厌氧生物处理废水
污水处理-厌氧生物处理方法
100:2.1:0.5(100-300:5:1) （6）厌氧处理过程有一定的杀菌作用。 （7）厌氧活性污泥可以长期贮存。
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一、厌氧生物处理——概述
➢厌氧生物处理法也存在下列缺点： （1）厌氧微生物增殖缓慢，设备启动时间长。 （2）出水往往达不到排放标准，需要进一步 处理。 （3）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。
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三、厌氧消化的影响因素与控制要求
3、有机负荷
在一定范围内，随着有机负荷的提高，产气率趋向下降，而消
化器的容积产气量则增多，反之亦然。
原因：
➢若有机负荷过高，则产酸率将大于用酸（产甲烷）率，挥发酸 将累积而使pH值下降、破坏产甲烷阶段的正常进行，严重时产 甲烷作用停顿，系统失败，并难以调整复苏。
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二、厌氧生物处理——原理
厌氧生物处理的早期目的和过程 厌氧生物处理机理
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1)厌氧生物处理的早期目的和过程
早期的厌氧处理研究主要针对污泥消化， 即将污泥中的固态有机物降解为液态和气 态的物质。 污泥的消化过程明显分为两个阶段：固态 有机物先液化，称液化阶段；接着降解产 物气化，称气化阶段；整个过程历时半年 以上。
C O 2 、［ H ］ 和乙酸
甲 烷
通过不同
菌 途径转化
为 CH4、 CO2 等
水解阶段
微生物在污水处理中的应用—废水厌氧生物处理
主要内容
废水厌氧生物处理的原理的原理 废水厌氧生物处理的影响因素 废水厌氧处理的主要微生物类群
内容导入
废水厌氧生物处理是指在无O2条件下通过厌氧微生物 (包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分 解转化成CH4和CO2等稳定物质的过程，也称为厌氧消化 。
3.产氢产酸阶段
此阶段显著的特征是液态污泥的pH值迅速下降。污泥 中的固态有机物或污水中的大分子化合物，如淀粉、纤维 素、油脂、蛋白质等，在无氧环境中降解时，转化为有机 酸、醇、醛、水分子等液态产物和CO2、H2、NH3、H2S等 气体分子，气体大多溶解在泥液中。转化产物中以有机酸 为主体。低pH值有抑制细菌生长的作用，NH3有中和作用。
成熟的厌氧活性污泥呈颗粒 状，也称颗粒污泥。由于产甲 烷菌生长速度慢，所以颗粒污 泥驯化、培养时间较长。
1、菌种来源：牲畜粪便；生活污水处理厂的浓缩污泥；同 类水质处理厂的厌氧污泥。
2、驯化与培养：驯化过程与活性污泥法类似，培养进水量 由小到大，逐步提高浓度。
2. 废水厌氧处理微生物主要类群
废水厌氧生物处理微生物的组成主要有： 水解细菌、发酵细菌、产氢产乙酸菌、 甲烷菌 、硫酸盐还原菌、厌氧原生动物， 其中产甲烷菌 是厌氧活性污泥的中心骨架。
碳氮比 25:1 34:1 5:1 10:1 13:1
3. 搅拌和混合
厌氧污水处理
厌氧污水处理
厌氧污水处理是一种有效的污水处理方法，通过在缺氧环境下利用厌氧菌降解有机物质，达到净化水质的目的。本文将从厌氧污水处理的原理、应用领域、优点和挑战四个方面进行详细阐述。
一、厌氧污水处理的原理
1.1 厌氧菌的作用：厌氧菌是能在缺氧环境下生存和繁殖的微生物，它们通过发酵代谢有机物质产生气体和有机酸，进而降解有机物。
1.2 厌氧反应过程：厌氧污水处理主要包括厌氧消化和厌氧氧化两个过程。厌氧消化是指厌氧菌将有机物质分解为气体和有机酸，产生甲烷等实用产物；厌氧氧化是指厌氧菌将有机酸进一步氧化为二氧化碳和水。
1.3 反应器类型：常见的厌氧污水处理反应器有厌氧池、厌氧滤池和厌氧发酵罐等。不同类型的反应器适合于不同的污水处理需求，可以选择合适的反应器来实现高效的厌氧污水处理。
二、厌氧污水处理的应用领域
2.1 工业废水处理：厌氧污水处理在工业废水处理中得到广泛应用，特殊是一些有机废水处理，如食品加工废水、造纸废水等。厌氧处理能够高效降解有机物质，减少废水排放对环境的污染。
2.2 农村生活污水处理：厌氧污水处理技术也适合于农村地区的生活污水处理。通过厌氧处理，可以有效降解有机物质，减少污水对土壤和水资源的污染，同时产生的甲烷等气体还可以用作能源。
2.3 垃圾渗滤液处理：厌氧污水处理技术还可以应用于垃圾渗滤液的处理。厌氧菌可以降解渗滤液中的有机物质，减少渗滤液对土壤和地下水的污染。
三、厌氧污水处理的优点
3.1 能源回收：厌氧污水处理过程中产生的甲烷等气体可以被采集利用，作为能源供应，降低了处理过程的能源消耗。
厌氧污水处理
厌氧污水处理
厌氧污水处理是一种常见的污水处理方法，通过在缺氧或无氧环境下进行微生物降解有机物质，达到净化水体的效果。在厌氧污水处理过程中，有一些关键的技术和方法需要注意。本文将从不同角度分析厌氧污水处理的重要性和方法。
一、厌氧污水处理的原理
1.1 厌氧污水处理是通过微生物在缺氧或无氧环境下降解有机物质的过程。
1.2 厌氧微生物利用有机物质作为碳源，通过厌氧呼吸将有机物质转化为甲烷和二氧化碳。
1.3 厌氧污水处理可以有效去除水体中的有机物质和氮、磷等营养物质，净化水体。
二、厌氧污水处理的优势
2.1 厌氧污水处理相比于好氧处理更适合处理高浓度有机废水。
2.2 厌氧污水处理过程中产生的甲烷可以作为能源利用，提高资源利用效率。
2.3 厌氧污水处理对氮、磷等营养物质的去除效果较好，有利于水体生态环境的改善。
三、厌氧污水处理的关键技术
3.1 控制好缺氧或无氧环境是厌氧污水处理的关键，需要合理设计反应器结构。
3.2 选择适合的厌氧微生物菌种，保证微生物的活性和生长。
3.3 厌氧污水处理过程中需要监测和调控PH值、温度等参数，保证处理效果。
四、厌氧污水处理的应用领域
4.1 厌氧污水处理广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理等领域。
4.2 在一些偏远地区或资源匮乏地区，厌氧污水处理可以作为一种有效的废水处理方法。
4.3 厌氧污水处理也可以与其他污水处理方法结合使用，提高处理效率。
五、厌氧污水处理的发展趋势
5.1 随着环保意识的提高，厌氧污水处理技术将得到更广泛的应用。
5.2 未来厌氧污水处理技术可能会向着高效、节能、环保的方向发展。
废水厌氧的处理的原理
废水厌氧的处理的原理
废水厌氧处理的原理是利用厌氧菌对有机物进行降解和转化的过程。在厌氧条件下，由于缺氧，厌氧菌无法利用溶解氧作为电子受体，转而利用有机物来供给电子受体。厌氧菌将有机物通过发酵代谢产生的有机酸、醇和氨基酸等，进一步降解为甲烷、二氧化碳和硫酸盐等无机物。
废水厌氧处理的过程可以分为三个阶段：酸化阶段、酸中和阶段和甲烷生成阶段。
1. 酸化阶段：厌氧菌在缺氧条件下对有机物进行发酵，生成有机酸、醇和氨基酸等。在这个阶段，pH值会降低，有机物被分解为较小的分子。
2. 酸中和阶段：在酸化阶段生成的有机酸会进一步被厌氧菌利用，并产生较少的有机酸。在这个过程中，pH值会逐渐升高。
3. 甲烷生成阶段：在酸化阶段和酸中和阶段后，厌氧菌会将有机物进一步转化为甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）、硫酸盐和其他无机物。
废水经过厌氧处理后，有机物被有效降解，同时产生甲烷等无害物质。这种处理方法可以减少废水中有机物的排放，达到环保和资源利用的目的。
工业废水处理中厌氧生物技术的应用
工业废水处理中厌氧生物技术的应用
工业废水处理中厌氧生物技术的应用
随着工业化的快速发展，工业废水的排放成为一个日益严重的环境问题。工业废水污染物含量高、种类多，传统的处理方法已经无法满足要求，因此寻找更加高效、经济的处理技术变得尤为重要。厌氧生物技术作为工业废水处理的一种新兴技术，具有许多优势，被广泛应用于工业废水处理中。
厌氧生物技术是指在无氧条件下利用厌氧微生物将有机物质分解成沼气和有机肥料。它主要依靠微生物在缺氧状态下的代谢能力来进行废水处理。相比传统的好氧生物技术，厌氧生物技术在能源消耗、处理效率和处理成本等方面都有明显的优势。
首先，厌氧生物技术能够更好地处理高浓度和难降解的废水。许多工业废水中含有大量的有机物质，传统的好氧处理方法需要大量的氧气供给，能耗较高。而厌氧反应器中的厌氧微生物可以在缺氧状态下降解有机物质，不仅能减少氧气的消耗，还能降低处理成本。
其次，厌氧生物技术还能够产生沼气，从而实现能源回收。厌氧反应器中微生物通过厌氧消化废水中的有机物质而产生沼气，沼气可以用作发电、供暖、燃料等。这不仅能够减少对传统能源的依赖，还可以大大节约能源消耗，对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
此外，厌氧生物技术还可以降低废水产生的污泥量。传统的好氧生物处理方法常常需要外源供氧，氧气的输入会产生大量的污泥。而厌氧处理方法由于不需要外源供氧，废水中的有机物质能够被高效地降解，污泥产生量大大减少。这不仅减少
了污泥处理的难度和成本，还可以充分利用有机物质，减少对环境的二次污染。
另外，厌氧生物技术对于一些难降解有毒物质的处理也具有一定的优势。在厌氧环境下，一些常规的好氧微生物无法存活和降解这些有毒物质。而厌氧微生物群体中存在一些厌氧生物，具有较高的抗毒性和降解能力。通过改良厌氧生物反应器中的微生物组成，可以有效地处理含有有毒物质的工业废水。
废水厌氧生物处理的基本原理
废水厌氧生物处理的基本原理
废水厌氧生物处理是一种利用微生物的生化反应来将有机物质转化为更稳定的化合物的处理方法。其基本原理包括以下几个方面：
1. 厌氧条件：废水被处理时应为厌氧环境，即供氧非常缺乏或完全没有氧气存在的条件下进行。这是因为厌氧微生物可以在无氧条件下生存和繁殖。
2. 微生物群落：在废水处理中，选用适宜的微生物菌株是至关重要的。常见的厌氧微生物包括厌氧菌、酸生成菌、甲烷菌等，它们协同作用，完成对有机物质的分解和转化。
3. 分解有机物质：厌氧微生物通过一系列生化反应，将废水中的有机物质分解为简单的无机物质。这个过程通常包括酸化、产氢、产酸、产乙酸、产氢气、甲烷发酵等步骤。
4. 产生二次污泥：在废水处理过程中，厌氧微生物会生成一定量的厌氧污泥，包括活性菌芽孢和囊泡。这些厌氧污泥可以帮助降解有机物，同时可以维持厌氧反应的平衡。
5. 厌氧生物反应器：废水厌氧生物处理一般采用各类反应器，如厌氧发酵池、厌氧曝气池、流态化床等。这些反应器提供了适宜的环境条件，促进了微生物的生长和代谢过程。
通过废水厌氧生物处理，废水中的有机物质可以被有效地降解
和转化，减少了对环境的污染。这种处理方法具有技术成熟、处理效果稳定等优点，在实际应用中得到了广泛应用。
厌氧生物处理的基本原理
厌氧生物处理的基本原理
厌氧生物处理是一种利用厌氧微生物降解有机废水的技术，其
基本原理是通过厌氧微生物在缺氧或无氧条件下，利用有机废水中
的有机物质作为电子受体，进行氧化还原反应，降解有机废水中的
有机物质，最终将有机废水转化为较为稳定的产物，从而达到净化
水质的目的。
在厌氧生物处理过程中，厌氧微生物起着至关重要的作用。这
些微生物通常是一些无氧条件下生长的细菌和古细菌，它们能够利
用有机废水中的有机物质进行代谢活动，产生甲烷、硫化氢、二氧
化碳等产物，将有机废水中的有机物质降解为较为简单的无机物质。
厌氧生物处理的基本原理可以分为以下几个方面：
1. 有机物质的降解，厌氧微生物利用有机废水中的有机物质作
为电子受体，进行氧化还原反应，将有机物质降解为较为简单的无
机物质，如甲烷、硫化氢、二氧化碳等。
2. 微生物的代谢活动，厌氧微生物在缺氧或无氧条件下进行代
谢活动，产生能量和细胞物质，维持微生物生长和繁殖。
3. 产物的生成，在厌氧生物处理过程中，产生的产物主要包括甲烷、硫化氢、二氧化碳等，这些产物相对稳定，不会对环境造成污染。
4. 水质的净化，通过厌氧生物处理，有机废水中的有机物质得到有效降解，水质得到净化，达到环保要求。
在实际应用中，厌氧生物处理技术通常需要结合生物反应器等设备进行操作。生物反应器是一种用于培养和维持微生物生长的设备，通过控制反应器内的温度、pH值、氧气供给等条件，为厌氧微生物的生长和代谢活动提供良好的环境。
总的来说，厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧微生物在无氧或缺氧条件下降解有机废水中的有机物质，通过氧化还原反应将有机物质降解为较为简单的无机物质，最终实现对有机废水的净化。这种技术在环境保护和废水处理方面具有重要的应用价值，对于解决工业废水污染等问题具有重要意义。
污水的厌氧生物处理
污水的厌氧生物处理
污水的处理是保护环境和保障人类健康的重要工作之一。在污水处理过程中，厌氧生物处理是一种重要的方法，具有高效、经济和环保等优点。
1. 厌氧生物处理的基本原理
厌氧生物处理是指在缺氧或没有氧气存在的条件下，利用厌氧微生物对有机废水进行处理的过程。其基本原理是通过厌氧微生物的代谢活动，将有机废水中的有机物质转化为沼气和水。
2. 厌氧生物处理的工艺流程
厌氧生物处理的工艺流程包括进水处理、反应器设计、微生物菌群培养和沼气收集等步骤。
2.1 进水处理
进水处理是指对进入处理系统的废水进行预处理，主要包括除沉淀、除磷和除氮等工艺。这些工艺的目的是降低进水中的悬浮物、有机物和营养物质的浓度，以减轻后续处理过程的负荷。
2.2 反应器设计
反应器设计是厌氧生物处理的关键环节，主要包括反应器类型、体积和混合方式等。常见的反应器类型有厌氧池、厌氧滤池和厌氧
反应器等。反应器的体积和混合方式的选择取决于处理规模和废水的特性。
2.3 微生物菌群培养
微生物菌群培养是指在反应器内培养适宜的厌氧微生物，以促进有机物质的降解和沼气的。菌群培养需要注意维持适宜的温度、pH值和营养物质等条件，以提高厌氧处理效果。
2.4 沼气收集
沼气是厌氧生物处理的产物之一，该过程需要收集和利用沼气。沼气中主要成分为甲烷和二氧化碳，可以作为能源利用或其他用途，如发电、供暖和热水等。
3. 厌氧生物处理的优势和应用
3.1 优势
厌氧生物处理具有以下优势：
高效：厌氧微生物对有机废水具有较强的降解能力，可以高效处理高浓度有机废水。
经济：厌氧生物处理过程中产生的沼气可以用作能源，降低能源消耗和处理成本。
厌氧菌对废水处理有何作用？
厌氧菌对废水处理有何作用？
一、厌氧菌介绍
厌氧菌是一类生活在缺氧环境下的微生物，与好氧菌不同，它们能够利用有机物质在缺氧条件下进行氧化还原作用。厌氧菌在废水处理中起着重要的作用，其功效不容小觑。
二、提高废水处理效率
1. 厌氧菌的生物降解作用
厌氧菌能够降解废水中的有机物质，将其转化为无害物质或低浓度的有机物。这种生物降解作用可以大幅度提高废水处理的效率，减少废水对环境的污染。
2. 厌氧菌的硫酸盐还原作用
厌氧菌中的一些特殊菌株具有硫酸盐还原作用。这些菌株能够将废水中的硫酸盐还原为硫化物，从而减少废水中硫酸盐的浓度，降低对环境的影响。
三、促进能源回收
1. 厌氧菌的产氢作用
某些厌氧菌可以通过产氢过程将水中的氢气释放出来。这种产氢作用可以用来回收能源，进一步提升废水处理的可持续性。
2. 厌氧菌的产甲烷作用
在厌氧消化过程中，厌氧菌能够将有机物质转化为甲烷气体。这种产甲烷作用可以用来作为能源的再生利用，减少对化石燃料的依赖。
四、减少处理成本
1. 厌氧菌的生物脱氮作用
在废水处理中，氮的去除是一个重要的环节。厌氧菌中的一些菌株可以通过生物脱氮作用将废水中的氮转化为氮气释放到大气中。这种生物脱氮作用可以降低废水处理的成本。
2. 厌氧菌的生物捕集作用
厌氧菌可以通过与废水中的颗粒物结合，形成聚集体，从而方便沉淀和去除。这种生物捕集作用可以减少后续处理设备的负荷，降低处理成本。
综上所述，厌氧菌在废水处理中起着重要的作用。通过降解有机物、还原硫酸盐、产生氢气和甲烷等能源回收过程，厌氧菌可以提高废水处理效率，减少对环境的污染，并降低处理成本。在未来的废水处理技术中，厌氧菌的应用前景将更加广阔。
厌氧生物处理的基本原理
厌氧生物处理的基本原理
厌氧生物处理是一种利用厌氧生物来处理污水和废水的技术。它的基本原理是利用厌氧菌对有机废物进行降解和分解，产生较少或无氧气的条件下进行生物处理。厌氧生物处理在废水处理中发挥着重要的作用，具有高效、节能、环保等优点。
在厌氧生物处理过程中，厌氧菌通过发酵作用将有机废物转化为可溶性有机物、气体和微生物体。厌氧菌通过厌氧呼吸代谢产生能量，将有机物分解为甲烷、二氧化碳和氢气等气体。这些气体可以收集利用，如甲烷可以作为能源使用。厌氧菌还可以将废水中的无机物质还原，如硝酸盐、硫酸盐等。
厌氧生物处理的基本原理可以总结为以下几点：
1. 厌氧条件：厌氧处理系统中要求无氧或低氧条件，以提供适合厌氧菌生长和代谢的环境。这是通过限制氧气进入系统或提供还原剂来实现的。
2. 厌氧菌：厌氧生物处理的关键是厌氧菌的存在和活动。厌氧菌是一类能在无氧或低氧环境下生存和繁殖的微生物。它们通过发酵和厌氧呼吸代谢将有机废物转化为产气物和微生物体。
3. 发酵作用：在厌氧条件下，厌氧菌通过发酵作用将有机废物分解为可溶性有机物、气体和微生物体。这是一个复杂的过程，涉及多种微生物的参与和相互作用。
4. 产气物的利用：厌氧菌产生的气体主要有甲烷、二氧化碳和氢气等。这些气体可以收集利用，如甲烷可以作为能源使用，二氧化碳可以用于植物养殖等。
厌氧生物处理技术在废水处理中具有广泛的应用前景。它可以高效地去除废水中的有机物质和无机物质，降低废水的污染物浓度，减少对环境的影响。与传统的好氧生物处理相比，厌氧生物处理具有更低的能耗和更小的空间需求，可以节约成本并提高处理效率。
废水的厌氧生物处理(污水、污泥)
废水的厌氧生物处理(污水、污泥)
废水的厌氧生物处理(污水、污泥)
废水的处理一直是环境保护领域中的重要课题之一。其中厌氧生物处理是一种广泛应用于废水处理的有效方法，可以有效地降解废水中的有机物质、消除废水中的有毒物质，并且能够产生可再生的能源。
厌氧生物处理的原理
厌氧生物处理是利用厌氧微生物在无氧条件下进行代谢活动，将有机物质转化为甲烷气体和二氧化碳，并且产生大量的微生物污泥。这种处理方法具有以下特点：
1. 适应性强：厌氧微生物可以适应各种环境条件，包括不同温度、pH值、COD浓度等。
2. 能量回收：通过厌氧发酵反应的甲烷气体可以作为可再生的能源。
3. 减少废物产生：厌氧处理可以最大限度地降解废水中的有机物质，减少废物产生。
厌氧生物处理的过程
厌氧生物处理主要包括两个步骤：污水的预处理和污泥的厌氧
发酵。以下是具体的处理过程：
1. 污水的预处理：对废水进行预处理，包括去除固体悬浮物、
调整pH值等步骤，以提高处理效果。
2. 污泥的厌氧发酵：经过预处理的废水与厌氧污泥混合，进入
厌氧生物反应器。在反应器中，厌氧微生物利用有机物质进行代谢，甲烷气体和二氧化碳。生物污泥也会不断产生和积累。
3. 沉淀和分离：经过厌氧发酵的废水和污泥进入沉淀池，通过
重力沉淀将混合液中的污泥分离出来。分离后的清水可以进一步处
理或者排放。
4. 污泥的利用：分离出的污泥可以用于土壤改良、发酵制肥等
方面，实现资源化利用。
厌氧生物处理的优缺点
厌氧生物处理方法具有以下优点：
1. 处理效果好：厌氧微生物能够高效降解废水中的有机物质，
废水的厌氧生物处理(污水、污泥)
废水的厌氧生物处理(污水、污泥)
废水的厌氧生物处理(污水、污泥)
1. 引言
废水处理是一项重要的环境保护任务，而其中的厌氧生物处理
技术在去除废水中有机物的过程中起到了关键作用。本文将介绍废
水的厌氧生物处理技术，重点关注污水和污泥的处理过程。
2. 厌氧生物处理的原理
厌氧生物处理是指在缺氧或无氧条件下，利用厌氧细菌将有机
物降解为无机物的过程。该过程分为三步：酸化、产气和甲烷化。
2.1 酸化
在厌氧条件下，厌氧细菌将有机物分解为低分子有机物，如醇、酸和醛。这些有机物反应性较高，可进一步参与产气和甲烷化反应。
2.2 产气
酸化产生的低分子有机物经过厌氧发酵反应，进一步分解为二
氧化碳、甲酸、乙酸、氢气、乙醇等可溶解气体和胞外多聚物。其中，氢气和二氧化碳是产气的关键产物。
2.3 甲烷化
产气过程中的氢气和二氧化碳被甲烷菌利用，通过甲烷发酵反应甲烷，产生水和二氧化碳。“丙烷”和“丁烷”等较长链烷烃也可，但产率较低。
3. 废水的厌氧生物处理技术
废水的厌氧生物处理技术主要包括厌氧池处理和厌氧滤池处理两种形式。
3.1 厌氧池处理
厌氧池处理通常通过在封闭池中收集并处理废水，以便在无氧环境下进行厌氧生物降解过程。该技术适用于有机物含量较高的废水处理，具有处理效果好、占地面积小等优点。
3.2 厌氧滤池处理
厌氧滤池处理是通过在滤料上生长固定化的厌氧细菌来处理废水。滤料中的微生物能够在滤料表面形成生物膜，提供了厌氧菌的附着点和底物供给。这种处理方法适用于高悬浮物废水或高有机物浓度的处理。
4. 污泥的厌氧处理
废水处理过程中产生的污泥也需要进行处理，以减少对环境的影响。污泥厌氧处理主要有两种方法：厌氧消化和厌氧堆肥。
《污水厌氧生物处理》课件
垃圾渗滤液处理
垃圾渗滤液是垃圾填埋过程中产生的高浓度有机废水，具有 污染物种类多、浓度高、毒性大等特点。
厌氧生物处理技术是垃圾渗滤液处理的重要手段之一，可以 有效降低渗滤液中的有机物和氨氮含量，同时产生沼气作为 能源利用。
在无氧条件下，利用厌氧微生物将废水中的有机物转化为甲烷和 二氧化碳的过程。
厌氧生物处理技术分类
水解酸化、厌氧消化、产甲烷等。
厌氧生物处理技术应用领域
工业废水处理、城市污水处理、农业废弃物处理等。
厌氧生物处理技术的历史与发展
01
厌氧生物处理技术的起源
19世纪中叶，德国科学家发现了厌氧微生物的存在。
02
。
通过反应动力学模型，可以确定 最佳的有机负荷率、停留时间等 参数，提高厌氧生物处理的效率
。
PART 03
厌氧生物处理的主要工艺
厌氧滤池（AF）
总结词
高效有机负荷率、低能耗、易于维护
详细描述
厌氧滤池是一种高效、低能耗的污水处理工艺，适用于处理高浓度有机废水。它通过滤料的截留和厌 氧微生物的吸附作用，使废水中的有机物得到有效降解。该工艺具有较高的有机负荷率，同时维护较 为简单。
PART 05
厌氧生物处理技术的发展 趋势与展望
厌氧生物处理法工艺流程
厌氧生物处理法工艺流程
厌氧生物处理法（Anaerobic Biological Treatment）是一种常用的污水处理方法，适用于有机废水的处理。该方法在缺氧的环境中利用厌氧微生物对有机物进行降解和转化，产生可利用的能源和无害的废物。
厌氧生物处理工艺流程可以分为四个主要的步骤：
1. 预处理：原始废水首先需要经过预处理，去除大颗粒物质和沉淀物，以防止对后续处理设备和微生物的不利影响。预处理可以通过筛网和沉砂池等物理方法进行。
2. 缺氧反应器：预处理后的废水被引入缺氧反应器，该反应器是厌氧微生物生长和代谢的主要环境。厌氧微生物分解有机物质产生沼气，其中主要成分为甲烷和二氧化碳。反应器内的厌氧微生物通过发酵和酸化作用将有机物分解成短链脂肪酸和氨基酸等中间产物。
3. 沼气收集和利用：产生的沼气可以通过收集系统进行收集和处理。沼气中的甲烷可以用作燃料，发电或供应给其他需要能源的设备，而二氧化碳则可以通过适当的处理回收利用。
4. 沉淀池和沉淀池：厌氧反应器后的废物水和厌氧微生物一起被引入沉淀池和沉淀池。在这些装置中，微生物会沉淀在底部形成污泥，而水则从顶部流出。污泥可以作为农业肥料或通过其他方法处理和处置。
厌氧生物处理法具有许多优点。首先，它能够有效地处理高浓度有机废水，降解有机物质并减少废物对环境的影响。其次，产生的沼气可用作能源，减少了对传统能源的需求，同时还可以降低温室气体排放。此外，相对于其他生物处理方法，厌氧生物处理工艺具有更低的能耗和操作成本。
然而，厌氧生物处理法也存在一些挑战。首先，该方法对温度和pH等环境条件较为敏感，必须在一定范围内才能正常运行。其次，处理效果可能受到一些抑制剂和毒物的影响，这需要进行适当的控制和监测。
厌氧污水处理
厌氧污水处理
厌氧污水处理是一种常见的废水处理技术，用于处理含有有机物质的废水。在厌氧污水处理过程中，通过利用厌氧微生物的作用，将有机物质转化为沼气和沉淀物，从而达到净化废水的目的。本文将详细介绍厌氧污水处理的工艺流程、关键参数和效果评估。
一、工艺流程
厌氧污水处理通常包括以下几个步骤：
1. 预处理：将原始废水进行初步处理，去除大颗粒悬浮物和沉积物。常用的预处理方法包括格栅过滤和沉砂池。
2. 厌氧反应器：将预处理后的废水引入厌氧反应器中，提供适宜的温度、pH 值和营养物质，以促进厌氧微生物的生长和代谢。常见的厌氧反应器包括厌氧池、厌氧滤池和厌氧消化池。
3. 沼气采集：在厌氧反应器中，有机物质被厌氧微生物分解产生沼气。沼气主要由甲烷和二氧化碳组成，可用作能源。通过采集沼气，可以回收利用能源，降低处理成本。
4. 污泥处理：厌氧反应器中产生的沉淀物称为厌氧污泥。污泥可以通过脱水、厌氧消化和堆肥等方式进行处理和利用。
二、关键参数
在厌氧污水处理过程中，以下参数对处理效果具有重要影响：
1. 温度：厌氧微生物的活性与温度密切相关。普通来说，适宜的温度范围为35-40摄氏度。
2. pH值：厌氧微生物对pH值的要求较为宽松，普通在6.5-8.5之间即可。
3. 有机负荷：有机负荷是指单位时间内进入反应器的有机物质的量。过高的有机负荷会导致厌氧微生物的死亡和沼气产量下降，过低则会导致处理效果不佳。
4. 水力停留时间（HRT）：HRT是指废水在反应器内停留的平均时间。适宜的HRT可以提供足够的生物接触时间，促进有机物的降解。
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1. 厌氧接触法
厌氧接触法具有如下特点：
⑴ 耐冲击能力强（污泥浓度5～10gMLVSS/L） ⑵ 消化池的容积负荷较普通消化池大大提高 ⑶ 可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的 料液； ⑷ 出水的水质好，但需增加沉淀池、污泥回流和 脱气设备； ⑸ 混合液难于在沉淀池中进行固液分离，污泥中 脱气不彻底，沉淀池中存在厌氧生化反应
Ch14 工业废水的生物处理
工业废水的可生化性 工业废水的好氧生物处理
活性污泥法 生物膜法
工业废水的厌氧生物处理 工业废水的厌氧－好氧串联生物处理
14.1 工业废水的可生化性
（一）工业废水可生化性的评价方法：
水质标准法（BOD/COD） 微生物耗氧速率法
脱氢酶活性法
有机化合物分子结构评价法
（三）厌氧生物处理的主要影响因素
温度：产甲烷菌的温度范围是5～60℃，在35℃和 53℃上下可以分别获得较高的消化效率，温度 为40～45℃时，厌氧消化效率较低。各种产甲 烷菌的适宜范围不一致，且最适的温度范围较小 pH值：产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，产酸 细菌适宜的pH值4.5～8.0；产甲烷菌最适的pH 值7.0～7.2，适宜的pH值6.6～7.4
厌氧生物处理技术
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
厌氧接触法 (Anaerobic Contact Process) 厌氧生物滤池 (Anaerobic Filter, AF) 升流式厌氧污泥床(Up-flow AnaerobiFra Baidu bibliotek Sludge Blanket, UASB) 厌氧膨胀床（Anaerobic Expanded Bed, AEB）和 厌氧流化床（Anaerobic Fluidized Bed, AFB) 厌氧生物转盘（Anaerobic Rotating Biological Contactor） 厌氧膨胀颗粒污泥床 (Expanded Granular Sludge Blanket, EGSB) 厌氧内循环反应器（Internal Circulation, IC） 两相厌氧消化工艺 (Anaerobic Digester)
（五）厌氧生物反应器
第一代厌氧反应工艺：1880’s~1950’s开发的， HRT长，效率低。 第二代厌氧反应工艺：1960’s开始，以提高厌氧 微生物浓度和停留时间、缩短液体停留时间 为目标。 第三代厌氧反应工艺：1990’s后，微生物以颗粒 污泥固定化方式存在于反应器中，反应器单 位容积的生物量更高，能承受更高的水力负 荷，并具有较高的有机污染物净化效能。
第二代厌氧反应工艺：1960’s开始，以提高厌氧微 生物浓度和停留时间、缩短液体停留时间为目 标，SRT与HRT分离。 典型代表：厌氧接触池、厌氧滤池（AF）、升流 式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床 （AFB）、厌氧附着膜膨胀床（AAFEB）等。 与第一代厌氧工艺相比，第二代工艺更加注重对系 统环境条件的控制，反应器中通常增加了温控 设施和搅拌装置，通过不同的运行方式在反应 器内保持很高浓度的生物量。
2. 厌氧滤池
3) 出水水质Se：取决于
对处理后出水的水质要求； 有机物去除率； 所采用的有机负荷的高低。
4) 有机容积负荷的影响因素：
废水水质，包括有机物的种类和浓度； 滤料性质； 温度； 其它，如：pH值、营养物、有毒物质浓度等。 （无可靠资料可借鉴时，小试或中试试验确定）
⑸对氮、磷营养物的需求量少 （BOD:N:P=200~400:5:1） ⑹厌氧处理过程有一定的杀菌作用； ⑺厌氧活性污泥可以长期贮存（可保留 一年以上），可间断或季节性运行。
与好氧生物处理法相比的缺点：
处理后出水水质较差，难以直接达标，一般需要 进行后处理（一般在厌氧处理后串联好氧处理）。 由于厌氧细菌增殖缓慢，厌氧反应器初次启动过 程需时较长，一般需要8～12周时间才能完成。 厌氧微生物对有毒物质和环境条件较为敏感，操 作控制因素比较复杂，操作不当可能导致反应器 运行条件的恶化（产生臭味和腐蚀性的气体）。
1. 厌氧接触法
机械、水力或压缩沼气的搅拌：完全混合状态 真空脱气装置：脱气，提高沉淀池中混合液的 固液分离效果 沉淀池、沉淀污泥回流至消化池：SRT与HRT 的分离，保持污泥浓度，降低HRT
1. 厌氧接触法
VX c (Q Qw ) X e Qw X W
厌氧细菌生长缓慢，基本可以作到不从系统中排 放剩余污泥，则Qw = 0 ： VX X c HRT QX e Xe
（二）厌氧生物处理的特点
与好氧生物处理法相比的优点： ⑴应用范围广：适于处理中、高浓度废水； 几百到上万吨规模； ⑵能耗低，是好氧处理的10~15%；且能够 产生大量能源； ⑶负荷高（5～10kgBOD/m3.d，是好氧的10 倍），占地少； ⑷剩余污泥量少（是好氧的1/20），且其浓缩 性和脱水性能良好。
第一代厌氧反应工艺：
1950’s以前开发的，典型代表：
城市污水：① 1881年法国Mouras的自动净化器： ② 1891年英国Moncriff的装有填料的升流式反 应器：③ 1895年，英国设计的化粪池（Septic Tank）；④ 1905年，德国的Imhoff池（双层沉 淀池）； 剩余污泥：各种厌氧消化池等。
1. 厌氧接触法
VX X c HRT QX e Xe
普通厌氧消化池：因Xe = X，故c = HRT。 中温条件下，为满足产甲烷菌的生长繁殖， SRT要求20~30d，因此厌氧消化池的HRT 为20~30d。
厌氧接触法：由X >>Xe，故HRT<<SRT； 而且X越大，Xe越小，则HRT可以越短。
2. 厌氧滤池
厌氧生物滤池的主要优点是：
微生物浓度较高，能承受较高的有机负荷 及冲击负荷；
泥龄长，HRT较短，反应器的体积小； 启动时间短，短时间停运后再启动容易； 不需搅拌和回流污泥，设备简单，操作方 便，能耗低。
2. 厌氧滤池
厌氧生物滤池的设计
AF工艺计算与设计的主要内容： ① 滤料的选择；
有机负荷：在一定范围内，随着有机负荷的提高， 产气率趋向下降，而消化器的容积产气量则增 多。有机负荷过高，会使消化系统中污泥的流 失速率大于增长速率而降低消化效率；有机负 荷过低，物料产气率虽然可以提高，但容积产 生率降低，反应器容积将增大，使消化设备的 利用效率降低，而增加投资和运行费用。 厌氧活性污泥：厌氧活性污泥的浓度和性状与消化 的效能有密切的关系。在一定的范围内，活性 污泥浓度愈高，厌氧消化的效率也愈高，但到 了一定程度后，效率的提高不再明显。
② 滤料体积的计算；
③ 布水系统的设计；
④ 沼气系统的设计。
但目前尚无定型的设计计算程序。
2. 厌氧滤池
厌氧生物滤池的设计
1) 滤料体积的计算： V = Q（Si – Se）/LvCOD
2) 常用设计参数：
有机容积去除负荷可达0.5~12 kgCOD/m3.d； 有机物去除率可达60~95%； 滤料层的高度为2~5m； 相邻进水孔口距离1~2m（不大于2m）； 污泥排放口距离不大于3m。
2. 厌氧滤池
厌氧滤池（Anaerobic Filter，简称AF）是世界上 最早使用的污水生物处理构筑物之一。 1891年，Scott-Moncrieff在英格兰建成了第一 座使用石质载体的池子，池子上部是滤层，污水自 下而上通过滤层，使污水得到净化。虽然这座池子 只供处理10人生活污水，也未冠以厌氧生物滤池之 名，但实质上可以称作厌氧生物滤池的首次应用实 例。 到20世纪60年代，美国的McCarty等人将厌氧生 物滤池发展成为第一个高速厌氧反应器，容积负荷 可达10-15kgCOD/m3.d。
特点：
SRT长，厌氧微生物浓度高；
SRT与HRT分离， HRT短；
效率高。
第三代厌氧反应工艺：1990’s后，微生物以颗粒污泥固 定化方式存在于反应器中，反应器单位容积的生物 量更高，能承受更高的水力负荷，并具有较高的有 机污染物净化效能，具有较大的高径比，占地面积 小等。
典型工艺有：厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）、厌氧内 循环反应器(IC)、升流式厌氧污泥床过滤器等。
1. 厌氧接触法
存在问题：厌氧污泥上附着小的气泡，影 响污泥的沉淀；且污泥在二沉池中还具有 活性，还会继续产生沼气，有可能导致已 下沉的污泥上浮。 改进措施：① 真空脱气设备（真空度为 500mmH2O）；② 增加热交换器，使污 泥骤冷，暂时抑制厌氧污泥的活性。
2. 厌氧生物滤池
厌氧生物滤池的构造类似于一般的生物滤池，但池顶密封， 产生的沼气聚焦在池顶部罩内，并从顶部引出。 处理水所挟带的生物膜，在滤后沉淀池分离。 按水流方向，厌氧生物滤池可分为：升流式、降流式和升 流式混合型。
SBR (Sequencing Batched Reactor)
（二）生物膜法(Bio-film Process)
接触氧化法 (Contact Oxidation Process)
生物转盘 (Biological Rotating Contactor)
生物滤池 (Biological Filter)
EGSB反应器：利用外加的出水循环使反应器内部形成 很高的上升流速，提高反应器内的基质与微生物之间 的接触和反应，可以在较低温度下处理较低浓度的有 机废水，如城市废水等； IC反应器：主要应用于处理高浓度有机废水，依靠厌 氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的 充分循环与混合，可以达到更高的有机负荷 。
第一阶段水解发酵阶段，复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作 用下，首先被分解成简单的有机物；这些简单的有机物 在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化为乙酸、丙 酸和丁酸等脂肪酸和醇类等。 第二阶段产氢产乙酸阶段，在产氢产乙酸菌的作用下，把第 一阶段的产物，如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类转化为乙 酸等物质。 第三阶段产甲烷阶段，产甲烷细菌利用第一阶段和第二阶段 产生的乙酸、二氧化碳和氢转化为甲烷。
（二）可生化性评价实验应注意的问题：
生物处理方法； 微生物来源及浓度；
有机物浓度、营养物质、pH值、水温、 共存物质。
14.2 工业废水的好氧生物处理
（一）活性污泥法 (Activated Sludge Process)
传统活性污泥法 (Traditional Activated Sludge Process) 氧化沟 (Oxidation Ditch)
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3.升流式厌氧污泥反应器 （UASB）
Upflow Anaerobic Sludge Blanket，简称 UASB:是荷兰农业大学1974－1978年间研制 出来的一种高效厌氧生物反应器。据1993 年的报道，国外至少已有300多座生产规模 处理装置在运行，其中设备最大容积达 15600m3。
有毒物质：厌氧系统中的有毒物质会不同程度地对 过程产生抑制作用，通常包括有毒有机物、重 金属离子和一些阴离子等
氧化还原电位：产甲烷菌初始繁殖的环境条件是氧 化还原电位不能高于-0.3V。在厌氧消化全过 程中，不产甲烷阶段可在兼氧条件下完成，氧 化还原电位为＋0.1～-0.1V，而在产甲烷阶段， 氧化还原电位须控制为-0.3～-0.35V（中温消 化）与-0.56～-0.6V（高温消化） 搅拌和混合：搅拌可消除池内的梯度，增加食料与 微生物之间的接触，避免产生分层，促进沼气 分离，显著地提高消化的效率
特点：
处理废水的同时，也处理沉淀下来的污泥
HRT长（污泥处理时:长达90天，目前WWTP污泥
处理20~30天）；
处理效率低，处理效果不好；（由于废水与污
泥不分隔而影响出水水质；双层沉淀池则有了很大 改进，有上层沉淀池和下层消化池）
具有浓臭的气味（原污泥中含有的有机氮或硫酸
盐等在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢）
14.3 工业废水的生物处理
废水厌氧生物处理是环境工程与能源 工程中的一项重要技术 可用于处理有机污泥和高浓度有机废 水，也用于处理中、低浓度有机废水
（一）厌氧生物处理原理
废水的厌氧生物处理：指在无氧条件下，借助厌氧 微生物的新陈代谢作用分解废水中的有机物质， 并使之转变为小分子的无机物质的处理过程。 1979年出现了厌氧消化的三阶段理论，主要包括：