆粒污污泥形成成。沒有有消化污污泥和顆顆粒污泥泥時，化化糞池污污泥、新新鮮牛糞糞、豬糞糞及其它它家畜糞糞便都可可利用作作菌種，也可用腐敗污泥和魚塘底泥作接種污泥，但啟動周期較長。污泥接種種濃度至至少不低低10KKg/mm3反應器器容積，但但接種污污泥填充充量不大大于反應應器容積積60%。污泥泥接種中中應防止止無機污

10、污泥、砂砂以及不不可消化化的其它它物進入入?yún)捬醴捶磻鲀?nèi)內(nèi)。7.2接接種污泥泥啟動：啟動分分以下三三個階段段進行：1、起始始階段反應應池負荷荷從0.5-11.0kkgCOOD/mm3d或污泥泥負荷00.055-0.1kggCODD/kggVSSSd開始。進入?yún)拝捬醭叵到饨鈴U水的的混合液液濃度不不大于CCOD550000mg/L，并并按要求求控制進進水，最最低的CCOD負負荷為110000mg/L。進進液濃度度不符合合應進行行稀釋。進液時不不要刻意意嚴格控控制所有有工藝參參數(shù)，但但應特別別注意乙乙酸濃度度，應保保持在110000mg/L以下下。進液液采用間間斷沖擊擊形式，即即每34小時一一

11、次，每每次5-10mmin，之之后逐步步減斷間間隔時間間至1小時，每每次進液液時間逐逐步增長長2030mmin。起始階階段，進進水間隔隔時間過過長時，則則應每隔隔1小時開開動泵對對污泥攪攪拌一次次，每次次35miin。2、啟動動第二階階段當反應應器容積積負荷上上升到22-5kkgCOOD/mm3d時，這這一階段段洗出污污泥量增增大，顆顆粒污泥泥開始產(chǎn)產(chǎn)生。一一般講，從從第一段段到第二二段要440d時時間，此此時容積積負荷大大約為設設計負荷荷的500%。3、啟動動的第三三階段從容容積負荷荷50%上升到到1000%，采采用逐步步增加進進料數(shù)量量和縮短短進料間間斷時間間來實現(xiàn)現(xiàn)。衡量量能否獲獲進料量

12、量和縮短短進料時時間的化化驗指標標定控制制發(fā)揮性性脂肪酸酸VFAA不大于于5000mg/L，當當VFAA超過5000-110000mg/L，厭厭氧反應應器呈現(xiàn)現(xiàn)酸化狀狀態(tài)，超超過10000mmg/LL則表明明已經(jīng)酸酸化，需需立即采采取措施施停止進進料，進進行菌種種馴化。一般來來講第二二段到第第三段也也需300-400d時間間。7.3啟啟動的要要點1、啟動動一定要要逐步進進行，留留有充裕裕的時間間，并不不能期望望很短時時間進入入加料運運行達到到厭氧降降解的目目標。因因為啟動動實際上上是使細細菌從休休眠狀態(tài)態(tài)恢復，即即活化的的過程。啟動中中細菌選選擇、馴馴化、增增殖過程程都在進進行，原原厭氧污污泥

13、中濃濃度較低低的甲烷烷菌的增增長速度度相對于于產(chǎn)酸菌菌要慢的的多。因因此，這這時負荷荷一般不不能高，時時間不能能短，每每次進料料要少，間間隔時間間要長。2、混合合進液濃濃度一定定要控制制在較低低水平，一一般COOD濃度度為10000-50000mgg/L，當當超過550000mg/L，應應進行出出水循環(huán)環(huán)和加水水稀釋至至要求。3、若混混合液中中亞硫酸酸鹽濃度度大于2200mmg/LL時，則則亦應稀稀釋至1100mmg/LL以下才才能進液液。4、負荷荷增加操操作方式式：啟動動初期容容積負荷荷可從00.2-0.55kgCCOD/m3d開始，當當生物降降解能力力達到880%以以上時，再再逐步加加大。

14、若若最低負負荷進料料，厭氧氧過程仍仍不正常常CODD不能消消化，則則進料間間斷時間間應延長長24hh或2-33d，檢檢查消化化降解的的主要指指標測量量VFAA濃度，啟啟動階段段VFAA應保持持在3mmmoLL/L以以下。5、當容容積負荷荷走到22.0kkgCOOD/mm3d后，每每次進料料負荷可可增大，但但最大不不超過220%，只只有當進進料增大大，而VVFA濃濃度且維維持不變變，或仍仍維持在在3mmmoL/L水平平時，進進料量才才能不斷斷增大進進液間隔隔才能不不斷減少少。6.厭氧氧生物處處理中存存在的問問題及解解決方法法存在問題題原因解決方法法1、污泥泥生長過過慢1營養(yǎng)物物不足，微微量元素素不足；2進液酸酸化度過過高；3種泥不不足。1增加營營養(yǎng)物和和微量元元素；2減少酸酸化度；3增加種種泥。2、反應應器過負負荷1反應器器污泥量量不夠；2污泥產(chǎn)產(chǎn)甲烷活活性不足足；3每次進進泥量過過大間斷斷時間短短。1增加種種污或提提高污泥泥產(chǎn)量；2減少污污泥負荷荷；3減少每每次進泥泥量加大大進泥間間隔。3、污泥泥活性不不夠1溫度不不夠；2產(chǎn)酸菌菌生長過過快；3營養(yǎng)或或微量元元素不足足；4無機物物Ca2+引起沉沉淀。1提高溫溫度；2控制產(chǎn)產(chǎn)酸菌生生