污染控制第四章厭氧工藝與設(shè)備

污染控制微生物工程劉廷志張紅杰

liutz@

hongjiezhang@60601169606019886號樓421生物樓2081四、厭氧處理技術(shù)的發(fā)展1896年，英國出現(xiàn)第一座用于處理生活污水的厭氧消化池，產(chǎn)沼氣用于街道照明；1914年，美國14城市建立厭氧消化池；50S中期，出現(xiàn)厭氧接觸反應(yīng)器；60S末，厭氧濾池(AnaerobicFilter,AF）70S，厭氧處理的最大突破，UASB；2

污水厭氧生物處理的發(fā)展過程早期發(fā)展1881~1950年第二代厭氧反應(yīng)器1955年開發(fā)了厭氧接觸法新工藝，標(biāo)志著現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器的開端。

第三代厭氧反應(yīng)器1980年Switzenbaum等推出了厭氧附著膜膨脹床反應(yīng)器（AAFEB）,還有厭氧流化床（AFB）。厭氧處理發(fā)展可分為三個(gè)階段3厭氧法的工藝和設(shè)備微生物生長狀態(tài):厭氧活性污泥法(anaerobicactivatedsludge)；

厭氧生物膜法(anaerobicslime)；運(yùn)行方式:間歇式(batch)、連續(xù)式(continuous)和半連續(xù)式(semi-continuous)；根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化步驟:一步厭氧消化(onestagedigestion)兩步厭氧消化(twostagedigestion)等厭氧活性污泥法包括普通消化池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器等。4(一)普通厭氧消化池普通消化池又稱傳統(tǒng)或常規(guī)消化池

5厭氧消化池?cái)嚢璺绞?a)池內(nèi)機(jī)械攪拌；(b)沼氣攪拌；(c)循環(huán)消化液攪拌。6厭氧消化池加熱方式高溫厭氧消化需要加溫，常用加熱方式有三種:(a)池外加熱(b)直接加熱；(c)池內(nèi)熱交換管。7普通消化池的優(yōu)點(diǎn):可直接處理懸浮固體含量較高料液。結(jié)構(gòu)較簡單。普通消化池的缺點(diǎn):缺乏持留或補(bǔ)充厭氧活性污泥的特殊裝置，難以保持大量的微生物細(xì)胞。對無攪拌的消化器，還存在料液的分層現(xiàn)象嚴(yán)重，微生物不能與料液均勻接觸的問題。溫度不均勻，消化效率低。8（二）厭氧濾池

厭氧濾池（anaerobicfilter又稱厭氧固定膜反應(yīng)器）。厭氧微生物附著于填料的表面生長，當(dāng)廢水通過填料層時(shí)，在填料表面的厭氧生物膜作用下，廢水中的有機(jī)物被降解，并產(chǎn)生沼氣，沼氣從池頂部排出。9升流式厭氧濾池；降流式厭氧濾池。

升流式厭氧生物濾池結(jié)構(gòu)10厭氧生物濾池的特征：厭氧生物固定化厭氧微生物量分布不均勻進(jìn)水部位容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。11厭氧生物濾池的特點(diǎn)是：

（a）表面積大，生物量較高，停留時(shí)間長，平均停留時(shí)間長達(dá)100天左右，可承受的有機(jī)容積負(fù)荷高，COD容積負(fù)荷為2-16kgCOD/(m3·d)，且耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；12（b）廢水與生物膜兩相接觸面大，強(qiáng)化了傳質(zhì)過程，因而有機(jī)物去除速度快（c）微生物固著生長為主，不易流失，因此不需污泥回流和攪拌設(shè)備；

（d）啟動(dòng)時(shí)間短。（e）處理含懸浮物濃度高的有機(jī)廢水，易發(fā)生堵塞。13主要缺點(diǎn)：

濾料費(fèi)用較貴

濾料容易堵塞主要優(yōu)點(diǎn)：

處理能力較高濾池內(nèi)可以保持很高的微生物濃度不需另設(shè)泥水分離設(shè)備、出水SS較低設(shè)備簡單、操作方便14（三）厭氧接觸法在消化池后設(shè)沉淀池，將沉淀污泥回流至消化池，形成了厭氧接觸法（anaerobiccontactprocess)。厭氧接觸法工藝動(dòng)畫15厭氧并接觸掉法實(shí)釣質(zhì)上凡是厭微氧活輝性污讓泥法難，不鎮(zhèn)需要墾曝氣駱而需裂要脫餃氣。厭氧鑼接觸擋法對供懸浮冬物高患的有鐵機(jī)廢巾水(如肉董類加辦工廢予水等)效果磁很好壤，懸德浮顆著粒成逮為微即生物書的載壩體，鋒并且堅(jiān)很容敞易在鋼沉淀命池中期沉淀著。在混罵合接嚷觸池屬中，基要進(jìn)蝕行適俘當(dāng)攪坡拌以唉使污諒泥保評持懸澇浮狀陡態(tài)。絡(luò)攪拌蝦可以捷用機(jī)矩械方澤法，冰也可干以用筐泵循愿環(huán)池饅水。16厭氧特接觸役法的志特點(diǎn):（a）通過織污泥旬回流舍，保建持消峰化池誘內(nèi)污扮泥濃必度較物高，埋一般鎮(zhèn)為10虧-1貴5g已/L，耐沖孔擊能覽力強(qiáng)枯；（b）消化偵池的倒容積紀(jì)負(fù)荷勿較普犧通消摟化池朱高，靠中溫設(shè)消化芹時(shí)，毀一般勉為2-l0脾kg監(jiān)CO妹D/陳m3·d，水力供停留幸時(shí)間交比普留通消正化池魔大大偵縮短棄，如膏常溫隸下，有普通進(jìn)消化芒池為15西-3賊0天，咸而接?jì)層|法蒼小于10天；17（c）可以售直接將處理繞懸浮補(bǔ)固體酒含量常較高丈或顆括粒較笛大的土料液氧，不節(jié)存在梯堵塞婚問題圓；（d）混合混液經(jīng)稻沉降沒后，野出水幻玉水質(zhì)旁好，（e）但需握增加狼沉淀葡池、慨污泥鏈回流增和脫煌氣等它設(shè)備（f）厭氧么接觸銷法存顧在混合介液難飯于在逐沉淀買池中徒進(jìn)行展固液牧分離的缺暮點(diǎn)。18（四踐）膨唐脹顆淋粒污守泥床博反應(yīng)酷器（EG速SB）上流核速度云高（2.艱5-賠6m述/h），磚遠(yuǎn)高練于UA該SB所采固用的0.前5-挪2.因5m斷/h，污決泥床走處于娃部分魯或全抖部“油膨脹范化”漢。適宜說處理鍋低濃瓜度廢諷水（15昂00內(nèi)mg越/L以下負(fù)）目前眠尚未步形成嘉生產(chǎn)爪規(guī)模找應(yīng)用松。19（五齡）上傭流式浩厭氧掀污泥珍床反總應(yīng)器UA吩SB1概述2基本瓦特點(diǎn)婦（優(yōu)修點(diǎn)、立缺點(diǎn)退）3誘UA訪SB的構(gòu)扯造和額組成4顆粒乏污泥5霧UA渡SB的設(shè)給計(jì)（1）容但積（2）配謎水（3）排陽泥的叔設(shè)計(jì)（4）結(jié)鏈構(gòu)設(shè)麻計(jì)的紅要求（5）三紋相分吵離器書設(shè)計(jì)6著UA繁SB的啟鍬動(dòng)20上流徒式厭朵氧污事泥床乳反應(yīng)錢器:U沉AS糟B（up毅fl鼻owan泄ae階ro套bi丈c浙sl賊ud玻ge誰b品la攏nk網(wǎng)et竄r耳ea摘ct耍or擺)是由枝荷蘭窗的G.Le脂tt寸ng禁a等人閥在上綁世紀(jì)70年代渠初研視制開仰發(fā)的命。污泥驅(qū)床反脅應(yīng)器虛內(nèi)沒競有人割工載樸體，布反應(yīng)策器內(nèi)托微生性物以蜘自身續(xù)聚集召生長帶，為寶顆粒行污泥榨狀態(tài)破存在碰，因備而能遷達(dá)到象高生候物量沸和高撲效高彼負(fù)荷端。1概述21上流嫌式厭淚氧污松泥床證的池駛形有雀圓形捆、方挺形、務(wù)矩形繩。小鹽型裝笨置常臣為圓康柱形嚷，底豪部呈音錐形蹈或圓瞎弧形脾。大型徑裝置抹為便怠于設(shè)康置氣痕、液凝、固捉三相文分離序器，隨則一基般為激矩形牧，高證度一漸般為3-氣8m，其中橡污泥麻床1-申2m，污泥養(yǎng)懸浮啦層2-蛇4m，多用前鋼結(jié)蹤蝶構(gòu)或雹鋼筋拆混凝鹽土結(jié)棄構(gòu)。22UA躁SB反應(yīng)皆器示態(tài)意圖23UA抵SB外形暮圖24UA仰SB頂部元圖25UA鉤SB氣帽糾圖262上流鞠式厭鑒氧污稻泥床衫反應(yīng)叢器的基本特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)顛：（a）反應(yīng)匯器內(nèi)合污泥合濃度所高，胃一般唱平均剩污泥最濃度網(wǎng)為30次-4霧0g表/L，其中豎底部盟污泥希床(s葛lu讀dg敬e緒be決d)污泥貨濃度60依-8堤0g政/L，污泥肚懸浮青層(s薯lu佳dg牢e銀bl狼an叔ke令t)污泥皇濃度5-跟7g用/L；污泥潑床中籮的污棕泥由賊活性膝生物朝量占70腥-8澡0％的情高度臘發(fā)展黑的顆粒做污泥(s蜓lu鏡dg顯e買gr掠an漸ul鍬es若)組成稍，顆撲粒的泳直徑冷一般方在0.中5-祝5.邪0m允m之間鏡，顆遭粒污往泥是UA說SB反應(yīng)蟲器的增一個(gè)儀重要孟特征貼。27（b）有機(jī)再負(fù)荷梅高，水力側(cè)停留些時(shí)間廊短，閉中溫愿消化猛，CO瓜D容積鄙負(fù)荷煤在小案試驗(yàn)富和中改型試稀驗(yàn)中灰可高揭達(dá)20蒼-4徒0k伯g萄CO召D/（m3·d）在大緞型生屬產(chǎn)裝媽置中巧可達(dá)鑒到6-犬8k繁g勞CO券D/（m3·d）。（c）反應(yīng)允器內(nèi)汪設(shè)三監(jiān)相分決離器，被觀沉淀艱區(qū)分買離的番污泥盾能自蘿動(dòng)回愈流到宜反應(yīng)觸區(qū)，抵一般砍無污脾泥回址流設(shè)粘備；簡化家了工著藝，曬節(jié)約赤了投困資和防運(yùn)行姿費(fèi)用膏。（d）無混拘合攪衰拌設(shè)遺備。投產(chǎn)福運(yùn)行素正?？莺?，棋利用莫本身旦產(chǎn)生愛的沼焦氣和疼進(jìn)水配來攪播動(dòng)；（e）污戴泥床關(guān)內(nèi)不猶填載佩體，提高華了容嘴積利財(cái)用率戀，節(jié)省窩造價(jià)鄭及避推免堵需塞問丙題。28缺點(diǎn)鼓：（a）大型浸裝置范內(nèi)會(huì)臉有短鬼流現(xiàn)刃象（湯要求堆配水五裝置紐奉性能術(shù)要好仍）（b）進(jìn)水SS要求≤20仙0m編g/拘L，以雞免對佛污泥畏顆粒朵化不院利或減少謝反應(yīng)徐區(qū)的頑有效聲容積眠，甚線至引謠起堵貞塞（c）在限沒有宿顆粒膚污泥藥接種攤的情厘況下擴(kuò)，啟世動(dòng)時(shí)貴間長（d）對水流質(zhì)和弄負(fù)荷肯突然味變化孩比較敏感（e）要滋求水軟溫高辦些，訊最好35偶℃以上否。293浮UA略SB的構(gòu)古造和資組成3031顆粒(g燃ra日nu券le內(nèi)s)菌膠吸團(tuán)(p砌el攻le怨ts觸)絮體甜（fl糖oc瞇s)絮狀號污泥(no潤cc泡ul軍en夫tsl抗ud寫ge號)4厭氧士顆粒弦污泥325墓UA春SB的設(shè)謠計(jì)（聰三相裁分離典）33三相夠分離糕器設(shè)攤計(jì)三相通分離撫器的喝基本沒構(gòu)造劈燕：三相腸分離囑器的嘴型式鳴是多邪種多嶺樣的袋，但惠其三舉項(xiàng)主要杠功能碗均為常氣液捧分離幟、固炎液分除離和暮污泥拐回流著；主要?dú)饨M成蜻部分跟為氣汽封、爽沉淀心區(qū)和候回流團(tuán)縫。34356升流菌式厭與氧污妥泥床謹(jǐn)反應(yīng)脈器的傲啟動(dòng)UA思SB反應(yīng)逆器的竟啟動(dòng)夾可分樸為兩國個(gè)階魔段:接種穴污泥巨在適慘宜的淚馴化彎過程叛中獲芳得一辮個(gè)合炊理分教布的海微生籌物群窩體。這種蛇合理褲分布攀群體狼的大累量生布長、倒繁殖啟動(dòng)伍具體摸過程顆如下陣：36工作游過程葛參數(shù)污泥守濃度獵：40齒-8桌0g斯/L容積末負(fù)荷旗：10裕-2妙0k伐gC甘OD夫/（m3?d）。荷蘭Bi縣ot曠ha嘗ne公司庭為加住拿大Ba歸th天ur都st造紙嶄公司蛇設(shè)計(jì)15配60染0m3UA劉SB反應(yīng)絮器，賽日處職理造厲紙廢高水18伏5t羞CO漲D。37厭氧漿、好示氧結(jié)支合工溫藝實(shí)鵝例38(六)I猜C反應(yīng)豬器IC（in蔑te庭rn傾al級c裙ir書cu賽la究ti個(gè)on）反銀應(yīng)器爸是新筋一代聚高效士厭氧槍反應(yīng)階器，劣廢水落在反輔應(yīng)器暗中自等下而嬸上流供動(dòng)，榜污染路物被潤細(xì)菌賓吸附堡并降湯解，偏凈化皂過的紋水從騙反應(yīng)艦器上蠟部流見出。39(六)I滑C反應(yīng)藥器優(yōu)點(diǎn)（1）容絕積負(fù)臨荷高坡：IC反應(yīng)碗器內(nèi)屈污泥勒濃度滿高，超微生夕物量絕大，百且存緣瑞在內(nèi)拿循環(huán)蠟，傳垮質(zhì)效綠果好扇，進(jìn)騙水有泊機(jī)負(fù)始荷可莫超過皆普通輸厭氧忠反應(yīng)病器的3倍以遷上。（2）節(jié)向省投母資和通占地斧面積手：IC反應(yīng)狀器容宴積負(fù)艙荷率醒高出民普通UA皮SB反應(yīng)扶器3倍左控右，盾其體秒積相虛當(dāng)于免普通逃反應(yīng)許器的1/惡4—遷1/志3左右昆，大即大降碰低了予反應(yīng)螞器的鋼基建倦投資繳；而醫(yī)且IC反應(yīng)黎器高恩徑比詞很大員（一歉般為4—母8），住所以走占地筍面積垂少。3）抗撒沖擊捐負(fù)荷繳能力數(shù)強(qiáng)：鈴處理趣低濃稠度廢肢水（CO苦D=挺20歷00坊—3漸00位0m配g/鉛L）時(shí)究，反破應(yīng)器王內(nèi)循籮環(huán)流莊量可棒達(dá)進(jìn)找水量薄的2—狹3倍；期處理繳高濃參度廢開水（CO座D=膏10窯00物0—泰15議00錦0m灘g/身L）時(shí)鋸，內(nèi)隔循環(huán)挺流量慘可達(dá)蓮進(jìn)水辛量的10預(yù)—2鉆0倍。系大量乳的循柱環(huán)水葬和進(jìn)體水充能分混赴合，馬使原霧水中疫的有鞏害物昌質(zhì)得陳到充躬分稀責(zé)釋，缸大大吵降低晃了毒沉物對您厭氧形消化紐奉過程致的影雞響。40(六)I酷C反應(yīng)齊器優(yōu)點(diǎn)（4）抗難低溫宣能力映強(qiáng)：卵溫度長對厭蝕氧消督化的粒影響傾主要晨是對挽消化慰速率殖的影罵響。IC反應(yīng)尾器由巾于含慚有大偷量的督微生著物，裂溫度雖對厭腸氧消姐化的室影響襖變得上不再失顯著畜和嚴(yán)更重。短通常IC反應(yīng)餃器厭腳氧消得化可雁在常具溫條裙件（20扯—2哥5大℃）下轉(zhuǎn)進(jìn)行陷，這落樣減掉少了石消化長保溫忌的困剪難，合節(jié)省毛了能把量。（5）具脈有緩等沖pH值的包能力挪：內(nèi)幣循環(huán)移流量嚴(yán)相當(dāng)染于第1厭氧炒區(qū)的惜出水始回流備，可腿利用CO屯D轉(zhuǎn)化碎的堿焦度，迷對pH值起剖緩沖釀作用蓮，使將反應(yīng)六器內(nèi)pH值保概持最舉佳狀紅態(tài)，我同時(shí)朱還可遷減少仁進(jìn)水下的投態(tài)堿量籌。（6）內(nèi)慈部自森動(dòng)循樸環(huán)，壺不必懲外