第五章 5 (1).2 污水的厭氧處理工藝講解

第五章

污水的厭氧生物處理

5-1厭氧生物處理技術

5-2污水的厭氧處理工藝污水的生化處理法按氧的利用方式不同：好氧生物處理厭氧生物處理按微生物在水中的集聚狀態(tài)不同：懸浮生長系統固定膜系統（活性污泥法）（生物膜法）污水生物處理厭氧處理好氧處理廢水濃度水力停留時間有機容積負荷能耗主要副產物5-20天3-10小時7~45kgBOD/（m3?d

）高質燃料中、

濃度低濃度高出十倍剩余污泥高低0.4~1.0kgBOD/（m3?d

）BOD:N:P=100:5:1BOD:N:P=200~400:5:1營養(yǎng)物需要5-2污水的厭氧生物

處理工藝

一般地，可用BOD5/COD值作為有機物生物降解性的評價指標：

BOD5/COD＞0.40時為易生物降解；

BOD5/COD＞0.30時為可生物降解；

BOD5/COD＜0.30時為較難生物降解；

BOD5/COD＜0.20時為不宜生物降解。5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：1.

化糞池

化糞池用于處理來自廁所的糞便污水。廣泛用于不設污水廠的合流制排水系統。例如，郊區(qū)的別墅式建筑。居民區(qū)和辦公樓也常設化糞池。下圖是化糞池的一種構造方式。污水首先進入第一室，池水一般分為三層，上層為浮渣層，下層為污泥層，中間為水流，然后，進入第二室，底泥和浮渣被第一室截留。生活污水處理系統示意圖

房屋下水管道廢水排入化糞池，一些固體物質沉淀析出，并發(fā)生厭氧分解。污水在池內的停留時間一般為12~24h，澄清后的水流到分配槽，出水不能直接排入水體，常在綠地下設滲水系統或由排水管網輸出、匯總進入下一步處理?；S池污泥要定時清理。房屋下水管道化糞池分配槽滲水系統按降解機理分段：

對于懸浮物較高的有機廢水，可以采用厭氧接觸法，它實際上是厭氧活性污泥法，消化池后設沉淀池。在混合接觸池中，要進行適當攪拌以使污泥保持懸浮狀態(tài)。攪拌可以用機械方法，也可以用泵循環(huán)池水。厭氧接觸法工藝流程2.

厭氧接觸法（anaerobiccontactprocess

）5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：

厭氧接觸法的主要特征是在消化池后設沉淀池，將沉淀污泥回流至消化池，使污泥停留時間與水力停留時間分開，厭氧反應器內能維持較高的污泥濃度，同時可大大降低水力停留時間。

式中θc——生物固體平均停留時間，d；

X——反應器內微生物濃度，g/m3；

V——反應器容積，m3；

Xe——出水微生物濃度，g/m3；

Q——處理廢水流量，m3/d

Xω——剩余污泥微生物濃度，g/m3

Q

ω——剩余污泥排放量，m3/d

2.

厭氧接觸法（anaerobiccontactprocess

）5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：

厭氧接觸法存在的問題是，從厭氧反應器排出的混合液中的污泥由于附著大量氣泡，在沉淀池中易于上浮到水面而被出水帶走；進入沉淀池的污泥仍有產甲烷菌在活動，產生沼氣，使已沉下的污泥上翻，固液分離效果不佳?？刹扇〉慕鉀Q辦法：

（1）在反應器與沉淀池之間設冷卻器，使混合液的溫度由35℃降至15℃，抑制甲烷菌的活動；（2）在反應器與沉淀池之間設真空脫氣器，真空度為5000Pa，盡可能將混合液中的沼氣脫除，但不能抑制產甲烷菌在沉淀池內繼續(xù)產氣；（3）用膜過濾代替沉淀池，以改善固液分離效果；（4）向沉淀池混合液中投加絮凝劑，使厭氧污泥易凝聚成大顆粒，加速沉降。2.

厭氧接觸法（anaerobiccontactprocess

）5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：2.

厭氧接觸法工藝設計厭氧接觸法的工藝設計計算，主要是確定厭氧反應器容積V，對此可按水力停留時間t進行計算：式中Q——設計廢水量，m3/d；t——水力停留時間,d。此外，厭氧反應器容積V還可以通過負荷率來求出:式中S0——原廢水中的COD或BOD5值，mg/L；NV——容積負荷率（通過試驗確定或參考同類工廠的運行數據），kgCOD/(m3·d)或kgBOD5/(m3·d)。5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：2.

厭氧接觸法工藝設計容積負荷：2~6kgCODcr/(m3d)混合液污泥濃度：10kgVSS/m3污泥回流比：0.8~1.05-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：2.

厭氧接觸法在廢水處理中的應用厭氧反應器：容積負荷NV為2.5kgBOD5/(m3·d)，水力停留時間為12~13h，反應溫度為27~31℃，污泥濃度為7000~12000mg/L，生物固體平均停留時間為3.6~6d，脫氣器真空度666×102Pa。沉淀池：水力停留時間1~2h，表面負荷14.7m3/(m2·d)，回流比3∶1。穩(wěn)定塘：水深0.91~1.22m。5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：2.

厭氧接觸法在廢水處理中的應用5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：3.

厭氧生物濾池（anaerobicfilter

）

厭氧生物濾池又稱厭氧固定膜反應器（SFF），是60年代末開發(fā)的新型高效厭氧處理裝置。濾池多呈圓柱形，池內裝放填料，池底和池頂密封。

厭氧微生物附著于填料的表面生長，當廢水通過填料層時，在填料表面的厭氧生物膜的吸附、微生物的代謝作用和濾料的截留作用下，廢水中的有機物被降解，并產生沼氣，沼氣從池頂部排出。升流式厭氧生物濾池5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：3.

厭氧生物濾池（anaerobicfilter

）根據進水的方向將厭氧固定膜反應器分為升流式、降流式和平流式三種；根據填料填充的程度分為全充填型和部分充填型。填料可采用拳狀石質濾料，如碎石、卵石等，也可使用陶粒、塑料等填料。5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：3.

厭氧生物濾池（anaerobicfilter

）厭氧生物濾池的特點（優(yōu)點）：厭氧微生物大部分存在于生物膜中，少部分以厭氧活性污泥的形式存在于濾料的孔隙中，微生物的停留時間長，可超過100d，不易流失。沖擊負荷對其影響小。反應器內各種不同類群的微生物自然分層固定，易使各類微生物得到最佳的環(huán)境，保持其高的活性。在水溫25℃～35℃時，有機負荷在3kg（COD）/m3·d～10kg（COD）/m3·d以上，一般COD去除率可達80％以上。厭氧固定膜反應器特別適用于處理低濃度的溶解性有機廢水。缺點：厭氧微生物總量沿池高度分布很不均勻。

進水部位容易發(fā)生堵塞現象。5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：3.

厭氧生物濾池（anaerobicfilter

）厭氧生物濾池的改進措施：（1）可采取處理水回流的措施降低原廢水懸浮固體與有機物的濃度，提高水力負荷，提高池內水流的上升速度，減少濾料空隙間的懸浮物，減輕堵塞的可能性；可使濾料層中的生物膜量趨于均勻分布，充分發(fā)揮濾池作用。（2）為了防止堵塞可采用部分充填載體型結構方式。此外采用平流式厭氧濾池也有利于改善容易發(fā)生堵塞的不足。污泥排放沼氣出水薄層填料部分充填載體型結構的平流式厭氧濾池示意圖進水5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：3.

厭氧生物濾池主要設計參數濾料：填充高度2m以上，比表面積100m2/m3以上，填充率在2/3以上濾池高度：3m以上容積負荷：12kgCOD/（m3·d）以下5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：4.升流式厭氧污泥床（UASB）（1）概述上流式厭氧污泥床反應器（upflowanaerobicsludgeblanketreactor)，簡稱UASB反應器。廢水由池底進入反應器，通過反應區(qū)氣、液分離后混合液進入沉淀區(qū)進行固液分離，反應器內微生物以自身聚集生長，為顆粒污泥狀態(tài)存在，因而能達到高生物量和高效高負荷，污泥床反應器內沒有填料，不設攪拌，上升的水流和產生的沼氣可滿足攪拌要求。入水三相分離器沼氣升流式厭氧污泥床（USAB)沉淀區(qū)反應區(qū)出水懸浮污泥區(qū)顆粒污泥區(qū)5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：4.

升流式厭氧污泥床（UASB）（2）升流式厭氧污泥床的構造

①進水配水系統

將進水均勻分配到反應器整個橫斷面；起到水力攪拌的作用。②反應區(qū)

UASB的核心，包括顆粒污泥區(qū)和懸浮污泥區(qū)。③三相分離器（圖）

由沉淀區(qū)、回流縫和氣封組成，其功能是將沼氣、污泥、廢水等三相進行分離。④氣室

也稱集氣罩，其功能是收集產生的沼氣。入水三相分離器沼氣升流式厭氧污泥床（USAB)沉淀區(qū)反應區(qū)出水懸浮污泥區(qū)顆粒污泥區(qū)5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：4.

升流式厭氧污泥床（UASB）（2）升流式厭氧污泥床的構造⑤出水排水系統

將沉淀區(qū)的上清液均勻地加以收集，并將其排出反應器。⑥排泥系統

均勻排泥，可進行均布多點排泥，可選擇每10m2設一個排泥點。⑦浮渣清除系統浮渣清除可采用撇渣機或刮渣機清除，或采用人工清渣。入水三相分離器沼氣升流式厭氧污泥床（USAB)沉淀區(qū)反應區(qū)出水懸浮污泥區(qū)顆粒污泥區(qū)氣室5-2污水的厭氧生物處理工藝按降解機理分段：4.

升流式厭氧污泥床（UASB）（3）顆粒污泥形態(tài)

所謂污泥顆粒化是指床中的污泥形態(tài)發(fā)生了變化，由絮狀污泥變?yōu)槊軐?、邊緣圓滑的顆粒。粒徑為0.5～4mm。

5-2污水的厭氧生物處理工藝4.

升流式厭氧污泥床（UASB）（4）優(yōu)點與其他類型的厭氧反應器相比，UASB具有如下優(yōu)點：（1）污泥床內生物量濃度高，可達20~30g/L。（2）容積負荷率高，中溫條件下達10kgCOD/(m3·d)，甚至高達15~40kgCOD/(m3·d)。（3）水力停留時間短。（4）設備簡單，無須另設沉淀池和污泥回流裝置，也不需要設機械攪拌裝置，造價相對較低。（5）無堵塞問題。5-2污水的厭氧生物處理工藝5.

厭氧生物轉盤（1）厭氧生物轉盤的構造厭氧生物轉盤在構造上與好氧生物轉盤相似，不同之處在于上部加蓋密封，以收集沼氣和隔絕空氣。厭氧生物轉盤主要由盤片、密封的反應槽、轉軸、驅動裝置等組成。5-2污水的厭氧生物處理工藝5.

厭氧生物轉盤（2）厭氧生物轉盤的的工作原理厭氧生物轉盤在厭氧條件下運行，并把圓盤完全浸沒在污水中。圓盤用一根水平軸串聯起來，若干圓盤為一組，稱為一級，一般分為4級，由轉軸帶動圓盤連續(xù)旋轉。為了創(chuàng)造厭氧條件，整個生物轉盤應安裝在一個封閉的容器內。厭氧微生物附著在轉盤表面，不斷生長繁殖，形成生物膜。轉盤不停地旋轉，生物膜不斷和污水中的有機污染物接觸，在產酸菌和產甲烷菌等共同作用下，把有機污染物分解成沼氣等。5-2污水