第五章 厭氧處理法

第五章污水的厭氧生物處理本章學(xué)時(shí)：4本章重點(diǎn)：1厭氧處理與好氧處理的比較；2厭氧處理的階段和控制步驟；3上流式厭氧污泥床。本章難點(diǎn)：1對厭氧處理的控制步驟的理解；2上流式厭氧污泥床中厭氧污泥的顆?；?。10/14/20231

優(yōu)點(diǎn)：1污泥量少2污泥的濃度更高或生物膜更厚，可提高負(fù)荷，不受DO的限制3不要曝氣，少了動(dòng)力4可回收能源5氮和磷用量較少缺點(diǎn)1啟動(dòng)時(shí)間長2對負(fù)荷變化和pH的變化敏感（指產(chǎn)甲烷）3一般不能作最終處理前景對高濃度有機(jī)廢水、難處理的和難降解（有些）的有機(jī)廢水可作預(yù)處理，與好氧聯(lián)合用于脫氮去磷,低濃度有機(jī)廢水也在開發(fā)，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)較好10/14/20232有機(jī)物完整厭氧消化的四個(gè)階段:水解、酸化、乙酸化和甲烷化。每個(gè)階段產(chǎn)物是什么？10/14/20233第一節(jié)厭氧生物處理的基本原理分離鑒定的產(chǎn)甲烷菌(Methanotrops)已有200多種。嗜甲烷菌(Methanotrophs)產(chǎn)甲烷菌是厭氧消化中的關(guān)鍵微生物。該菌的特點(diǎn)：1微生物產(chǎn)率低(g細(xì)胞/gCOD)碳水化合物0.35丁酸鹽0.058蛋白質(zhì)0.20H20.03乙酸鹽0.032脂肪0.038丙酸鹽0.03710/14/20234

2對溫度敏感乙酸鹽轉(zhuǎn)化為甲烷的KS和k與溫度的關(guān)系.一般溫度在35℃－38℃和52℃－55℃3對pH敏感:最佳范圍6.5-8.2,為什么會降低和升高?4嚴(yán)格厭氧,氧化還原電位-150—-420mv5有毒物質(zhì)k(d-1)KS(mg/L)356.67164254.65930203.85213010/14/20235產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌的特性比較10/14/20236

四個(gè)階段（水解、酸化、乙酸化和甲烷化）的協(xié)調(diào)問題。

1厭氧水解酸化作預(yù)處理（不完整的厭氧處理）既然產(chǎn)甲烷菌對許多環(huán)境因素敏感，如果厭氧處理只到水解酸化這一步，控制起來就容易得多。對提高可生化性也有好處。這就是現(xiàn)在許多廢水的好氧生化處理前用厭氧水解酸化作預(yù)處理的原因。第二節(jié)污水的厭氧生物處理方法10/14/20237

停留時(shí)間短可提高廢水可生化性和溶解性尤其適用于難降解有機(jī)廢水處理與傳統(tǒng)厭氧工藝相比，水解酸化工藝不需要密閉池，也不需要復(fù)雜的三相分離器。10/14/20238水解酸化對COD的去除和對生化降解性的提高10/14/20239

比如：酸化—缺氧—兩段好氧生化處理焦化廢水工藝（焦化廢水含氨氮、硫酸鹽、含油、高濃度有機(jī)物廢水）升流式水解污泥床反應(yīng)器厭氧濾池10/14/2023102厭氧接觸法厭氧活性污泥法,1955年.污泥齡很長，要改。10/14/202311

2厭氧生物濾池與好氧生物濾池比較，與厭氧接觸法比較。堵塞，傳質(zhì)不好。10/14/2023123上流式厭氧污泥床反應(yīng)器縮寫:UASB(Up-flowAnaerobic

SludgeBlanket(Bed)reactor)厭氧第二代20世紀(jì)70年代荷蘭，瓦格寧根（Wageningen）農(nóng)業(yè)大學(xué)，Lettinga10/14/202313三相分離器10/14/202314生物氣

出水氣體收集室上升的生物氣污泥床進(jìn)水分配三相分離器10/14/202315三相分離器10/14/202316三相分離器10/14/202317

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10/14/202319污泥與水如何分離，高污泥齡。組成：顆粒污泥區(qū)、懸浮區(qū)、分離區(qū)、沉淀區(qū)、氣相區(qū)UASB的上升流速在0.5-1.5m/h，這是污泥床對上升流速的限制。高5－8米，高徑比一般小于2，中溫有機(jī)物容積負(fù)荷10－20kg/m3.d。有機(jī)物容積負(fù)荷可以這么高？反應(yīng)器中的產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷如何協(xié)調(diào)？顆粒污泥氫離子向外傳遞是主要的，測定的pH是外水相的三相分離器四個(gè)階段協(xié)調(diào)高污泥齡

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三個(gè)問題：A、顆?；勰嗟闹匾院头€(wěn)定性；B、在大規(guī)模反應(yīng)器中均勻布水問題；C、三相分離；D、高度；E、反應(yīng)器的傳質(zhì)過程并不理想。要改善傳質(zhì)效果，最有效的方法是提高表面水力負(fù)荷和表面產(chǎn)氣負(fù)荷。然而高負(fù)荷產(chǎn)生的劇烈攪動(dòng)又會使反應(yīng)器內(nèi)污泥處于完全膨脹狀態(tài)，使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向轉(zhuǎn)變，污泥過量流失，處理效果變差。二沉池是否需要?10/14/202321

針對上述缺陷，厭氧膨脹顆粒污泥床（EGSB）內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC）升流式厭氧污泥床過濾器（UBF）厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）為代表的第三代厭氧反應(yīng)器相繼出現(xiàn)。10/14/2023224分段厭氧處理法

二沉池污泥區(qū)水解酸化池進(jìn)水出水剩余污泥回流污泥出水甲烷10/14/202323

5厭氧顆粒污泥膨脹床（ExpandedGranularSludgeBed,EGSB）敞開式和封閉式

在結(jié)構(gòu)形式、污泥形態(tài)等方面與UASB非常相似，但其工作運(yùn)行方式與UASB顯然不同，主要表現(xiàn)在EGSB中一般采用2.5-6m/h的液體表面上升流速（最高可達(dá)10m/h）。顆粒污泥床層處于膨脹狀態(tài)，進(jìn)水與顆粒污泥充分接觸，傳質(zhì)效率高，反應(yīng)器的容積負(fù)荷較高。用于中高濃度有機(jī)廢水和低濃度有機(jī)廢水的處理。10/14/202324

（ExpandedGranularSludgeBed,EGSB）厭氧顆粒污泥膨脹床反應(yīng)器ExpandedGranularSludgeBed,EGSB現(xiàn)場10/14/202325

EGSB反應(yīng)器工作區(qū)為膨脹階段（容積膨脹率約為10－30%），在此條件下，進(jìn)水流速比UASB高。一方面使進(jìn)水基質(zhì)與污泥顆粒的充分接觸和混合，加速生化反應(yīng)；另一方面有減輕或消除靜態(tài)床（如UASB)中常見的底部死體積,特別是對毒性物質(zhì)的承受能力。10/14/202326

應(yīng)用特點(diǎn)

<1>高COD負(fù)荷（８－15kgCODcr/m3.d)；<2>液體上升流速(2.5-10m/h)快(UASBD的上升流速在0.5-1.5m/h),CODcr去除負(fù)荷高；

<3>厭氧顆粒污泥活性