厭氧生物處理市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

Ch14工業(yè)廢水生物處理

工業(yè)廢水可生化性工業(yè)廢水好氧生物處理活性污泥法生物膜法工業(yè)廢水厭氧生物處理工業(yè)廢水厭氧－好氧串聯(lián)生物處理第1頁(yè)第1頁(yè)14.1工業(yè)廢水可生化性

（一）工業(yè)廢水可生化性評(píng)價(jià)辦法：水質(zhì)原則法（BOD/COD）微生物耗氧速率法脫氫酶活性法有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)法第2頁(yè)第2頁(yè)（二）可生化性評(píng)價(jià)試驗(yàn)應(yīng)注意問題：生物處理辦法；微生物起源及濃度；有機(jī)物濃度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、pH值、水溫、共存物質(zhì)。第3頁(yè)第3頁(yè)14.2工業(yè)廢水好氧生物處理

（一）活性污泥法(ActivatedSludgeProcess)老式活性污泥法(TraditionalActivatedSludgeProcess)氧化溝(OxidationDitch)SBR(SequencingBatchedReactor)第4頁(yè)第4頁(yè)（二）生物膜法(Bio-filmProcess)接觸氧化法(ContactOxidationProcess)生物轉(zhuǎn)盤(BiologicalRotatingContactor)生物濾池(BiologicalFilter)第5頁(yè)第5頁(yè)14.3工業(yè)廢水生物處理廢水厭氧生物處理是環(huán)境工程與能源工程中一項(xiàng)主要技術(shù)可用于處理有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水，也用于處理中、低濃度有機(jī)廢水第6頁(yè)第6頁(yè)（一）厭氧生物處理原理廢水厭氧生物處理：指在無(wú)氧條件下，借助厭氧微生物新陳代謝作用分解廢水中有機(jī)物質(zhì)，并使之轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿訜o(wú)機(jī)物質(zhì)處理過(guò)程。1979年出現(xiàn)了厭氧消化三階段理論，主要包括：第7頁(yè)第7頁(yè)第一階段水解發(fā)酵階段，復(fù)雜有機(jī)物在厭氧菌胞外酶作用下，首先被分解成簡(jiǎn)樸有機(jī)物；這些簡(jiǎn)樸有機(jī)物在產(chǎn)酸菌作用下通過(guò)厭氧發(fā)酵和氧化轉(zhuǎn)化為乙酸、丙酸和丁酸等脂肪酸和醇類等。第二階段產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段，在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌作用下，把第一階段產(chǎn)物，如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇類轉(zhuǎn)化為乙酸等物質(zhì)。第三階段產(chǎn)甲烷階段，產(chǎn)甲烷細(xì)菌利用第一階段和第二階段產(chǎn)生乙酸、二氧化碳和氫轉(zhuǎn)化為甲烷。第8頁(yè)第8頁(yè)（二）厭氧生物處理特點(diǎn)與好氧生物處理法相比長(zhǎng)處：⑴應(yīng)用范圍廣：適于處理中、高濃度廢水；幾百到上萬(wàn)噸規(guī)模；⑵能耗低，是好氧處理10~15%；且能夠產(chǎn)生大量能源；⑶負(fù)荷高（5～10kgBOD/m3.d，是好氧10倍），占地少；⑷剩余污泥量少（是好氧1/20），且其濃縮性和脫水性能良好。第9頁(yè)第9頁(yè)⑸對(duì)氮、磷營(yíng)養(yǎng)物需求量少（BOD:N:P=200~400:5:1）⑹厭氧處理過(guò)程有一定殺菌作用；⑺厭氧活性污泥能夠長(zhǎng)期貯存（可保留一年以上），可間斷或季節(jié)性運(yùn)營(yíng)。第10頁(yè)第10頁(yè)與好氧生物處理法相比缺點(diǎn)：處理后出水水質(zhì)較差，難以直接達(dá)標(biāo)，普通需要進(jìn)行后處理（普通在厭氧處理后串聯(lián)好氧處理）。由于厭氧細(xì)菌增殖緩慢，厭氧反應(yīng)器初次啟動(dòng)過(guò)程需時(shí)較長(zhǎng)，普通需要8～12周時(shí)間才干完畢。厭氧微生物對(duì)有毒物質(zhì)和環(huán)境條件較為敏感，操作控制原因比較復(fù)雜，操作不妥也許造成反應(yīng)器運(yùn)營(yíng)條件惡化（產(chǎn)生臭味和腐蝕性氣體）。第11頁(yè)第11頁(yè)（三）厭氧生物處理主要影響原因溫度：產(chǎn)甲烷菌溫度范圍是5～60℃，在35℃和53℃上下能夠分別取得較高消化效率，溫度為40～45℃時(shí)，厭氧消化效率較低。各種產(chǎn)甲烷菌適宜范圍不一致，且最適溫度范圍較小pH值：產(chǎn)酸細(xì)菌對(duì)酸堿度不及甲烷細(xì)菌敏感，產(chǎn)酸細(xì)菌適宜pH值4.5～8.0；產(chǎn)甲烷菌最適pH值7.0～7.2，適宜pH值6.6～7.4第12頁(yè)第12頁(yè)有機(jī)負(fù)荷：在一定范圍內(nèi)，伴隨有機(jī)負(fù)荷提升，產(chǎn)氣率趨向下降，而消化器容積產(chǎn)氣量則增多。有機(jī)負(fù)荷過(guò)高，會(huì)使消化系統(tǒng)中污泥流失速率不小于增長(zhǎng)速率而減少消化效率；有機(jī)負(fù)荷過(guò)低，物料產(chǎn)氣率即使能夠提升，但容積產(chǎn)生率減少，反應(yīng)器容積將增大，使消化設(shè)備利用效率減少，而增長(zhǎng)投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。厭氧活性污泥：厭氧活性污泥濃度和性狀與消化效能有密切關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，活性污泥濃度愈高，厭氧消化效率也愈高，但到了一定程度后，效率提升不再明顯。第13頁(yè)第13頁(yè)有毒物質(zhì)：厭氧系統(tǒng)中有毒物質(zhì)會(huì)不同程度地對(duì)過(guò)程產(chǎn)生克制作用，通常包含有毒有機(jī)物、重金屬離子和一些陰離子等氧化還原電位：產(chǎn)甲烷菌初始繁殖環(huán)境條件是氧化還原電位不能高于-0.3V。在厭氧消化全過(guò)程中，不產(chǎn)甲烷階段可在兼氧條件下完成，氧化還原電位為＋0.1～-0.1V，而在產(chǎn)甲烷階段，氧化還原電位須控制為-0.3～-0.35V（中溫消化）與-0.56～-0.6V（高溫消化）攪拌和混合：攪拌可消除池內(nèi)梯度，增加食料與微生物之間接觸，避免產(chǎn)生分層，促進(jìn)沼氣分離，顯著地提升消化效率第14頁(yè)第14頁(yè)第一代厭氧反應(yīng)工藝：1880’s~1950’s開發(fā)，HRT長(zhǎng)，效率低。第二代厭氧反應(yīng)工藝：1960’s開始，以提升厭氧微生物濃度和停留時(shí)間、縮短液體停留時(shí)間為目的。第三代厭氧反應(yīng)工藝：1990’s后，微生物以顆粒污泥固定化方式存在于反應(yīng)器中，反應(yīng)器單位容積生物量更高，能承受更高水力負(fù)荷，并含有較高有機(jī)污染物凈化效能。（五）厭氧生物反應(yīng)器第15頁(yè)第15頁(yè)第一代厭氧反應(yīng)工藝：1950’s以前開發(fā)，典型代表：都市污水：①1881年法國(guó)Mouras自動(dòng)凈化器：②1891年英國(guó)Moncriff裝有填料升流式反應(yīng)器：③1895年，英國(guó)設(shè)計(jì)化糞池（SepticTank）；④19，德國(guó)Imhoff池（雙層沉淀池）；剩余污泥：各種厭氧消化池等。第16頁(yè)第16頁(yè)特點(diǎn)：處理廢水同時(shí)，也處理沉淀下來(lái)污泥HRT長(zhǎng)（污泥處理時(shí):長(zhǎng)達(dá)90天，當(dāng)前WWTP污泥處理20~30天）；處理效率低，處理效果不好；（由于廢水與污泥不分隔而影響出水水質(zhì)；雙層沉淀池則有了很大改進(jìn)，有上層沉淀池和下層消化池）含有濃臭氣味（原污泥中含有有機(jī)氮或硫酸鹽等在厭氧條件下分別轉(zhuǎn)化為氨氮或硫化氫）第17頁(yè)第17頁(yè)第二代厭氧反應(yīng)工藝：1960’s開始，以提升厭氧微生物濃度和停留時(shí)間、縮短液體停留時(shí)間為目標(biāo)，SRT與HRT分離。經(jīng)典代表：厭氧接觸池、厭氧濾池（AF）、升流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧流化床（AFB）、厭氧附著膜膨脹床（AAFEB）等。與第一代厭氧工藝相比，第二代工藝愈加重視對(duì)系統(tǒng)環(huán)境條件控制，反應(yīng)器中通常增加了溫控設(shè)施和攪拌裝置，經(jīng)過(guò)不同運(yùn)行方式在反應(yīng)器內(nèi)保持很高濃度生物量。第18頁(yè)第18頁(yè)特點(diǎn)：SRT長(zhǎng)，厭氧微生物濃度高；SRT與HRT分離，HRT短；效率高。第19頁(yè)第19頁(yè)第三代厭氧反應(yīng)工藝：1990’s后，微生物以顆粒污泥固定化方式存在于反應(yīng)器中，反應(yīng)器單位容積生物量更高，能承受更高水力負(fù)荷，并含有較高有機(jī)污染物凈化效能，含有較大高徑比，占地面積小等。典型工藝有：厭氧膨脹顆粒污泥床（EGSB）、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)、升流式厭氧污泥床過(guò)濾器等。

EGSB反應(yīng)器：利用外加出水循環(huán)使反應(yīng)器內(nèi)部形成很高上升流速，提升反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)與微生物之間接觸和反應(yīng)，能夠在較低溫度下處理較低濃度有機(jī)廢水，如都市廢水等；

IC反應(yīng)器：主要應(yīng)用于處理高濃度有機(jī)廢水，依托厭氧生物過(guò)程本身所產(chǎn)生大量沼氣形成內(nèi)部混合液充足循環(huán)與混合，能夠達(dá)到更高有機(jī)負(fù)荷

。第20頁(yè)第20頁(yè)厭氧生物處理技術(shù)厭氧接觸法(AnaerobicContactProcess)厭氧生物濾池(AnaerobicFilter,AF)升流式厭氧污泥床(Up-flowAnaerobicSludgeBlanket,UASB)厭氧膨脹床（AnaerobicExpandedBed,AEB）和厭氧流化床（AnaerobicFluidizedBed,AFB)厭氧生物轉(zhuǎn)盤（AnaerobicRotatingBiologicalContactor）厭氧膨脹顆粒污泥床(ExpandedGranularSludgeBlanket,EGSB)厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（InternalCirculation,IC）兩相厭氧消化工藝(AnaerobicDigester)第21頁(yè)第21頁(yè)1.厭氧接觸法

機(jī)械、水力或壓縮沼氣攪拌：完全混合狀態(tài)真空脫氣裝置：脫氣，提升沉淀池中混合液固液分離效果沉淀池、沉淀污泥回流至消化池：SRT與HRT分離，保持污泥濃度，減少HRT第22頁(yè)第22頁(yè)1.厭氧接觸法

厭氧細(xì)菌生長(zhǎng)緩慢，基本能夠作到不從系統(tǒng)中排放剩余污泥，則Qw=0

：第23頁(yè)第23頁(yè)1.厭氧接觸法

普通厭氧消化池：因Xe=X，故c=HRT。中溫條件下，為滿足產(chǎn)甲烷菌生長(zhǎng)繁殖，SRT要求20~30d，因此厭氧消化池HRT為20~30d。厭氧接觸法：由X>>Xe，故HRT<<SRT；并且X越大，Xe越小，則HRT能夠越短。第24頁(yè)第24頁(yè)1.厭氧接觸法

厭氧接觸法含有下列特點(diǎn)：⑴耐沖擊能力強(qiáng)（污泥濃度5～10gMLVSS/L）⑵消化池容積負(fù)荷較普通消化池大大提升⑶能夠直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大料液；⑷出水水質(zhì)好，但需增長(zhǎng)沉淀池、污泥回流和脫氣設(shè)備；⑸混合液難于在沉淀池中進(jìn)行固液分離，污泥中脫氣不徹底，沉淀池中存在厭氧生化反應(yīng)

第25頁(yè)第25頁(yè)1.厭氧接觸法

存在問題：厭氧污泥上附著小氣泡，影響污泥沉淀；且污泥在二沉池中還含有活性，還會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生沼氣，有也許造成已下沉污泥上浮。改進(jìn)辦法：①真空脫氣設(shè)備（真空度為500mmH2O）；②增長(zhǎng)熱互換器，使污泥驟冷，暫時(shí)克制厭氧污泥活性。第26頁(yè)第26頁(yè)2.厭氧生物濾池

厭氧生物濾池結(jié)構(gòu)類似于普通生物濾池，但池頂密封，產(chǎn)生沼氣聚焦在池頂部罩內(nèi)，并從頂部引出。處理水所挾帶生物膜，在濾后沉淀池分離。按水流方向，厭氧生物濾池可分為：升流式、降流式和升流式混合型。第27頁(yè)第27頁(yè)2.厭氧濾池

厭氧濾池（AnaerobicFilter，簡(jiǎn)稱AF）是世界上最早使用污水生物處理構(gòu)筑物之一。1891年，Scott-Moncrieff在英格蘭建成了第一座使用石質(zhì)載體池子，池子上部是濾層，污水自下而上通過(guò)濾層，使污水得到凈化。即使這座池子只供處理10人生活污水，也未冠以厭氧生物濾池之名，但實(shí)質(zhì)上能夠稱作厭氧生物濾池初次應(yīng)用實(shí)例。到20世紀(jì)60年代，美國(guó)McCarty等人將厭氧生物濾池發(fā)展成為第一個(gè)高速厭氧反應(yīng)器，容積負(fù)荷可達(dá)10-15kgCOD/m3.d。

第28頁(yè)第28頁(yè)2.厭氧濾池

厭氧生物濾池主要長(zhǎng)處是：微生物濃度較高，能承受較高有機(jī)負(fù)荷及沖擊負(fù)荷；泥齡長(zhǎng)，HRT較短，反應(yīng)器體積小；啟動(dòng)時(shí)間短，短時(shí)間停運(yùn)后再啟動(dòng)容易；不需攪拌和回流污泥，設(shè)備簡(jiǎn)樸，操作以便，能耗低。第29頁(yè)第29頁(yè)2.厭氧濾池

AF工藝計(jì)算與設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：①濾料選擇；②濾料體積計(jì)算；③布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；④沼氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但當(dāng)前尚無(wú)定型設(shè)計(jì)計(jì)算程序。厭氧生物濾池設(shè)計(jì)第30頁(yè)第30頁(yè)2.厭氧濾池

1)濾料體積計(jì)算：

V=Q（Si–Se）/LvCOD2)慣用設(shè)計(jì)參數(shù)：有機(jī)容積清除負(fù)荷可達(dá)0.5~12

kgCOD/m3.d；有機(jī)物清除率可達(dá)60~95%；濾料層高度為2~5m；相鄰進(jìn)水孔口距離1~2m（小于2m）；污泥排放口距離小于3m。厭氧生物濾池設(shè)計(jì)第31頁(yè)第31頁(yè)2.厭氧濾池

3)出水水質(zhì)Se：取決于對(duì)處理后出水水質(zhì)要求；有機(jī)物清除率；所采用有機(jī)負(fù)荷高下。4)有機(jī)容積負(fù)荷影響原因：廢水水質(zhì)，包括有機(jī)物種類和濃度；濾料性質(zhì)；溫度；其它，如：pH值、營(yíng)養(yǎng)物、有毒物質(zhì)濃度等。 （無(wú)可靠資料可借鑒時(shí)，小試或中試試驗(yàn)擬定）第32頁(yè)第32頁(yè)3.升流式厭氧污泥反應(yīng)器（UASB）UpflowAnaerobicSludgeBlanket，簡(jiǎn)稱UASB:是荷蘭農(nóng)業(yè)大學(xué)1974－1978年間研制出來(lái)一個(gè)高效厭氧生物反應(yīng)器。據(jù)1993年報(bào)道，國(guó)外至少已有300多座生產(chǎn)規(guī)模處理裝置在運(yùn)營(yíng)，其中設(shè)備最大容積達(dá)15600m3。2#第33頁(yè)第33頁(yè)3.升流式厭氧污泥反應(yīng)器（UASB）主要工藝特性：

①在反應(yīng)器上部設(shè)置了氣、固、液三相分離器；②在反應(yīng)器底部設(shè)置了均勻布水系統(tǒng)；③反應(yīng)器內(nèi)污泥能形成顆粒污泥（直徑0.5~4mm，濕比重1.04~1.08）；含有良好沉降性能和很高產(chǎn)甲烷活性。第34頁(yè)第34頁(yè)3.升流式厭氧污泥反應(yīng)器（UASB）與厭氧接觸法及厭氧生物濾池相比，UASB主要特點(diǎn)：①污泥顆粒化使反應(yīng)器內(nèi)平均濃度50gVSS/L以上，污泥齡普通為30天以上；②反應(yīng)器水力停留時(shí)間相應(yīng)較短；③反應(yīng)器含有很高容積負(fù)荷；④不但適于處理高、中濃度有機(jī)工業(yè)廢水，也適于處理低濃度都市污水；⑤集生物反應(yīng)和沉淀分離于一體，結(jié)構(gòu)緊湊；⑥無(wú)需設(shè)置填料，節(jié)約了費(fèi)用，提升了容積利用率；⑦普通也無(wú)需設(shè)置攪拌設(shè)備，上升水流和沼氣產(chǎn)生上升氣流起到攪拌作用；⑧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸，操作運(yùn)營(yíng)以便。第35頁(yè)第35頁(yè)UASB反應(yīng)器構(gòu)成進(jìn)水配水系統(tǒng)反應(yīng)區(qū)三相分離器出水系統(tǒng)氣室浮渣搜集系統(tǒng)排泥系統(tǒng)等3.升流式厭氧污泥反應(yīng)器（UASB）第36頁(yè)第36頁(yè)UASB反應(yīng)器型式1)開敞式UASB反應(yīng)器：頂部不加密封，或僅加一層不太密封蓋板；多用于處理中、低濃度有機(jī)廢水；其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)樸，易于施工安裝和維修。2)封閉式UASB反應(yīng)器：頂部加蓋密封，液面與池頂之間形成氣室；主要適合用于高濃度有機(jī)廢水處理；與老式厭氧消化池有一定類似，其池頂也能夠做成浮動(dòng)蓋式。3.升流式厭氧污泥反應(yīng)器（UASB）第37頁(yè)第37頁(yè)3.升流式厭氧污泥反應(yīng)器（UASB）UASB產(chǎn)生剩余顆粒污泥在常溫下可保留很長(zhǎng)時(shí)間而不損失活性，因此UASB采用剩余污泥接種，可使反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間縮短到幾天之內(nèi)。產(chǎn)氣攪拌作用使污泥床不斷運(yùn)動(dòng)而與廢水良好混合，因此UASB普通不易形成溝流。由于沒有填料，UASB有更大空間容納污泥，容積負(fù)荷比其它厭氧處理工藝更高。由于沒有填料，UASB在投資和運(yùn)營(yíng)成本上更節(jié)約，能耗低，操作維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)易。升流式厭氧污泥反應(yīng)器特點(diǎn)第38頁(yè)第38頁(yè)3.升流式厭氧污泥反應(yīng)器（UASB）長(zhǎng)處：⑴反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高；⑵有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，中溫消化；⑶反應(yīng)器內(nèi)設(shè)三相分離器，普通無(wú)污泥回流設(shè)備；⑷無(wú)混合攪拌設(shè)備；⑸污泥床內(nèi)不填載體，節(jié)約造價(jià)。缺點(diǎn)：⑴反應(yīng)器內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力⑵運(yùn)營(yíng)啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)水質(zhì)和負(fù)荷突變比較敏感第39頁(yè)第39頁(yè)3.升流式厭氧污泥反應(yīng)器（UASB）設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容：①池型選擇、有效容積以及各主要部位尺寸確實(shí)定；②進(jìn)水配水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)、三相分離器等主要設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算；③其它設(shè)備和管道如排泥和排渣系統(tǒng)等設(shè)計(jì)計(jì)算。

UASB反應(yīng)器設(shè)計(jì)計(jì)算構(gòu)成：進(jìn)水配水系統(tǒng)反應(yīng)區(qū)三相分離器出水系統(tǒng)氣室浮渣搜集系統(tǒng)排泥系統(tǒng)等第40頁(yè)第40頁(yè)①顆粒污泥外觀：卵形、球形、絲形等；其平均直徑為1mm，普通為0.1~2mm，最大可達(dá)3~5mm；反應(yīng)區(qū)底部顆粒污泥多以無(wú)機(jī)粒子作為關(guān)鍵，外包生物膜；顆粒關(guān)鍵多為黑色，生物膜表層則呈灰白色、淡黃色或暗綠色等；反應(yīng)區(qū)上部顆粒污泥揮發(fā)性相對(duì)較高；顆粒污泥質(zhì)軟，有一定韌性和粘性。UASB反應(yīng)器中顆粒污泥（理解）第41頁(yè)第41頁(yè)②顆粒污泥組成各類微生物、無(wú)機(jī)礦物以及有機(jī)胞外多聚物等，VSS/SS普通為70~90%；顆粒污泥主體是各類微生物，包含水解發(fā)酵菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、產(chǎn)甲烷菌，有時(shí)還會(huì)有硫酸鹽還原菌等，細(xì)菌總數(shù)為1~4×1012個(gè)/gVSS；顆粒污泥中C、H、N百分比為C約為40~50%、H約為7%、N約為10%；灰分含量因接種污泥起源、處理水質(zhì)等不同而有較大差距，普通灰分含量可達(dá)8.8~55%。胞外多聚物：在顆粒污泥表面和內(nèi)部，透明發(fā)亮粘液狀物質(zhì)，主要是多聚糖、蛋白質(zhì)和糖醛酸等；其存在有利于保持顆粒污泥穩(wěn)定性。第42頁(yè)第42頁(yè)3)顆粒污泥生物活性顆粒污泥中細(xì)菌是成層分布，即外層中占優(yōu)勢(shì)細(xì)菌是水解發(fā)酵菌，而內(nèi)層則是產(chǎn)甲烷菌；顆粒污泥事實(shí)上是一個(gè)生物與環(huán)境條件互相依存和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)，各種細(xì)菌形成了一條很完整食物鏈，有助于種間氫和種間乙酸傳遞，因此其活性很高。第43頁(yè)第43頁(yè)3.升流式厭氧污泥反應(yīng)器（UASB）4)顆粒污泥培養(yǎng)條件培養(yǎng)出高濃度、高活性顆粒污泥普通需要1~3個(gè)月；能夠分為三個(gè)階段：?jiǎn)?dòng)期、顆粒污泥形成期、顆粒污泥成熟期。影響顆粒污泥形成主要原因：①接種污泥選擇；②維持穩(wěn)定環(huán)境條件，如溫度、pH值等；③初始污泥負(fù)荷普通為0.05~0.1kgCOD/kgSS.d，容積負(fù)荷普通應(yīng)小于0.5kgCOD/m3.d；④保持反應(yīng)器中低VFA濃度；⑤表面水力負(fù)荷應(yīng)不小于0.3m3/m2.d，以保持較大水力分級(jí)作用，沖走輕質(zhì)絮體污泥；⑥進(jìn)水COD濃度不宜不小于4000mg/l，不然可采用水回流或稀疏等辦法；⑦進(jìn)水中可適當(dāng)提供無(wú)機(jī)微粒，尤其能夠補(bǔ)充鈣和鐵，同時(shí)應(yīng)補(bǔ)充微量元素(如Ni、Co、Mo)。第44頁(yè)第44頁(yè)4.厭氧膨脹床和厭氧流化床AnaerobicExpanded/FluidizedBedReactor，簡(jiǎn)稱AEBR/AFBR：借鑒流態(tài)化技術(shù)一個(gè)生物反應(yīng)裝置。以小粒徑載體（石英砂、活性炭、沸石、塑料顆粒等，粒徑多在0.2－1mm）為流化粒料，污水作為流化介質(zhì)，當(dāng)污水以升流式通過(guò)粒料床體時(shí)，污水上升流速使顆粒載體呈膨脹/流化狀態(tài)，污水與表面生長(zhǎng)厭氧生物膜顆粒載體不斷接觸反應(yīng)，達(dá)到厭氧生物反應(yīng)處理污水目的。

第45頁(yè)第45頁(yè)厭氧生物流化床膨脹床：膨脹率＝110～120％稱膨脹床，床體內(nèi)載體略有松動(dòng)，載體間空隙增長(zhǎng)但仍保持互相接觸。流化床：膨脹率＝120～170％，上升流速增大到能夠使載體在床體內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)而互不接觸。出水回流：使載體顆粒在反應(yīng)器內(nèi)膨脹或形成流化狀態(tài)；第46頁(yè)第46頁(yè)4.厭氧膨脹/流化床流態(tài)化能夠最大程度使厭氧污泥與污水接觸顆粒與流體相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度高，液膜擴(kuò)散阻力小。另外，顆粒表面生物膜厚度小，傳質(zhì)作用強(qiáng)。因此，生物化學(xué)過(guò)程進(jìn)行較快，污水在反應(yīng)器內(nèi)水力停留時(shí)間短，處理效率高?？朔藚捬跎餅V池存在堵塞和溝流問題。高容積負(fù)荷使反應(yīng)器體積減小，同時(shí)，由于其高度與直徑百分比不小于其它厭氧反應(yīng)器，因此，厭氧生物流化床占地面積小。厭氧膨脹/流化床主要特點(diǎn)第47頁(yè)第47頁(yè)厭氧流化床存在主要問題為了實(shí)現(xiàn)良好流態(tài)化并使污泥與填料不致從反應(yīng)器流失，必須使生物膜顆粒保持均勻形狀、大小和密度，但這在工程上是難以實(shí)現(xiàn)，因此，穩(wěn)定流態(tài)化液難以確保。為了取得高水流速度以確保流態(tài)化，流化床需要大量回流水，造成能耗增大，成本提升。流化床設(shè)計(jì)中一個(gè)主要問題是底部進(jìn)水均勻分布，盡管出現(xiàn)了各種布水方式，但在生產(chǎn)規(guī)模設(shè)備中，均勻布水是非常困難。

4.厭氧膨脹/流化床第48頁(yè)第48頁(yè)5.厭氧生物轉(zhuǎn)盤（ARBC）AnaerobicRotatingBiologicalContactorProcess，是Pretorius等人于1975年廢水反硝化脫氮處理時(shí)提出，1980年Tati等人開展了ARBC用于處理有機(jī)廢水試驗(yàn)研究工作。第49頁(yè)第49頁(yè)厭氧生物轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu) 同“好”相同，不同是ARBC反應(yīng)器是加蓋密閉，圓盤全部浸沒于水中。厭氧生物轉(zhuǎn)盤構(gòu)成盤片密封反應(yīng)槽轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置第50頁(yè)第50頁(yè)微生物濃度高，有機(jī)負(fù)荷高，HRT短，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，老化生物膜脫離，生物膜保持較高活性廢水沿水平方向流動(dòng)，反應(yīng)槽高度小，節(jié)約了提升高度普通不需回流，節(jié)能且便于操作不會(huì)發(fā)生堵塞，可處理含較高SS有機(jī)廢水多采用多級(jí)串聯(lián)，厭氧微生物在各級(jí)中分級(jí)，處理效果更加好運(yùn)營(yíng)管理以便（缺點(diǎn)）盤片成本較高，使裝置造價(jià)較高厭氧生物轉(zhuǎn)盤特點(diǎn)第51頁(yè)第51頁(yè)當(dāng)前還多處于小試階段國(guó)外：對(duì)各種廢水如牛奶廢水、奶牛糞、生活污水等研究表明：在進(jìn)水TOC為110~6000mg/L范圍內(nèi)，TOC清除率可達(dá)60~80%，有機(jī)負(fù)荷可達(dá)20gTOC/m3.d國(guó)內(nèi)：對(duì)玉米淀粉廢水和酵母廢水研究表明：其COD清除率可達(dá)70~90%，有機(jī)容積負(fù)荷可高達(dá)30~70gCOD/m3.d厭氧生物轉(zhuǎn)盤應(yīng)用情況（理解）第52頁(yè)第52頁(yè)水力停留時(shí)間進(jìn)水水質(zhì)有機(jī)負(fù)荷率系統(tǒng)分級(jí)影響厭氧生物轉(zhuǎn)盤運(yùn)營(yíng)性能原因第53頁(yè)第53頁(yè)6.厭氧擋板式反應(yīng)器（ABR）AnaerobicBaffledReactor（ABR）是美國(guó)Macarty于1982年開發(fā)一個(gè)新型厭氧活性污泥法。ABR開發(fā)：與UASB（1974~1978）同時(shí)由厭氧生物轉(zhuǎn)盤（1975~1980）發(fā)展而來(lái)：ARBC轉(zhuǎn)盤不動(dòng)，全為固定盤ARBC第54頁(yè)第54頁(yè)結(jié)構(gòu)及工藝流程在反應(yīng)器中設(shè)置多個(gè)垂直擋板，將反應(yīng)器分隔為數(shù)個(gè)上向流和下向流小室，使廢水循序流過(guò)這些小室；上向流室較寬，便于污泥匯集；下向流室較窄，60O導(dǎo)流板便于送水入上向流中心，使泥水充足混合，保持較高污泥濃度；相稱于多個(gè)UASB反應(yīng)器串聯(lián)；當(dāng)廢水濃度過(guò)高時(shí)，可將處理后出水回流（保持進(jìn)水5~10g/L）。第55頁(yè)第55頁(yè)系列UASB串連，具備UASB工藝特點(diǎn)；良好生物固體截留能力，無(wú)需三相分離器；推流串連，良好生物分布；工藝簡(jiǎn)樸，投資省，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低；耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，適應(yīng)范圍廣；固液分離效果好，出水水質(zhì)好；運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定，維護(hù)操作簡(jiǎn)便；ABR主要特點(diǎn)第56頁(yè)第56頁(yè)7.復(fù)合厭氧法一個(gè)設(shè)備內(nèi)由幾種厭氧反應(yīng)器復(fù)合而成厭氧處理法當(dāng)前開發(fā)多為UASB+AF復(fù)合而成升流式厭氧污泥床過(guò)濾器（UpflowBlanketFilter,UBF），已經(jīng)工程應(yīng)用，效果良好。實(shí)際工程中，為減小占地，需要UASB向空中發(fā)展，但UASB反應(yīng)區(qū)4m，上部空間發(fā)揮作用不大。為減小占地又發(fā)揮空間降解作用，提出了UBF，即在UASB污泥層（或懸浮層）上部加填料，填料上附著微生物，起到污泥攔截和增長(zhǎng)生物量作用。第57頁(yè)第57頁(yè)8.兩相厭氧消化工藝

實(shí)現(xiàn)了生物相分離，使產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相分別在最優(yōu)條件下運(yùn)營(yíng)，確保發(fā)揮兩大類微生物各自優(yōu)勢(shì)所需條件，大幅度提升了廢水