第15章 水处理厌氧生物处理
第15章 水处理厌氧生物处理
均匀地 加以收集，排出反应器。
(5)气室 也称集气罩，其作用是收集沼气。 (6)浮渣清除系统 其功能是清除沉淀区液面和气 室表面的浮渣，根据需要设置。 (7)排泥系统 其功能是均匀地排除反应区的剩余
污泥。
2.4.4 厌氧颗粒污泥
厌氧污泥的主要聚集形式包括颗粒
(granules)、 团体(pellets)、絮体（flocs)、
2．1普通厌氧消化池
普通消化池又称传统或常规消化池 (conventional digester) 消化池常用密闭的圆柱形池，废水定期 或连续进入池中，经消化的污泥和废水分别 由消化池底和上部排出，所产沼气从顶部排 出。 池径从几米至三、四十米，柱体部分的 高度约为直径的1/2，池底呈圆锥形，以利排 泥。 为使进水与微生物尽快接触，需要一定 的搅拌。常用搅拌方式有三种：(a)池内机械 搅拌；(b)沼气搅拌；(c)循环消化液搅拌。
上流式厌氧污泥床反应器（upflow anaerobic sludge blanket reactor)，简称 UASB反应器，是由荷兰的G. L
污泥床反应器内没有人工载体，反应器内微
生物以自身聚集生长，为颗粒污泥状态存在，
因而能达到高生物量和高效高负荷。
3)产乙酸阶段
上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳
酸以及新的细胞物质，这一阶段的主导细菌是乙
酸菌。同时水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐还原 菌参与产乙酸过程。
4)产甲烷阶段 乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用
被转化为甲烷和以及甲烷菌细胞物质。
经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、
2.4上流式厌氧污泥床反应器UASB
2.4.1 概述 2.4.2 基本特点（优点、缺点） 2.4.3 UASB的构造和组成 2.4.4 颗粒污泥 2.4.5 UASB的设计
厌氧生物处理技术基本原理
厌氧生物处理技术基本原理厌氧生物处理技术是一种利用厌氧微生物对有机废水进行处理的技术。
相对于传统的好氧生物处理技术，厌氧生物处理技术具有更高的有机负荷处理能力、能耗更低以及产生较少的副产物等优点。
其基本原理主要包括有机废水降解、厌氧微生物代谢过程以及厌氧反应器设计。
有机废水处理基本原理有机废水中的有机物是厌氧生物处理的主要底物。
当有机废水进入厌氧反应器后，厌氧微生物开始对底物进行降解，通过一系列复杂的代谢过程将有机废水中的有机物转化为沉降性生物质、甲烷气和二氧化碳等产物。
这一过程可以用以下公式表示：CnHnOn + H2O →C5H7O2N + CH4 + CO2其中，CnHnOn是底物，CH4是甲烷气，CO2是二氧化碳，C5H7O2N是沉降性生物质。
厌氧微生物代谢过程厌氧微生物通过一系列代谢过程将有机废水中的有机物降解成可溶性有机酸和气体。
这一过程分为四个步骤：双糖分解、异呼食菌酸产生、乳酸产酸和乙酸产酸。
首先，有机废水中的双糖在厌氧条件下由厌氧微生物降解为有机酸和气体。
例如，乳糖可以被分解为乳酸和沼气。
其次，异型呼吸菌（proteolytic bacteria）通过代谢正丙酸来降解双糖产生异呼食菌酸。
这一步骤产生的异呼食菌酸是厌氧微生物的主要能量源。
随后，厌氧微生物通过乳酸的产酸过程将乳糖降解为乳酸。
乳酸可以进一步转化为异丙醇和乙酸。
最后，乙酸的产酸过程将乳酸降解为乙醇和乙酸。
厌氧反应器设计厌氧反应器是厌氧生物处理技术的核心组成部分。
根据厌氧微生物的特性和要处理的废水特点，厌氧反应器可以分为一段式和多段式。
一段式厌氧反应器是将有机废水从一端进入，厌氧微生物在反应器中降解有机物后，产生的沉积物通过自然沉降或搅拌机械装置进行分离。
这种反应器结构简单，容易控制操作。
但是，由于沉降物在反应器内留存时间较长，有机负荷处理能力较低。
多段式厌氧反应器将有机废水分成多个部分分别进入不同的反应器，使废水在反应器内的停留时间缩短，提高了处理能力。
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生物处理技术。
厌氧生物处理的基本原理是在缺氧或无氧条件下，利用厌氧微生物对有机废水中的有机物进行降解，产生甲烷等气体和沼气，从而达到净化水质的目的。
首先，厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧微生物。
厌氧微生物是一类能在缺氧或无氧条件下生存和繁殖的微生物，它们能够利用有机废水中的有机物作为碳源进行代谢活动。
这些厌氧微生物主要包括厌氧菌、产甲烷菌等。
其次，厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧微生物对有机废水中的有机物进行降解。
在厌氧条件下，有机废水中的有机物经过厌氧微生物的作用，会被降解成简单的有机物、甲烷等气体和沼气。
这些产物对水质没有污染性，从而达到净化水质的目的。
最后，厌氧生物处理的基本原理是产生甲烷等气体和沼气。
在厌氧生物处理过程中，厌氧微生物降解有机废水中的有机物时，会产生大量的甲烷等气体和沼气。
这些气体可以被收集利用，既能减少污染物的排放，又能够转化成可再生能源，具有双重的环保和经
济效益。
总之，厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧微生物对有机废水中的有机物进行降解，产生甲烷等气体和沼气，从而达到净化水质的目的。
这种生物处理技术在污水处理和有机废水处理中具有重要的应用价值，对于改善环境质量、减少污染物排放、提高资源利用率具有重要意义。
第15章污水的厌氧生物处理ppt课件
2、pH 值每种微生物可在一定的pH值范围内活动，产酸细
菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pH值范围 较广，在4.5-8.0之间。
产甲烷菌要求环境介质pH值在中性附近，最适宜 pH值为7.0-7.2，pH6.6-7.4较为适宜。
在厌氧法处理废水的应用中，由于产酸和产甲烷大 多在同一构筑物内进行，故为了维持平衡，避免过多 的酸积累，常保持反应器内的pH值在6.5-7.5(最好 在6.8-7.2)的范围内。
水污染控制工程(下)
§15-2 厌氧生物处理活性污泥法(anaerobic activated 厌slu氧d生ge物) 膜法(anaerobic slime)
厌氧活性污泥法包括：普通消化池、厌氧接触工艺、上流 式厌氧污泥床反应器等。
厌氧生物膜法包括：厌氧生物滤池、厌氧流化床、厌氧生 物转盘等。
§15-1 概述
水污染控制工程(下)
一、厌氧生物处理的对象
1、有机污泥 有机污泥包括废水好氧生物处理过程生成的大量活性污泥
和生物膜，初沉池可沉淀的有机固体，以及人畜的粪便等。
2、有机废水
食品工业，如酒精、味精、制糖、淀粉、屠宰和啤酒等工 业排出的废水，不仅数量多，而且浓度也很高。
3、生物质 以专门利用生物质转化为新能源为主要目的的厌氧发酵法，
温度的急剧变化和上下波动不利于厌氧消化作用。短 时内温度升降5℃，沼气产量明显下降，波动的幅度过 大时，甚至停止产气。
温度的波动，不仅影响沼气产量，还影响沼气中甲烷 的含量，尤其高温消化对温度变化更为敏感。
温度的暂时性突然降低不会使厌氧消化系统遭受根本 性的破坏，温度一经恢复到原来水平时，处理效率和 产气量也随之恢复。
水污染控制工程(下)
污水处理厌氧生物处理方法
污水处理厌氧生物处理方法污水处理是现代社会生活中非常重要的环保措施之一。
在污水处理的过程中，厌氧生物处理方法是一种广泛使用的技术。
本文将对污水处理厌氧生物处理方法进行探讨，旨在深入了解该技术的原理、优势以及应用领域。
首先，我们来了解什么是厌氧生物处理方法。
厌氧生物处理方法是一种在缺氧条件下利用厌氧菌来分解有机废物的技术。
与好氧处理相比，厌氧处理方法具有更高的抗冲击负荷能力和能耗较低的优势。
它可以有效地处理各类废水，如生活污水、工业废水以及农业废水等。
厌氧生物处理方法的原理主要包括三个环节：厌氧菌的附着生长、废物的分解以及产气反应。
首先，厌氧菌需要以附着生长的方式存在于污水中，通常采用填料或生物膜来提供大量的活性菌群。
其次，有机废物在无氧环境下被厌氧菌分解，产生甲烷等有机气体和稳定的有机物。
最后，产生的气体通过气液分离设备分离出来，并作为能源进行回收利用。
那么，厌氧生物处理方法相比于其他处理方法有哪些优势呢？首先，由于采用厌氧生物处理方法不需要供氧设备，能耗较低。
这对于降低运营成本和减少对外部能源的依赖有重要意义。
其次，厌氧生物处理方法的反应器体积相对较小，占地面积小。
这对于城市生活空间有限的情况下，尤为重要。
再者，厌氧生物处理方法对于原水污染物的适应性较强，可以处理含有高浓度有机物的废水，适用于多种不同的行业。
厌氧生物处理方法在各个领域中都有广泛的应用。
首先，在城市生活污水处理领域，厌氧生物处理方法被广泛采用。
通过科学合理的设计和运营，可以有效地提高污水处理效率并满足排放标准。
其次，在工业废水处理领域，厌氧生物处理方法也被广泛应用。
很多工业企业产生的废水含有大量有机物，采用厌氧生物处理方法可以高效处理这些废水，达到环保排放要求。
此外，厌氧生物处理方法还被应用于农业废水处理、农田灌溉以及生物能源的开发利用等领域，发挥了重要的作用。
虽然厌氧生物处理方法具有许多优势，但是也存在着一些挑战和限制。
首先，厌氧反应器的操作相对复杂，需要精确控制温度、pH值以及反应时间等因素。
污水的厌氧生物处理
污水的厌氧生物处理污水的厌氧生物处理1. 简介污水的处理是保护环境和水资源的重要措施。
厌氧生物处理技术是一种处理高浓度有机废水的方法，通过利用厌氧微生物降解有机物质，达到净化水质的目的。
本文将详细介绍污水的厌氧生物处理技术。
2. 厌氧生物处理原理厌氧生物处理是在缺氧或无氧条件下进行的生物降解过程。
在这种环境下，厌氧微生物利用有机物作为电子受体，将有机物转化为产气、产酸、产醇等中间产物，并最终甲烷、二氧化碳等稳定的无机物质。
污水的厌氧生物处理主要包括两个过程：厌氧消化和厌氧反硝化。
- 厌氧消化：在无氧环境中，厌氧微生物通过酸化和产酸作用，将有机废物分解为氢、二氧化碳和醋酸等中间产物。
在此过程中，产生的氢和挥发性脂肪酸可以被其他厌氧微生物利用。
- 厌氧反硝化：厌氧反硝化是指厌氧微生物在无氧条件下利用硝酸盐作为电子受体，将有机物质转化为沉积物和氮气。
这个过程通常发生在厌氧硝化反硝化的反应器内。
3. 厌氧生物反应器厌氧生物处理系统主要包括三种类型的反应器：厌氧消化池、厌氧滤池和厌氧反硝化反应器。
- 厌氧消化池：厌氧消化池是污水处理系统的第一步，其目的是将有机废物转化为可被厌氧微生物降解的中间产物，如挥发性脂肪酸、氢和二氧化碳等。
该池通常具有较高的生物活性和有机负荷。
- 厌氧滤池：厌氧滤池是在厌氧消化池之后的处理步骤。
在该滤池中，通过过滤媒体（如砂、炭等）来增加生物附着面积，促进厌氧微生物的生长和降解有机物质。
- 厌氧反硝化反应器：厌氧反硝化反应器是在厌氧滤池之后的最后一步处理。
该反应器中的厌氧微生物利用硝酸盐作为电子受体，将有机废物转化为沉积物和氮气。
4. 厌氧生物处理的优势和应用厌氧生物处理技术具有以下优势：- 厌氧生物处理系统对于高浓度有机废水具有较好的适应性；- 操作和管理相对简单，运行成本较低；- 可利用产生的沼气用作能源；- 对于有机物质的降解效率高。
厌氧生物处理技术广泛应用于以下领域：- 工业废水处理：特别是纸浆造纸、制药、食品加工等行业的废水处理；- 城市污水处理：适用于大型污水处理厂和小型污水处理站；- 农田废水处理：可将农田废水中的有机物质转化为肥料；- 养殖废水处理：适用于养殖场的废水处理。
污水的厌氧生物处理
污水的厌氧生物处理正文：1、概述1.1 研究背景污水处理是现代城市和工业发展中的重要环节。
传统的生物处理方法主要采用厌氧处理和好氧处理相结合的方式，其中厌氧生物处理作为重要的一种方式，具有较高的效率和经济性。
本文将对污水的厌氧生物处理进行详细探讨。
1.2 研究目的本文的目的是探讨污水的厌氧生物处理的原理、方法和应用，阐述其优势和局限性，为实际应用提供科学依据。
2、厌氧生物处理的原理2.1 厌氧生物处理的基本原理厌氧生物处理是利用厌氧微生物在缺氧或无氧条件下对有机物进行降解和转化的过程。
在厌氧环境中，某些微生物通过酶的作用将有机物分解为有机酸、氨基酸等中间产物，最终甲烷和二氧化碳。
2.2 厌氧微生物的分类厌氧微生物主要包括厌氧古菌、厌氧细菌和厌氧真菌等。
它们具有不同的代谢途径和对底物的选择性，对厌氧生物处理的效果产生重要影响。
2.3 厌氧反应器的类型常见的厌氧反应器包括厌氧池、厌氧滤池、厌氧塔等。
根据反应器的不同结构和运行方式，可以实现不同的处理效果。
3、厌氧生物处理的方法3.1 厌氧消化厌氧消化是指将有机废水中的有机物经过厌氧生物菌群的降解和转化，产生甲烷和二氧化碳的过程。
厌氧消化主要适用于有机废水的处理和能源回收。
3.2 厌氧颗粒污泥工艺厌氧颗粒污泥工艺是利用特定条件下形成的厌氧颗粒污泥来处理废水的一种方法。
厌氧颗粒污泥具有高效的污水处理能力和良好的沉降特性。
3.3 厌氧一体化工艺厌氧一体化工艺是将厌氧消化和好氧生物处理相结合的一种处理方法。
通过在同一个反应器内进行连续的好氧和厌氧处理，可以达到高效处理废水的效果。
4、厌氧生物处理的应用4.1 厌氧生物处理在城市污水处理中的应用厌氧生物处理在城市污水处理中具有广泛的应用前景。
通过合理设计和运营厌氧生物反应器，可以有效去除污水中的有机物和氮磷等污染物。
4.2 厌氧生物处理在工业废水处理中的应用厌氧生物处理在工业废水处理中有着独特的优势。
不仅可以高效降解有机废水，还可以回收废水中的可回收物质，降低处理成本。
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，处理效果稳定可靠。
2. 能量回收：通过产生的甲烷气体可以作为可再生的能源，能够实现能量的回收利用。
3. 减少二氧化碳排放：与传统的有氧处理方法相比，厌氧生物处理方法能够减少二氧化碳的排放，具有较好的环保效益。
，厌氧生物处理方法也存在一些缺点：1. 对环境要求高：厌氧生物处理对环境因素的要求较高，如温度、pH值等。
2. 处理周期长：厌氧生物处理方法处理周期较长，需要较长的时间来降解废水中的有机物质。
《污水厌氧生物处理》课件
欢迎来到《污水厌氧生物处理》PPT课件！在本课程中，我们将介绍污水处理 的概述，以及生物处理方法中的厌氧生物处理的原理、分类、优点和缺点。 还将分享一些案例研究，让您深入了解这个领域的应用。
污水处理的目的
污水处理的目标是通过去除污染物质，使污水变得无害，以保护环境和人类 健康。主要的目的包括减少有机பைடு நூலகம்、氨氮和磷的浓度，以及杀灭病原体和其 他生物的成长。
优点
高效去除有机物，产生能源（甲烷），对 进水液体浓度和质量要求低。
缺点
对温度和PH值敏感，需定期维护清洗，处 理过程生成的气体有气味。
案例研究
市政污水处理厂
利用厌氧生物反应器处理市区污水，有效去除 有机物和病原体。
厌氧消化罐
在农业领域中，利用厌氧消化技术处理畜禽粪 便，产生有机肥料和能源。
生物处理方法
生物处理是一种利用生物学原理，通过生物代谢和能力，将有机物转化为可稳定性的物质的方法。 生物处理方法包括厌氧生物处理、好氧生物处理和混合生物处理。
厌氧生物处理的原理
1 缺氧条件
厌氧生物处理发生在缺氧条件下，有利于产生不同种类的微生物和细菌来分解有机废料。
2 产气过程
厌氧生物处理通过产生气体（如甲烷）来消耗有机废料，减少有害物质的浓度。
3 氧化还原反应
在厌氧环境中，细菌会进行氧化还原反应，将有机废料转化为更简单和稳定的物质。
厌氧生物反应器的分类
完全混合式反应器
适用于处理高浓度有机废 料，但能耗较高。
柱式反应器
适用于处理低浓度有机废 料，但占地面积大。
固定床反应器
适用于处理中等浓度有机 废料，但维护成本高。
厌氧生物处理的优点和缺点
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。
环保：厌氧生物处理过程中产生的沼气是一种清洁能源，减少了温室气体排放。
3.2 应用厌氧生物处理广泛应用于各类生活污水、工业废水和农业废水等领域。
在城市污水处理厂和工业废水处理厂中，厌氧生物处理已成为常见的处理技术。
4. 厌氧生物处理的挑战和发展趋势4.1 挑战厌氧生物处理面临以下挑战：技术难题：厌氧生物处理的反应器设计和微生物菌群培养等环节仍存在一定的技术难题，需要进一步研究和探索。
厌氧生物处理技术、
共享知识分享快乐废水的厌氧生物处理技术厌氧生物处理技术是利用厌氧微生物的代谢特性分解有机污染物，在不需要提供外界能源的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体的水处理技术。
1厌氧生物处理的基本原理1.1两阶段理论在20世纪30-60年代，人们普遍认为厌氧消化过程可以简单地分为两个阶段，即两阶段理论。
第一阶段称为发酵阶段或产酸阶段或酸性发酵阶段，废水中的有机物在发酵细菌的作用下，发生水解和酸化反应，而被降解为以脂肪酸、醇类、CO2和H2等为主的产物。
第二阶段则被称为产甲烷阶段或碱性发酵阶段，所发生的反应时是产甲烷菌利用前一阶段的产物脂肪酸、醇类、CO2和H2等为基质，并最终将其转为CH4和CO2。
1.2三阶段理论三阶段理论认为，整个厌氧消化过程可以分为三个阶段，即水解、发酵阶段，产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
有机物首先通过发酵细菌的作用生成乙醇、丙酸、丁酸和乳酸等，接着通过产氢产乙酸菌的降解作用而被转化为CH4和CO2。
产氢产乙酸菌和产甲烷菌之间存在着互营共生的关系。
该理论将厌氧发酵微生物分为发酵细菌群、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群。
1.3四阶段理论几乎与三阶段理论的提出同时，Zeikus提出了四菌群学说即四类群理论。
与三阶段理论相比，该理论增加了同型(耗氢)产乙酸菌群(Homoacetogenic Bacteria), 该菌群的代谢特点是能将H2/CO2合成为乙酸。
但是研究结果表明，这一部分乙酸的量较少，一般可以忽略不计。
目前为止，三阶段理论和四类群理论是对厌氧生物处理过程较全面和较准确的描述。
2厌氧生物处理的优缺点卑微如蝼蚁、坚强似大象共享知识分享快乐厌氧生物处理技术与好氧生物处理技术比较，有如下优缺点。
(1)厌氧法的主要优点：①应用范围较广：适用于处理污泥及有机废水；可处理好氧法难降解的有机物，也可处理含有毒有害物质较高的有机废水。
②运行成本与能耗较低：厌氧处理的污泥产率低；厌氧法所需营养成分较少，一般可不必投加营养分；厌氧法不需要供氧设备，因而能耗较少。
水质工程学_章北平_厌氧生物处理
第十五章厌氧生物处理一、 选择题1、厌氧分解的最终产物主要是（）A、醇类 B.、乙酸C、甲烷D、氢气2、在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气，使污泥得到稳定，这就是（），也称为（）。
A、厌氧消化；污泥生物稳定过程 B.、好氧消化；污泥消化稳定过程C、污泥处理；污泥生物稳定过程D、生物膜法；污泥消化稳定过程3、根据厌氧处理的特点判断，以下（）正确。
A、厌氧处理可将有机物彻底转化为水和CO2B.、厌氧处理污泥产量小C、好氧处理比厌氧处理要节能D、厌氧处理出水水质通常好于好氧处理出水水质4、除典型的厌氧生物处理过程以外，其他的厌氧生物处理过程还有（）和（）。
A、硫酸盐还原；反硝化与厌氧氨氧化B、硫酸盐还原；硝化C、硝化；反硝化D、硝酸盐还原；硝化5、水体黑臭的原因是（）A、好氧条件下，好氧菌分解有机物造成的B、厌氧条件下，嫌气菌分解有机物产生H2SC、水体中含有NO2－D. 水体中含有NO3—二、 填空题1、厌氧生物处理的4个阶段是、、和。
2、影响产酸细菌的主要生态因子有、、、和。
3、根据厌氧生物处理的特点，厌氧处理有机负荷、污泥量。
4、厌氧反应的细菌按温度可分为细菌和细菌。
5、产甲烷阶段是由严格专性厌氧的产甲烷细菌将乙酸、甲醇、甲酸、甲胺和CO2/H2等转化为和的过程。
6、UASB中的污泥成状。
7、UASB要稳定运行，其主要控制参数有、、以及等。
8、UASB反应器的其他改进形式有、、。
（任写三个）9、悬浮厌氧生物处理法主要有、和三种。
10、常见的固着生长厌氧生物处理工艺有、和。
（任写三种）三、 名词解释厌氧生物处理硝酸盐还原两相厌氧处理四、 简答题1、厌氧生物处理的优缺点？2、画出厌氧代谢过程的原理图3、哪个阶段是厌氧反应处理的限速步骤？为什么？4、影响产甲烷细菌的主要生态因子有哪些？5、简述UASB的工作原理。
6、UASB启动的操作原则是？7、UASB中三相分离器的工作原理。
第十五章污水厌氧生物处理
第十五章污水厌氧生物处理
特点： （1）回流使得消化池中污泥浓度增大，为10-15g/L，耐冲击力强； （2）容积负荷高，水力停留时间少；中温消化时，一般为2-
10kgCOD/m3d； （3）可直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液，不存在堵
塞； （4）混合液经沉淀后出水水质较好，但需要增设沉淀池、回流与
第十五章污水厌氧生物处理
一、厌氧消化的机理
第十五章污水厌氧生物处理
有机物厌氧消化过程
生化阶段 物态变化
生化过程
菌群
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
水解
酸化（1）
酸化（2）
气化
大分子不溶 态有机物转 化为小分子 溶解态有机
物
小分子溶解态
有机物转化为
（H2+CO2）及 A、B两类产物
B类产物转化
为（H2+CO2） 及乙酸等
CH4、CO2等
部排出，称降流式厌氧滤池。
填料可采用拳 状石质滤料，如碎 石、卵石等，也可 使用塑料填料。
第十五章污水厌氧生物处理
在滤池中，微生物大部分存在于生物膜中，少部分以厌 氧活性污泥的形式存在于滤料的孔隙中。微生物总量沿池高 度分布不均匀，在进水部位较高有机质去除速度快。当废水 有机物浓度高或进水悬浮物浓度和颗粒较大时，进水部位容 易发生堵塞。
厌氧污泥床的混合采用进水冲击以及反应产生的沼气搅拌 进行，一般采用多点进水。
第十五章污水厌氧生物处理
UASB反应器示意图
第十五章污水厌氧生物处理
超高 三相分离区
反应 区
布水区
UASB布置结果示意图
第十五章污水厌氧生物处理
三相分离器
第十五章污水厌氧生物处理
污水的厌氧生物处理
第二节 污水的厌氧生物处理方法
最早的厌氧生物处理构筑物是化粪池，近年开发的有厌氧生物滤池、 厌氧接触法、上流式厌氧污泥床反应器，分段消化法等。
一、化粪池
化粪池用于处理来自厕所的粪便污水。曾广泛用于不设污水厂的合 流制排水系统。尚可用于郊区的别墅建筑。
二、厌氧生物滤池
厌氧生物滤池的主要优点是：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 方便等。它的主要 缺点是：滤料容易堵塞，尤其是夏布，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。
三、消化池的热量计算
厌氧生物处理特别是甲烷化，需要较高的反应温度。一般需要对投加的 废水加温和对反应池保温。消化池所需的热量包括：将废水提高到池温所 需的热量和补偿池壁、池盖散失的热量。
提高废水温度所需的热量为Q1：
Q1= qv · C（t2-t1） 式中：qv——废水投加量，m3/h;
0C(实验值)； C——废水的比热，约为4200KJ/ m3·
消化气
出水
填
料
厌 氧 生 物 滤 池
进水
三、 厌氧接触法
厌氧接触法实质上是厌氧活性法，不需要曝气而需要脱气。 其工艺流程为： （见下图）
厌 氧 接 触
法 工 艺 流 程
四、 上流式厌氧污泥床反应器
上流式厌氧污泥反应器（UASB）是由荷兰的Lettinga教授等在1972 年研制，于1977年开发的。结构如图。
大分子有机物 （碳水化合物， 水解 蛋白质，脂肪 细菌的胞 等） 外酶
水解的和溶 解的有机物
酸化
有机酸 醇 类
产酸细菌 醛 类
乙酸化
乙酸细菌
甲烷化 乙 酸 甲烷细菌 甲烷细菌 CH4 CH4
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（3）氮、磷营养需要量较少 好氧法一般要求BOD:N:P为l00:5:1，而厌氧法
的BOD:N:P为l00:2.5:0.5，对氮、磷缺乏的工业废 水所需投加的营养盐量较少。 （4）有杀菌作用
厌氧处理过程有一定的杀菌作用，可以杀死废 水和污泥中的寄生虫卵、病毒等。 （5）污泥易贮存
厌氧活性污泥可以长期贮存，厌氧反应器可以 季节性或间歇性运转。
❖ 废水从池底进入，从池上部排出，称升流式厌 氧滤池；
❖ 废水从池上部进入，以降流的形式流过填料层， 从池底部排出，称降流式厌氧滤池。
填料可采用 拳状石质滤料， 如碎石、卵石 等，也可使用 塑料填料。
厌氧生物滤池的特点及改进：
❖ 在厌氧生物滤池中，厌氧微生物大部分 存在于生物膜中，少部分以厌氧活性污 泥的形式存在于滤料的孔隙中。
厌氧生物处理法缺点:
（1）厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧设备启 动和处理所需时间比好氧设备长；
（2）出水往往达不到排放标准，需要进一步 处理，故一般在厌氧处理后串联好氧处理；
（3）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。 （4）厌氧过程会产生气味对空气有污染。
一、厌氧活性污泥净化废水的作用机理
❖ 复杂污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段水解阶段、发 酵阶段（又称酸化阶段）、 产乙酸阶段、产甲烷阶 段
❖ 厌氧微生物总量沿池高度分布是很不均 匀的，在池进水部位高，相应的有机物 去除速度快。
❖ 当废水中有机物浓度高时，特别是进水 悬浮固体浓度和颗粒较大时，进水部位 容易发生堵塞现象。
❖ 对厌氧生物滤池采取如下改进：
（a）出水回流；
（b）部分充填载体；
（c）采用软性填料。
❖ 厌氧生物滤池的特点是：
（a）由于填料为微生物附着生长提供了较 大的表面积，滤池中的微生物量较高， 又因生物膜停留时间长，平均停留时间 长达100天左右，因而可承受的有机容积 负 荷 高 ， COD 容 积 负 荷 为 2 - 1 6 kgCOD/(m3·d)，且耐冲击负荷能力强；
(2)能耗低
好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随着 有机物浓度的增加而增大，而厌氧法不需要充氧， 而且产生的沼气可作为能源。
废水有机物达一定浓度后，沼气能量可以抵偿 达到1500mg/L5消耗能量。研究表明，当原水BOD 时，采用厌氧处理即有能量剩余。有机物浓度愈高， 剩余能量愈多。 一般厌氧法的动力消耗约为活性污 。1/10泥法的
下图是化粪池的一种构造方式。
2.2厌氧滤池
厌氧滤池（anaerobic filter又称厌氧 固定膜反应器，是60年代末开发的新型高效厌 氧处理装置。 滤池呈圆柱形，池内装放填料， 池底和池顶密封。
厌氧微生物附着于填料的表面生长，当废 水通过填料层时，在填料表面的厌氧生物膜作 用下，废水中的有机物被降解，并产生沼气， 沼气从池顶部排出。
硫酸盐还原
H2S+ CO2
二、厌氧法的工艺和设备
按微生物生长状态分为厌氧活性污泥法 (anaerobic activated sludge)和厌氧生物膜法 (anaerobic slime)；
按投料、出料及运行方式分为分批式(batch)、 连续式(continuous)和半连续式(semi-continuous)；
❖ 1)水解阶段
❖ 在细菌胞外酶的作用下大分子的有机物水解为小分子的有机物
❖ 2)发酵阶段
❖ 梭状芽孢杆菌、拟杆菌等酸化细菌吸收并转化为更为简单的化 合物分泌到细胞外，产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧 化碳、氢气、氨等
❖ 3)产乙酸阶段 ❖ 上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳
酸以及新的细胞物质，这一阶段的主导细菌是乙 酸菌。同时水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐还原 菌参与产乙酸过程。
螺旋桨(机械)搅拌的消化池
循环消化液搅拌式消化池
❖ 高温厌氧消化需要加温， 常用加热方式有三种:
❖ (a)废水在消化池外先经 热交换器预热到规定温 度再进入消化池；
❖ (b)热蒸汽直接在消化器 内加热；
❖ (c)在消化池内部安装热 交换管。
普通消化池的特点是:
❖ 可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大 的料液。
❖ 厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现， 结构较简单。
❖ 缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置， 消化器中难以保持大量的微生物细胞。
❖ 对无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象 严重，微生物不能与料液均匀接触的问题。
❖ 温度不均匀，消化效率低。
化粪池
化粪池用于处理来自厕所的粪便污水。广泛 用于不设污水厂的合流制排水系统。例如，郊区 的别墅式建筑。
❖ 4)产甲烷阶段 ❖ 乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用
被转化为甲烷和以及甲烷菌细胞物质。
❖ 经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、 二氧化碳、氢气、硫化氢等小分子物质和少量的 厌氧污泥。
复杂有机物
1水解 2发酵
脂肪酸
3产乙酸
硫酸盐还原
H2 + CO2
乙酸
硫酸盐还原
4产甲烷
4产甲烷
CH4 + CO2
内容 一、 厌氧法的基本原理 二、 厌氧法的工艺和设备 三、厌氧法的影响因素 四、 厌氧生物反应器发展
厌氧生化法的优点：
废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理; （1）应用范围广
因供氧限制，好氧法一般适用于中、低浓度有机废 水的处理，而厌氧法适用于中、高浓度有机废水。 有些有机物对好氧生物处理法来说是难降解的，但 对厌氧生物处理是可降解的，如固体有机物、着色剂 蒽醌和某些偶氮染料等。
消化池常用密闭的圆柱形池，废水定期 或连续进入池中，经消化的污泥和废水分别 由消化池底和上部排出，所产沼气从顶部排 出。
池径从几米至三、四十米，柱体部分的 高度约为直径的1/2，池底呈圆锥形，以利排 泥。 为使进水与微生物尽快接触，需要一定 的搅拌。常用搅拌方式有三种：(a)池内机械 搅拌；(b)沼气搅拌；(c)循环消化液搅拌。
根据厌氧消化中物质转化反应的总过程是否在 同一反应器中并在同一工艺条件下完成，又可分为 一步厌氧消化(one stage digestion)与两步厌氧消化 (two stage digestion)等
厌氧活性污泥法包括普通消化池、厌氧接触工 艺、上氧消化池
普通消化池又称传统或常规消化池 (conventional digester)