第六章厌氧生物处理
第1516讲厌氧生物处理
⑦ ⑧
2 ( C 3 ) 3 H S 3 H 2 O 3 C 4 H H 3 H C 2 H O 2 S
4 C 3 O H H 2 C 4 H H 2 O
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产甲烷菌有各种不同的形态，常见的有：①产甲烷杆菌； ②产甲烷球菌；③产甲烷八叠球菌；④产甲烷丝菌；等 等。
产甲烷菌都是严格厌氧细菌，要求氧化还原电位在150-400mv，氧和氧化剂对其有很强的毒害作用； 产甲烷菌的增殖速率很慢，繁殖世代时间长，可达46 天，因此，一般情况下产甲烷反应是厌氧消化的限速步 骤。
(3)负荷高 通常好氧法的有机容积负荷为2~4kgBOD/m3.d， 而厌氧法为2～10kg COD/m3.d，高的可达50kgCOD／ m3.d。
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(4)剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好 好氧法每去除 1kg COD将产生0.4~0.6 kg生物量，而厌氧法去除1kg COD只产生0.02~0.1kg 生物量，其剩余污泥量只有好氧法 的5％~20％。
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四、 营养
厌氧微生物对N、P等营养物质的要求略低于好氧微生 物，其要求COD：N：P = 200：5：1；多数厌氧 菌不具有合成某些必要的维生素或氨基酸的功能，所 以有时需要投加： ①K、Na、Ca等金属盐类； ②微量元素Ni、Co、Mo、Fe等； ③有机微量物质：酵母浸出膏、生物素、维生素等。
氧生物转盘等。
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（一）、厌氧消化池
厌氧消化池主要应用于处理城市污水厂的污泥，也可 应用于处理固体含量很高的有机废水；它的主要作用 是：① 将污泥中的一部分有机物转化为沼气；② 将 污泥中的一部分有机物转化成为稳定性良好的腐殖质； ③ 提高污泥的脱水性能；④ 使得污泥的体积减少1/2 以上；⑤ 使污泥中的致病微生物得到一定程度的灭活， 有利于污泥的进一步处理和利用。
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处理有机废物的生物处理技术。
它主要通过创造低氧或无氧环境，使厌氧微生物能够在缺氧条件下分解有机废物，并将其转化为沼气和其他有价值的产物。
厌氧生物处理的基本原理包括以下几个方面：
1. 创造缺氧环境：厌氧生物处理系统会采用密封的容器或反应器，以确保内部的氧气供应非常有限甚至完全没有。
这样可以创造出缺氧的环境，为厌氧微生物的生长和活动提供良好的条件。
2. 厌氧微生物的活动：厌氧微生物通常是一些厌氧细菌和古菌，它们能够在缺氧环境下进行代谢活动。
这些微生物会利用有机废物作为其碳源，并通过发酵、产氢、产酒精、产乳酸等代谢途径将有机废物分解为简单的有机化合物。
3. 沼气的产生：厌氧微生物分解有机废物的过程中，会产生大量的沼气，主要成分是甲烷和二氧化碳。
通过控制厌氧环境中的温度、pH值等条件，可以促进沼气的产生和积累。
4. 有价值产物的回收利用：除了沼气之外，厌氧生物处理还能够产生其他有价值的产物，如有机肥料、发酵液等。
这些产物可以进行回收利用，提高废物处理的效益。
总的来说，厌氧生物处理通过利用厌氧微生物的活动，将有机
废物转化为沼气和其他有价值的产物，从而实现对废物的处理和资源化利用。
这种处理技术具有高效、环保、经济等特点，在污水处理、有机废物处理等领域得到广泛应用。
厌氧生物处理(ppt文档)
厌氧消化的影响因素
甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的控制阶段，因此厌氧 反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。 • 温度因素 • 有机负荷 • 搅拌 • 营养比 • 氨氮 • 有毒物质 • 酸碱度、pH值
温度因素
• 厌氧消化中的微生物对温度的变化非常敏感，温度的突然 变化，对沼气产量有明显影响，温度突变超过一定范围时， 则会停止产气。
• 根据采用消化温度的高低，可以分为低温消化（20℃以 下）、中温消化（35℃左右）和高温消化（54℃左右）。
有机负荷
• 负荷率是表示消化装置处理能力的一个参数。负荷率有三 种表示方法：容积负荷率、污泥负荷率、投配率。
• 反应器单位有效容积在单位时间内接纳的有机物量，称为 容积负荷率，单位为kg/m3·d或g/L·d。有机物量可用COD、 BOD、SS和VSS表示。
第二阶段为产氢产乙酸阶段：在产氢产乙酸细菌的作用下， 第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2 ，和CO2。
第三阶段为产甲烷阶段：产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、 H2和 CO2转化为甲烷。此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成。
有机物厌氧分解产甲烷过程
（1）产酸细菌；（2）产氢产乙酸细菌；
（3）同型产乙酸细菌；
由于发酵系统中的CO2分压很高（20.3-40.5kPa）， 发酵液的实际pH值比在大气条件下的实测值为低。一般认 为，厌氧装置宜在中性或稍偏碱性的条件下运行，实测值 应在7.2-7.4之间为好。
第二节 厌氧处理的工艺构造及运行管理
一、厌氧处理的工艺构造
• 普通厌氧消化池 • 厌氧接触工艺 • 厌氧生物滤池 • 厌氧生物转盘 • 升流式厌氧污泥床（UASB） • 两相厌氧法 • 厌氧折流板式反应器
第六章 污水的厌氧生物处理
传统的厌氧处理：长期限制其应用 七十年代以后：获得了高速发展 厌氧生物处理的对象：
高浓度有机工业废水、城镇污水的污泥、动 植物的残体及粪便等
第一节 厌氧生物处理的基本原理
一、 厌氧消化的生化反应阶段
布赖恩特的四阶段理论：
由于水解发酵细菌和产甲烷菌的生理特性和对环境 条件的要求不一致。在实际应用中，经常将甲烷发 酵分为两段：水解发酵产生有机酸阶段和产甲烷段。
发酵系统中的CO2分压很高(20.3～40.5kPa)，发 酵液的实际pH值比在大气条件下的实测值为低。 一般认为，实测值应在7.2～7.4之间为好。 低于 7.0时，pH值有继续下降的趋势，低于6.5时，将 使正常的处理系统遭到破坏。 与原水或污泥pH值有一定关系 ：最好为6～8
高于9或低于5，导致处理系统的pH值很快偏移。
• 采用缺氧－好氧工艺相结合，达到生物脱氮 除磷的目的。 A/O A/A/O
二、厌氧发酵的控制条件 1、温度 两个最适温度：
在35º C和55º C附近
工程中的中温消化温度为 30－38º C（33－35º C）， 高温消化温度为50－55º C， 厌氧消化对温度的变化很 敏感，要求日变化小于 ±2º C，温度突变幅度太大， 会导致系统停止产气。
2、pH值
厌氧发酵的最佳的pH为6.8－7.2
三、消化池的热量计算 将废水提高到池温所需的热量：
Q1＝qv C（t2-t1）
消化池温度高于周围环境，通过池壁、池盖 等散失的热量Q2
Q2＝KA（t2-t1)
第四节 厌氧和好氧技术的联合运用
• 高浓废水的处理，通过厌氧处理，大幅度降 低BOD，以便于进一步进行好氧处理。 • 好氧处理难降解或不降解的有机物，通过厌 氧分解成较小分子，再通过好氧菌进一步分解。 印染废水的处理：
第6章 厌氧生物处理
缺点：需增加沉淀池、污泥回流和脱气等设备。
3、常用的脱气方法
由于混合液中的污泥附着大量沼气微气泡，且污 泥在沉淀池中仍能产气，因此在沉淀池中进行固液分 离较困难，混合液在沉淀池前需要进行脱气处理。 (1)真空脱气：由消化池排出的混合液经真空脱气器（真空度
为0.005MPa），将污泥絮体上的气泡除去。
（四）厌氧生物滤池
1、厌氧生物滤池的结构：厌氧滤池，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。厌氧生物滤池主 要由滤料、布水系统、沼气收集系统 等部分组成。
7、厌氧污泥的贮存时间长：有利于季节性或间隙性运
转。
厌氧生物处理的特点
（二）缺点
1、厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧生物处理的 启动和处理时间长。 2、厌氧分解不彻底，出水黑、臭，往往达不到 排放标准，故一般需要在厌氧处理后串联好 氧处理。 3、操作中的控制因素较为复杂和严格，对有毒 有害物质的影响也较敏感。
1、厌氧流化床的结构及工艺流程：见右下图。
反应器内添加固体颗粒载体(石英砂、无 烟煤、活性炭、陶粒和沸石等)，粒径 0.2~1mm。一般需要采用出水回流的方法使 载体颗粒在反应器内膨胀或形成流化状态。
膨胀床反应器：床体内载体略有松动，载
体间空隙增加但仍保持互相接触的反应器。
流化床反应器：上升流速增大到可以使载
1、UASB反应器的结构 UASB反应器是一种悬浮生长型的消化器，由反 应区（污泥床和悬浮污泥层）、沉淀区和气室组成。 反应器池形有 圆形、矩形，多用 钢结构或钢筋混凝 土结构。大型装置 高度一般为3～8m， 其中污泥床1～2m， 污泥悬浮层2～4m。
厌氧生物处理工艺
第六章厌氧生物处理工艺第一节厌氧生物处理工艺的发展概况及特征一、厌氧生物处理工艺的发展简史实际上，厌氧生物过程广泛地存在于自然界中，但人类第一次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物，则是在1881年由法国的Louis Mouras所发明的“自动净化器”开始的，随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水（如化粪池、双层沉淀池等）和剩余污泥（如各种厌氧消化池等）。
这些厌氧反应器现在通称为“第一代厌氧生物反应器”，它们的共同特点是：①水力停留时间（HRT）很长，有时在污泥处理时，污泥消化池的HRT会长达90天，即使是目前在很多现代化城市污水处理厂内所采用的污泥消化池的HRT也还长达20~30天；②虽然HRT相当长，但处理效率仍十分低，处理效果还很不好；③具有浓臭的气味，因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫酸盐等会在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢，而它们都具有十分特别的臭味。
以上这些特点使得人们对于进一步开发和利用厌氧生物过程的兴趣大大降低，而且此时利用活性污泥法或生物膜法处理城市污水已经十分成功。
但是，当进入上世纪50、60年代，特别是70年代的中后期，随着世界范围的能源危机的加剧，人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化，相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺，从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理，真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。
这些被称为现代高速厌氧消化反应器的厌氧生物处理工艺又被统一称为“第二代厌氧生物反应器”，它们的主要特点有：①HRT大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率大大提高；②主要包括：厌氧接触法、厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）反应器、厌氧流化床（AFB）、AAFEB、厌氧生物转盘（ARBC）和挡板式厌氧反应器等；③HRT与SRT分离，SRT相对很长，HRT则可以较短，反应器内生物量很高。
以上这些特点彻底改变了原来人们对厌氧生物过程的认识，因此其实际应用也越来越广泛。
厌氧生物处理
1.概述1.1 厌氧生物处理简介[1-2]厌氧生物处理利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物主要包括大量的生物气（即沼气）和水。
沼气的主要成分是约2/3的甲烷和1/3的二氧化碳，是一种可回收的能源。
厌氧生物处理是一种成本的废水处理技术，它又是把废水的处理和能源的回收利用相结合的一种技术。
包括中国在内的大多数国家面临严重的环境问题、能源短缺及经济发展与环境治理所面临的资金不足。
这些国家需要既有效、简单又费用低廉的技术。
厌氧技术因而特别适合我国国情的一种技术。
厌氧生物处理技术同时可以作为能源生产和环境保护体系的一个核心部分，其产物可以被积极利用而产生经济价值。
例如，处理过的洁净水能被用于鱼塘养鱼、灌溉和施肥；产生的沼气可作为能源；剩余污泥可以作为肥料并用于土壤改良。
1.2 选择废水厌氧生物处理技术的依据我国水污染的主要污染物是有机污染，有机废水，尤其是高浓度有机废水的处理方法，主要取决于废水的性质。
按性质大致可以分为以下三大类。
⑴易生物降解的废水主要来自农牧产品和禽畜粪便等，如轻工食品发酵废水和禽畜饲养排放的废液等。
这类废水有机物浓度高，且可利用成分多。
⑵难生物降解的有机废水主要来自化学工业、石油化工和炼焦工业等，如制药厂、染料厂、人造纤维厂、焦化厂等。
⑶有害有机废水主要来自化学工业和发酵工业，如味精废水、糖蜜酒精废水等。
这类有机物可能是易于生物降解的，但由于废水中含有某些有害物质，如重金属、高氮、高硫等，对微生物有毒害作用。
对于第一类有机废水，其有机组分主要是糖类、蛋白质和脂类。
这类高浓度有机废水的治理，由于有可回收有用物质，如玉米酒精废液采用蒸发浓缩技术回收干酒精槽，应优先考虑采用厌氧处理技术，不仅高效高，能耗低，并能回收大量生物能。
对于第二类高浓度有机废水，由于主要是难生物降解的高分子有机物，单独采用好氧生物处理技术往往达不到满意的处理效果，而采用厌氧技术则可提高其可生化性或可降解性。
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6章污水厌氧生物处理精品PPT课件
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
污水厌氧生物处理
• 在无氧的条件下利用厌气微生物的降解作用使 污水中有机物质达到净化的处理方法。在无氧的 条件下，污水中的厌氧细菌把碳水化合物、蛋白 质、脂肪等有机物分解生成有机酸，然后在甲烷 菌的作用下，进一步发酵形成甲烷、二氧化碳和 氢等，从而使污水得到净化。如化粪池、污泥厌 氧消化、厌氧塘等。厌氧生物从处理法污水BOD 负荷较高，如厌氧消化的BOD负荷一般为 3.5kg/(m3·d)，去除率可达90%以上，其处理费 用低于好氧处理，是生活污水污泥、高浓度有机 物工业废水和粪便等良好的处理方法之一。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
厌氧生物处理ppt
微生物种群的影响
厌氧生物处理中的微生物种群是影响 处理效果的重要因素之一。厌氧生物 处理中的微生物种群包括产酸菌、产 甲烷菌等，这些微生物在适宜的环境 条件下协同作用，完成有机物的分解 和沼气的生成。
VS
微生物种群的影响因素包括温度、 pH值、有机负荷率、营养物质等。 在实际操作中，需要控制这些因素， 以保证微生物种群的适宜生长和代谢， 从而提高厌氧生物处理的效果。同时， 还需要注意防止有毒物质的进入，以 避免对微生物种群产生不利影响。
厌氧消化阶段
酸化反应
在厌氧条件下，废水中的复杂有机物被厌氧微生物转化为挥发性 脂肪酸等易降解物质。
产氢产乙酸反应
部分有机物被转化为氢气和乙酸，为甲烷菌提供营养物质。
甲烷化反应
甲烷菌将氢气和乙酸转化为甲烷气体，释放能量并合成细胞物质。
后处理阶段
沉淀
去除经过厌氧处理后废水中的悬浮物和生物污泥。
过滤
通过砂滤池、活性炭过滤等手段进一步去除废水 中的微量有机物、重金属等有害物质。
它通过厌氧微生物的代谢作用，将有 机物转化为甲烷、二氧化碳等无机物。
厌氧生物处理和醇类物质。
产氢产乙酸阶段
02
小分子有机物进一步转化为乙酸和氢气。
甲烷化阶段
03
乙酸和氢气被转化为甲烷。
厌氧生物处理的应用领域
01
废水处理
厌氧生物处理广泛应用于城市污 水、工业废水、高浓度有机废水 等处理领域。
厌氧活性污泥法
厌氧活性污泥法是一种利用活性污泥去除废水中的有机物 和氮、磷等营养物质的技术。
厌氧活性污泥法的原理是利用活性污泥中的微生物将废水 中的有机物转化为沼气和二氧化碳，同时将氮、磷等营养 物质转化为细胞物质或沉淀物。
6厌氧生物处理 168页
（三）厌氧生物处理的主要特征
主要优点：
能耗低，且还可回收生物能（沼气）；
污泥产量低；
——厌氧微生物的增殖速率低， ——产酸菌的产率系数Y为0.15~0.34kgVSS/kgCOD， ——产甲烷菌的产率系数Y为0.03kgVSS/kgCOD左右， ——好氧微生物的产率系数约为0. 5~0.6kgVSS/kgCOD。
（三）4 阶段理论 1）水解和发酵阶段
在该阶段，复杂有机物在厌氧菌胞外酶的作用 下，首先被分解为简单有机物，如纤维素经过水 解转化为简单的糖类；蛋白质转化为简单的氨基 酸；脂肪类转化为脂肪酸和甘油；（水解）
然后，这些简单有机物在产酸菌的作用下经厌 氧发酵和氧化转化为乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸 和醇类等。
好氧生物降解 厌氧生物降解
好氧微生物(较简) 厌氧微生物(复杂)
快
慢
碳降解 氨降解
碳降解
适当的溶解氧
无溶解氧
常温
常温-中温-高温
适应范围宽
适应范围较窄
100:5:1
200:5:1
H2O CO2 较低
CH4 H2O CO2 较高
较高
较低 回收能源
几种典型的厌氧反应器示意图p501
（四）厌氧生物处理工艺的应用现状
——IC反应器，处理高浓度有机废水，可达到更高的有 机负荷。
厌氧生物处理的发展第三个时期特征： 1)最大限度提高反应器中生物持有量，通过比
好氧反应器中高几倍甚至几十倍的生物量，使处 理效率接近好氧处理效率。在此基础上开发出大 量新型厌氧反应器，其共同特征是有机负荷高、 处理能力强。
2)厌氧细菌可分为产酸菌和产甲烷菌2大类， 利用厌氧细菌的特点，采取相分离技术，开发出 两相厌氧反应器，发挥不同厌氧菌群的各自特点， 在各自的反应器中优化菌群功能，提高处理效率。
厌氧生物处理
脱气的方法：
(a)真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器(真空度为0.005 MPa)，将污泥絮体上的气泡除去，改善污泥的沉降性能； (b)热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液进行急速冷却。 (c)絮凝沉降，向混合液中投加絮凝剂，使厌氧污泥易凝聚成大颗粒， 加速沉降； (d)用超滤器代替沉淀池，以改善固液分离效果
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2-16 kgCOD/(m3·d)，且耐冲击负荷能力强； （b）废水与生物膜两相接触面大，强化了传质过程，因而有机物去除速度快 （c）微生物固着生长为主，不易流失，因此不需污泥回流和搅拌设备； （d）启动或停止运行后再启动比前述厌氧工艺法时间短。 （e）处理含悬浮物浓度高的有机废水，易发生堵塞，尤以进水部位更严重。滤池 的清洗也还没有简单有效的方法。
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厌氧生物处理
目录
基本原理 影响因素 工艺和设备 优缺点
基本原理
废水厌氧生物处理是指在无分子氧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甲烷和二氧化碳等物质的过程，也称为 厌氧消化。
厌氧生物处理
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床内生物膜停留时间较长，剩余污泥量少 结构紧凑、占地少以及基建投资省等。但载体流化耗
能较大，且对系统的管理技术要求较高 为了降低动力消耗和防止床层堵塞，可采取： （1）间歇性流化床工艺，即以固定床与流化床间歇性交
废水与生物膜两相接触面大，强化了传质过程，因而有 机物去除速度快
微生物固着生长为主，不易流失，因此不需污泥回流和 搅拌设备
启动或停止运行后再启动比前述厌氧工艺法时间短。
缺点：处理含悬浮物浓度高的有机废水，易发生堵塞， 尤以进水部位更严重。滤池的清洗也还没有简单有效的 方法。
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工艺1：厌氧接触法
工艺流程见图6~4：
脱 气气
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工艺特点： 允许废水中含有较多的悬浮固体， 泥水接触充分 消化池内污泥浓度高，运行稳定操作简单 气泡粘附在污泥上，影响污泥沉降 中温时，有机负荷 2~5kgCOD/(m3·d), 属于中低负荷
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① 水解酸化阶段 ----大分子变小分子，不溶解有机物变溶解性有 机物。
② 产氢产乙酸阶段 ----对第一阶段的产物转化为乙酸和氢，不溶解 有机物变溶解性有机物。
③ 产甲烷阶段 ----将乙酸、乙酸盐、二氧化碳和氢，转化为甲烷 。
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3、厌氧微生物处理影响因素
厌氧生物处理
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主要内容
一、概述/厌氧生物处理法的基本原理
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（2）消化池的容积负荷较普通消化池高，中温消化时， 容积负荷较普通消化池高
一般为2～5kgCOD/(m3· d)， 水力停留时间 （3）水力停留时间比普通消化池大大缩短，如常温下， 大大缩短 普通消化池为15～30天，而接触法小于10天； （4）不仅可以处理溶解性有机污水，也可以用于处理 可以处理溶解性
物的分解作用，池底
部容积主要用于贮存 和浓缩污泥。 特点：消化速率低， 消化时间长，适用于
小型装臵。
单级浮动盖式消化池： 不设搅拌装臵，有分 层，顶部为浮渣层，
中间是清液和起厌氧
分解的活性层，底部 为熟污泥。 功能：挥发性有机物 的消化、熟污泥的浓
缩和贮存。
特点：能提供1/3的 贮存体积。
（2）二级消化工艺
UASB 反应器 EGSB反应器 厌氧塘
完全混合型 厌氧滤池 流化床-复合床
工业上应用的UASB装置
厌氧生物处理的运行管理（UASB）
UASB反应器良好运行的三个重要前提是：
1）反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥； 2）由产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作 用； 3）设计合理的三相分离器，这使沉淀性能良好的污泥能 保留在反应器内。
升流式厌氧污泥床反应器的特点是：（1）反应器内污 泥浓度高，一般平均污泥浓度为30～40g/L，高的可达60～ 80g/L ；（2）有机负荷高，水力停留时间短，中温消化， COD容积负荷一般为10～20kgCOD/(m3· d)；（3）反应器内设 三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区，一
颗粒污泥来源：①原有的UASB反应器；②购买
气液固三相分离器 是完成气、液、固体 三相的分离，即将附着于 颗粒污泥上的气体分离， 并收集反应区产生的沼气， 通过集气室排出反应器； 使分离区的悬浮物沉淀下来，回落到反应区，有效防 止厌氧污泥流失，保证反应器中足够的生物量，降低 出水中悬浮物的含量。三相分离器同时具有传统废水 生物处理工艺中的二沉池、污泥回流及气体收集的功 能。因此，三相分离器分离效果好坏直接影响到整个 反应器的处理效果。
布水系统（进水配水系统）
布水系统兼有均匀配水和水力搅拌作用，使进水与污泥充分 接触，最大限度地利用反应器内的厌氧污泥，防止进水在通过污 泥层时出现沟流和死角。布水系统设计包括了进水方式的选择和 布水点的布臵，其合理设计对于反应器的良好运行至关重要。
树枝管式配水系统
穿孔管式配水系统
多点多管配水系统
UASB应用于高浓度有机废水处理时的允许容积负荷
率的改进 对启动初期的 和出水的质量等，初期目标是是反应器逐渐 目标应明确 进入工作状态，即菌种的活化过程。 进液的浓度 负荷增加的 操作方法 废水浓度低于5000mgCOD/L时，不用稀释直 接进液。 以出水VFA浓度来确定负荷增加，出水VFA浓 度过高意味着甲烷菌活力不够或环境因素使 甲烷菌活力下降而导致VFA利用不充分；低于 3mmol/L认为反应器运行状态良好。 主要是针对工业废水，其种类非常多，成分 复杂。
般无污泥回流设备；（4）无混合搅拌设备。投产运行正常 后，利用本身产生的沼气和进水来搅动；（5）污泥床内不 填载体，节省造价及避免堵塞问题。 但反应器内有短流现象，影响处理能力；进水中的悬浮 物应比普通消化池低得多，特别是难消化的有机物固体不宜
太高；运行启动时间长，对水质变化比较敏感。
全世界有几千座UASB反应器，占所有厌氧反应器总 数的64%，应用最为广泛。
投配方式确定，常用12h的贮泥量设计。应加盖，设排气
管、上清液排放管和溢流管。 排泥：排泥管设在池底，出泥口布臵在池底中央或在池
底分散数处，排空管可和出泥管合并使用。
溢流装臵：沼气压缩，气压增加甚至可能压破池顶盖。 形式：倒虹管式、大气压式、水封式。
（3）沼气的收集与贮存设备 产气量和用气量不平衡，贮气柜来调节。
缺点：加热设备比较复杂。
分类：热交换器预热、投配池内预热。
（4）消化池的加热方法 分类：热交换器预热、投配池内预热。
（4）消化池的加热方法 分类：热交换器预热、投配池内预热。
（5）消化池的搅拌方法 方法：泵加水射器搅拌、沼气搅拌、联合搅拌
一、名词解释：污泥投配率 二、填空题 1.厌氧消化三阶段： 、 、 。 2.厌氧中温消化最适温度是 ； 甲烷菌的最适PH值范围是 ； 厌氧消化的碳氮磷比应控制在 为宜。 3.厌氧消化的主要构筑物有 、 、 、 。 4.二级消化工艺中，一级消化池起 作用， 二级消化池起 作用。 5.消化池的主体包括有 、 、 、 。 6.溢流装臵常用形式有 、 、 。 7.消化池的加热方法有 、 。 8.消化池的搅拌方法有 、 、 。 三、简答题 1.为什么说产甲烷阶段是控制整个厌氧消化的关键？ 2.有哪些因素影响了厌氧消化的效率？
一级消化池：有机物的分解；二级消化池：污泥浓缩。
2、消化池的构造 主体：集气罩、池盖、池体、下椎体
附设：新鲜污泥投配系统、熟污泥排出系统、溢流系统、
沼气的排出收集贮存系统、加温设备、搅拌设备。
（1）消化池池形
（2）投配、排泥、溢流系统 污泥投配：生污泥需先排入消化池的污泥投配池，然后 用污泥泵抽送至消化池。 投配池一般为矩形，至少设两个，池容根据生污泥量及
6.3 污水的厌氧消化
一、厌氧接触法
为克服普通消化池不 能持留或补充厌氧活性污 泥的缺点，在消化池后设 沉淀池，将沉淀污泥回流 至消化池，形成了厌氧接 触法，其工艺流程如右图 所示。该系统既使污泥不 流失、出水水质稳定，又 可提高消化池内污泥浓度， 从而提高设备的有机负荷 和处理效率。
1、厌氧接触法的特点：
3、存在问题：堵塞、水流短路 解决方法：出水回流、预处理、升流式改为平流 式。
三、升流式厌氧污泥床反应器（UASB） 1、简单描述：没有载体，微生物悬浮生长。 2、主体部分结构：
A.反应区 B.沉降区 C.气室
A.反应区：反应器底部是浓 度较高的污泥层，称污泥床， 在污泥床上部是浓度较低的 悬浮污泥层，通常把污泥层 和悬浮层称为反应区。 B.沉降区：在反应区上部设 有气、液、固三相分离器， 三相分离器周围就是沉降区。 C.气室：最顶部污水没有的 空间就是气室，进行沼气的 暂时储存和收集。
反应过程：废水从污泥床底部进 入，与污泥床中的污泥进行混合接触， 微生物分解废水中的有机物产生沼气， 微小沼气泡在上升过程中，不断合并 逐渐形成较大的气泡。由于气泡上升 产生较强烈的搅动，在污泥床上部形 成悬浮污泥层。气、水、泥的混合液 上升至三相分离器内，沼气气泡碰到 分离器下部的反射板时，折向气室而 被有效地分离排出；污泥和水则经孔 道进入三相分离器的沉淀区，在重力 作用下，水和泥分离，上清液从沉淀 区上部排出，沉淀区下部的污泥沿着 斜壁返回到反应区内。
6.2 污泥的厌氧消化
处理对象：初次沉淀污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥。
构筑物：消化池、化粪池、双层沉淀池、沼气池
分类
定容式、动容式
人工 小型、中型、大型 低温、中温、高温
一级、二级
自然
1、消化工艺
（1）一级消化工艺
传统消化池：消化和
浓缩在单个池内同时 污泥有分层现象，仅 一部分池容积起有机
完成。不设搅拌设备，
悬浮较高的高浓度有机污水； 悬浮较高的 有机污水
（5）混合液经沉淀后，出水水质好，但需增加沉淀池、 出水水质好 污泥回流和脱气等设备。厌氧接触法还存在混合液难于在
沉淀池中进行固液分离的缺点。
2、问题及解决方法 污泥中有气泡，继续产气。 （1）真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱 气器，将污泥絮体上的气泡除去，改善污泥的沉 淀性能； （2）热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液 进行急速冷却，如中温消化液35℃冷到15～25℃， 可以控制污泥继续产气，使厌氧污泥有效地沉淀； （3）絮凝沉淀，向混合液中投加絮凝剂，使厌氧 污泥易凝聚成大颗粒，加速沉降； （4）用超滤器代替沉淀池，以改善固液分高效果。
•使用污泥的比产甲烷活性作为参考，使反应器负荷不至于超过 污泥的最大降解能力。
•当HRT达到大约5d时，开始降低稀释用水量；在HRT小于20h时， 对于COD浓度小于15g/L的废水，稀释不再是必需的了；如果废水 浓度大于15g/L，则需要出水的循环。
UASB反应器的二次启动
UASB反应器的二次启动是指直接采用颗粒污泥
3、应用
二、厌氧滤池
又称厌氧固定膜反应器，滤池呈圆柱形，池内装有
填料，浸没于水中，池顶密封。还有布水系统和沼气收
集系统。
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。滤池中的
生物膜不断地进行新陈代谢，脱落的生物膜随出水流出 池外。 填料：比表面积大，孔隙率高，表面粗糙生物膜易 附着，对微生物细胞无抑制和毒害作用，有一定强度，
分 三 个 阶 段
划分依 据为反 应器负 荷大小
启动的中期
反应器负荷2~5kgCOD/(m3· d) 洗出量增大，大多为絮状污泥，洗出原因 主要是产气和上流速度增加引起污泥床的 膨胀。颗粒污泥从反应器底部开始形成。 这阶段末期，污泥洗出由于颗粒污泥形成 而减少。
启动的后期
反应器负荷大于5kgCOD/(m3· d) 絮状污泥迅速减少，颗粒污泥加速形成使 得反应器大部分被颗粒污泥所充满，此时 反应器最大负荷可超过50kgCOD/(m3· d)。
启 动 的 要 点
启动前应了 解废水特征
当负荷上升2kgCOD/(m3· d)后促进颗粒污泥形成的启动操作要点： •出水VFA一旦低于3mmol/L即增加反应器负荷。 •使细小分散的污泥洗出，不回流。 •使反应器保持最佳的细菌生长条件。一般地，PH=6.8～7.5；温 度30℃～38℃（中温范围）或53℃～58℃ （高温范围）；保持 微生物生长所需的营养与微量元素。 •为防止过负荷，在每次增加负荷时总是小于50％。 •以显微镜和放大镜作为污泥的镜检。启动大约6周后，在400 ～ 1000倍放大倍数下应当看到污泥中的丝状物。初期形成的污泥微 小粒子应当是相当坚固的，可用40 ～80倍的放大镜检查其外观。