产甲烷细菌

厌氧生物处理的微生物
产氢产乙酸菌群
绝对厌氧或兼性厌氧细菌，可将前面步骤产生的挥发性有 机酸转化为乙酸、H2/CO2。
厌氧生物处理的微生物
产甲烷细菌
•产甲烷细菌是严格专性厌氧细菌，其生存环境要求绝对无氧； •产甲烷细菌属古细菌，一类可利用乙酸转化为甲烷和CO2，另 一类利用H2还原CO2合成甲烷； •对环境影响非常敏感，氧和氧化剂有毒害作用； •生长特别缓慢；
早期的厌氧生物处理主要面对的是固态有机物 （包括有机污泥或粪便等），所以称为消化。
两阶段:
液化(酸化) 消化 过程 气化(甲烷化)
污泥的pH迅速下降，大分 子有机物转化为小分子有机 酸、醇、醛等液态产物和 CO2、H2、NH3、H2S等 产生消化气，主体是CH4， 以及部分CO2等
四阶段:
大分子有机物 水解 水解的和溶 (碳水化合物， 解的有机物 蛋白质，脂肪等) 细菌的胞外 酶 有机酸 乙酸化 甲烷化 乙酸 醇 类 乙酸细菌 甲烷细菌 醛类等 H2，CO2 甲烷细菌
上流式厌氧污泥床反应器
五、分段厌氧处理法 第一段：水解和液化有机物为有机酸；缓冲和 稀释负荷冲击与有害物质，并将截留难降解的固态 物质。一般停留时间0.8~1.5天，pH3.6~4.0。 第二段：保持严格的厌氧条件和pH，以利于甲 烷菌的生长；降解、稳定有机物，产生含甲烷较多 的消化气，并截留悬浮固体，以改善出水水质。
缺点:
1、处理过程的反应复杂，反应速度较慢，起动时间较长； 2、对温度、pH等环境因素更为敏感； 3、出水水质较差，需要进一步处理； 一般来说，对于废水中有机物浓度较低、温度较低、出水水质要求较高，并要 求去除营养物的场合倾向于采用好氧生物处理技术。而对于有机物浓度较高、温度较 高的工业废水，厌氧处理可能更为经济。
污水的厌氧生物处理方法
一、化粪池 用于处理来自厕所的粪便废水。曾广泛用于不 设污水厂的合流制排水系统。还可用于郊区的别墅 式建筑。
化粪池例图
二、厌氧生物滤池
优点：处理能力高； 滤池内可以保持很高的 微生物浓度；不需另设 泥水分离设备，出水SS 较低；设备简单、操作 方便。 缺点：滤料费用较 高；滤料易堵塞，尤其 是下部，生物膜很厚； 堵塞后，没有简单有效 的清洗方法。因此，悬 浮物高的废水不适用。
厌氧和好氧技术的联合运用
有些废水含有很多复杂的有机物，对于好氧 生物处理而言是属于难生物降解或不能降解的， 但这些有机物往往可以通过厌氧菌分解为较小分 子的有机物，而那些较小分子的有机物可以通过 好氧菌进一步分解。
采用缺氧与好氧工艺相结合的流程，可以达 到生物脱氮的目的(A/O法)。厌氧-缺氧-好氧法 (A/A/O法)和缺氧-厌氧-好氧法(倒置A/A/O法)，可 以在去除BOD和COD的同时，达到脱氮、除磷的 效果。
影响厌氧生物处理的主要因素 1. pH和碱度 厌氧
产生
有机酸
pH
最佳为 7.0~7.3
甲烷菌分解有机酸时产生的重碳酸盐不断增加 中温：33~35º C
2. 温度 高温：50~55º C
3. 负荷 厌氧反应池的容积决定于厌氧反应的负荷率。 容积负荷 表 达 方 式 参数为投配率
日进入的有机物量与池子容积之比，在一定 程度上反映了污染物在消化池中的停留时间 有机物负荷 参数为有机负荷率
酸化
产酸细菌
CH4
CH4
大分子有机物（碳水化合物、 蛋白质、脂肪等） 水解(胞外酶) 简单有机物（单糖、氨基酸等） 酸化（产酸细菌）
有机酸（丙酸、丁酸、戊酸 等）、醇、醛等
H2/CO2
乙酸化（乙酸细菌）
乙酸
甲烷化
（甲烷细菌） CH4
甲烷化
（甲烷细菌）
厌氧生物处理的特点
优点:
1、需要的能量少，产生甲烷是一种潜在的能源； 2、产生的剩余生物污泥较少； 3、容积负荷较高，可处理高浓度、难降解的有机废水； 4、需要的营养物较少；
来自百度文库
甲烷菌专性厌氧，且处理系统中不能含有浓度过 高的SO42-，SO32-。
污水和泥液中的碱度有缓冲作用，如果有足够的碱 度中和有机酸，其pH有可能维持在6.8以上，酸化和甲 烷化两大类细菌就可以共存，从而消除分阶段现象。
厌氧法与好氧法相比，降解较不彻底，放出的热 量少，反应速度低。 主要用于污泥的消化、高浓度有机废水和温度较高 的有机工业废水的处理。
随着对厌氧生物处理工艺的进一步了解，厌氧处理作为好氧处理的预处理手段已 经成为目前较为广泛采用的一种方法。
厌氧生物处理的微生物
发酵细菌群（产酸细菌）
多为兼性厌氧或专性厌氧细菌，主要参与复杂有机物的水 解，其主要功能是： •首先通过胞外酶的作用将不溶性有机物水解成可溶性有机物； •将可溶性有机物转化为乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等有机酸及乙 醇、CO2、H2等。 研究表明，该类细菌对有机物的水解比较缓慢，但产酸反 应速率较快。
4. 消化池的搅拌 在有机物的厌氧发酵过程中，让反应器中的微 生物和营养物质(有机物)搅拌混合，充分接触，将 使得整个反应器中的物质传递、转化过程加快。
使池内污泥浓度分布均匀，利于 微生物生长繁殖
作用 释放有害气体
使环境因素在反应器内保持均匀
5. 有毒有害物质
影响甲烷菌 生长的因素
pH：6.8~7.2 温度：35~38º C和52~55º C
三、厌氧接触法 对于悬浮物较高的有机废水，可以采用厌氧接 触法，它实际上是厌氧活性污泥法，不需要曝气而 需要脱气。
四、上流式厌氧污泥床反应器(UASB)
良好的厌氧污泥床 污泥形成颗粒状，污泥 浓度高（60～80g/l）， 有机负荷率和去除率均 较高，不需要搅拌，能 适应负荷冲击和温度与 pH的变化。 UASB是一种有发 展前途的厌氧处理设备。
厌氧生物处理的基本原理
厌氧生物处理是有机污染物在无氧的条件 下，借助专性厌氧细菌和兼性厌氧细菌的作用下， 将大部分有机污染物转化为甲烷、二氧化碳、水 以及简单小分子有机物等的一种生物处理方法。 经厌氧生物处理以后，多数有机物被分解和 稳定，厌氧处理以后的污泥（熟污泥）或消化液 可回用于农田作为肥料，因而目前已经受到普遍 重视。