《厌氧生物处理技术》PPT课件
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第1516讲厌氧生物处理.pptx
厌氧消化的三阶段理论
水解、发酵阶段： 产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁
酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2；
产甲烷阶段：产甲烷菌利用乙酸和H2、CO2
产生CH4； 一般认为，在厌氧生物处理过程中约有70%的
CH4产自乙酸的分解，其余的则产自H2和CO2。
二、厌氧消化过程中的主要微生物
2、产氢产乙酸菌
产氢产乙酸细菌的主要功能是将各种高级脂肪酸和醇类氧 化分解为乙酸和H2；为产甲烷细菌提供合适的基质，在 厌氧系统中常常与产甲烷细菌处于共生互营关系。
主要的产氢产乙酸反应有：
乙醇：
CH 3CH 2OH H 2O CH 3COOH 2H 2
丙酸：
CH3CH 2COOH 2H 2O CH3COOH 3H 2 CO2
⑧ 4CH 3OH H 2 CH 4 H 2O
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。
1916年，V.L.Omeliansky分离到1株不产芽孢、发酵乙醇 产甲烷菌，后被命名为奥氏甲烷杆菌，现证实其并非一 个纯菌种。
1934年，Van Niel提出二氧化碳还原为甲烷的理论。 1936年，Barker采用化学合成培养基培养阴沟污泥，获
得了能很好的发酵乙醇、丙醇和丁醇的有机体。 1950年，R.E.Hungate发明了厌氧培养技术，为厌氧微生
1875年，俄国学者Popoff也发现沼气发酵是由微生物所引 起的。
最新废水厌氧处理技术.pptPPT课件
UASB反应器初次启动的操作原则
1、启动阶段的目的： • 污泥适应将要处理废水中的有机物 • 污泥具有很好的沉降性
2 、启动时要遵守的原则：
• 最初污泥负荷不要太高 • 在挥发酸未能有效分解之前，不应增加反应器负荷 • 控制厌氧细菌的生存环境 • 种泥量要尽量多 • 控制一定的上升流速
3 、形成颗粒污泥的过程：
厌氧接触法的特点：（1）通过污泥回流，保持消化池内 污泥浓度较高，一般为10～15g/L,耐冲击能力强；（2）消 化池的容积负荷较普通消化池高，中温消化时，一般为2～ 10kgCOD/m3·d，水力停留时间比普通消化池大大缩短，如 常温下，普通消化池为15～30天，而接触法小于10天；（3） 可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液，不存在 堵塞问题；（4）混合液经沉淀后，出水水质好，但需增加 沉淀池、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。
• 在产酸发酵反应器中典型的乙醇型发酵末端产物组 成，除液相产物中主要以乙醇和乙酸为主外 ，气 相非中经还 典存 的在 酵大 母量 菌的的乙CO醇2和发H酵2，。而因是而丙这酮一酸发走酵乙类酰型并 CoA旁路，在丙酮酸铁氧还原酶和氢化酶的作用下 生成乙醇，并同时生成CO2、H2。
但是因为产丁酸过程可减少发酵产物中的酸性末端，所 以对加快葡萄糖的代谢进程有促进作用。
丙酸型发酵类型
• 废水厌氧生物处理中，含氮有机化合物（如酵母膏、 明胶、肉膏等）酸性发酵的主要末端产物为丙酸、 乙酸、CO2和少量的丁酸等，并命名为丙酸型发酵。 难降解碳水化合物（如纤维素）的厌氧发酵过程也 常呈现丙酸型发酵
五、上流式厌氧污泥床反应器(UASB)
升流式厌氧污泥床集生物反应与沉淀于一体的厌氧反应器， 污水从下部流入，通过布水系统、厌氧颗粒污泥层、三相分 离器，污水从上部溢流堰流出。
污水处理常规工艺 厌氧生物处理PPT课件
当有机负荷率适中， 最佳状态 pH在7~7.5 当有机负荷率较低，稳定但低效pH>7.5
第16页/共82页
消化池的设计
• 消化池的有效容积V 根据投配率或有机物负荷设计 V=Wi/P V消化池的有效容积 Wi湿污泥投入量 P污泥投配率，％中温6～8％、高温10～16％
• 按有机物负荷设计更合理
V=BOD*Q/q Q为流量 q为BOD容积负荷，中温1.6～6.5kg/m3*d
厌氧消化微生物进行酸化转化的能力强，速率快，对环境条件的适应能力也强；而 进行气化转化的能力相对较弱，速率也较慢，对环境的适应能力也较脆弱。这种 前强后弱的特征使两个转化速率保持稳定平衡颇为困难，形成了三种发酵状态。
当有机物负荷率很高，酸性发酵状态，是一种低效而又不稳定的发酵状态，应尽量 避免。pH<7
生化阶段 物态变化 生化过程
菌群
Ⅰ
表1 有机Ⅱ物厌氧消化过程 Ⅲ
液化（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 I、II两类产物
II类产物转化 为（H2+CO2）
及乙酸等
CH4、CO2等
发酵细菌
产氢产乙酸细 菌
甲烷细菌
第13页/共82页
（3）pH和酸碱度 甲烷细菌对pH的要求很严格 产酸菌要求环境介质pH在4.5～ 8。 产甲烷菌要求在中性附近。在 6.8～7.8较适宜。
适宜范围6.8-7.2,保持20003000mg/L碱度以提供足够的缓 冲能力。 实测值应在7.2-7.4之间。
（4）毒物 重 金 属 、 其 他 对 厌 氧 过 程 起第抑14制页/共82页
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消化池的设计
• 消化池的有效容积V 根据投配率或有机物负荷设计 V=Wi/P V消化池的有效容积 Wi湿污泥投入量 P污泥投配率，％中温6～8％、高温10～16％
• 按有机物负荷设计更合理
V=BOD*Q/q Q为流量 q为BOD容积负荷，中温1.6～6.5kg/m3*d
厌氧消化微生物进行酸化转化的能力强，速率快，对环境条件的适应能力也强；而 进行气化转化的能力相对较弱，速率也较慢，对环境的适应能力也较脆弱。这种 前强后弱的特征使两个转化速率保持稳定平衡颇为困难，形成了三种发酵状态。
当有机物负荷率很高，酸性发酵状态，是一种低效而又不稳定的发酵状态，应尽量 避免。pH<7
生化阶段 物态变化 生化过程
菌群
Ⅰ
表1 有机Ⅱ物厌氧消化过程 Ⅲ
液化（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 I、II两类产物
II类产物转化 为（H2+CO2）
及乙酸等
CH4、CO2等
发酵细菌
产氢产乙酸细 菌
甲烷细菌
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（3）pH和酸碱度 甲烷细菌对pH的要求很严格 产酸菌要求环境介质pH在4.5～ 8。 产甲烷菌要求在中性附近。在 6.8～7.8较适宜。
适宜范围6.8-7.2,保持20003000mg/L碱度以提供足够的缓 冲能力。 实测值应在7.2-7.4之间。
（4）毒物 重 金 属 、 其 他 对 厌 氧 过 程 起第抑14制页/共82页
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。
《厌氧生物处理》PPT课件 (2)讲解学习
铁呼吸
氧化还原电位
O2 H 2O NO3－ NO2－ N2 SO2-4 S2－ (HS－ 、H2S) S0 S2－
CO2、HCO3－ CH3COOCO2 、 HCO3－、 CH4
Fe3+ Fe2+
4、 厌氧生物处理原理 4.2 厌氧处理过程及微生物：
美国微生物学会采用Eh来厌氧和好氧过程: （1980年）：
CH3-COO-、 HCOO-、 CH3OH、 CH3-NH2-、 (CH3)2NH、(CH3)3-N、CO、 CO2、
(4)产甲烷菌的特殊酶系统：
CH3COOH
CO2
CH3OH
甲基辅酶 M 甲基还原酶（F420)
CH4
（5）氧化还原电位Eh： < -330 mv
（6）营养物质 氮源：利用氨态氮 生长因子：10种水溶性微生物 微量元素：Ni、Co、Fe
微生物氧化：
C5H7O2N + 5O2 → 5CO2- + 2H2O + NH3
113
160
O2/微生物 ＝ 160 / 113 = 1.42 （kg BODu /kg 微生物）
VCH4 ＝0.35（Q·Sr — 1.42ΔX）×10-3 (m3/d SPT)
甲烷氧化：
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
好氧： － 50～＋300mv 兼性厌氧：－420～＋300mv 专性厌氧：－420～－150mv
4.2 厌氧处理过程及微生物： 厌氧生物处理过程：
上世纪三十年代人们的认识：两阶段
4.2 厌氧处理过程及微生物： 厌氧生物处理过程：
上世纪七十年代人们的认识：三阶段
4.2 厌氧处理过程及微生物： 厌氧微生物：
厌氧处理原理培训PPT课件
厌氧处理原理培训
目录
• 厌氧处理原理简介 • 厌氧处理的基本原理 • 厌氧处理工艺流程 • 厌氧处理的优缺点 • 厌氧处理的实际应用案例
01 厌氧处理原理简介
厌氧处理的概念
01
厌氧处理是一种生物处理技术， 利用厌氧微生物在无氧或低氧条 件下将有机物转化为沼气、二氧 化碳和有机酸等物质的过程。
02
农业废弃物处理
农业废弃物如畜禽粪便、农作物秸秆等，如果得不到妥善处理，会对环境造成严 重污染。厌氧处理技术可以用于农业废弃物处理，将其转化为沼气和肥料。
通过厌氧处理技术，可以将农业废弃物中的有机物转化为沼气，用于发电或供热 ；同时将厌氧消化后的残渣加工成有机肥料，用于农业生产，实现废弃物的资源 化利用。
高浓度有机废水处理
高浓度有机废水含有大量的有机物， 如纤维素、淀粉、糖类等，如果直接 排放会对环境造成严重污染。厌氧处 理技术可以有效地处理高浓度有机废 水。
VS
厌氧处理技术可以将高浓度有机废水 中的有机物转化为沼气和二氧化碳， 同时将废水中的有毒物质转化为无害 或低害的物质。该技术在高浓度有机 废水处理中具有高效、低能耗、环保 等优点。
高处理效率。
在UASB中，废水中的有机物被 颗粒污泥吸附并分解为沼气，沼 气可从反应器顶部排出并进行收
集利用。
UASB反应器的设计需考虑颗粒 污泥的培养和维持，以保证处理
效果和沼气产量的稳定性。
膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）
膨胀颗粒污泥床反应器是一种改进型的UASB反应器，通过增加反应器的高度和减小底部面 积来提高传质效率。
02 厌氧处理的基本原理
厌氧微生物的种类与特性
厌氧微生物种类繁多，包括产 甲烷菌、硫酸盐还原菌、产氢 产乙酸菌等。
目录
• 厌氧处理原理简介 • 厌氧处理的基本原理 • 厌氧处理工艺流程 • 厌氧处理的优缺点 • 厌氧处理的实际应用案例
01 厌氧处理原理简介
厌氧处理的概念
01
厌氧处理是一种生物处理技术， 利用厌氧微生物在无氧或低氧条 件下将有机物转化为沼气、二氧 化碳和有机酸等物质的过程。
02
农业废弃物处理
农业废弃物如畜禽粪便、农作物秸秆等，如果得不到妥善处理，会对环境造成严 重污染。厌氧处理技术可以用于农业废弃物处理，将其转化为沼气和肥料。
通过厌氧处理技术，可以将农业废弃物中的有机物转化为沼气，用于发电或供热 ；同时将厌氧消化后的残渣加工成有机肥料，用于农业生产，实现废弃物的资源 化利用。
高浓度有机废水处理
高浓度有机废水含有大量的有机物， 如纤维素、淀粉、糖类等，如果直接 排放会对环境造成严重污染。厌氧处 理技术可以有效地处理高浓度有机废 水。
VS
厌氧处理技术可以将高浓度有机废水 中的有机物转化为沼气和二氧化碳， 同时将废水中的有毒物质转化为无害 或低害的物质。该技术在高浓度有机 废水处理中具有高效、低能耗、环保 等优点。
高处理效率。
在UASB中，废水中的有机物被 颗粒污泥吸附并分解为沼气，沼 气可从反应器顶部排出并进行收
集利用。
UASB反应器的设计需考虑颗粒 污泥的培养和维持，以保证处理
效果和沼气产量的稳定性。
膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）
膨胀颗粒污泥床反应器是一种改进型的UASB反应器，通过增加反应器的高度和减小底部面 积来提高传质效率。
02 厌氧处理的基本原理
厌氧微生物的种类与特性
厌氧微生物种类繁多，包括产 甲烷菌、硫酸盐还原菌、产氢 产乙酸菌等。
污水处理厌氧生物处理PPT.
常称甲烷化阶段，CO2也相当多，还有微 量H2S。
3
甲烷菌
➢ 在工程技术上，研究甲烷细菌的通性是重要的，这将
有助于打破厌氧生物处理过程分阶段的现象因，此从有而人提最出，考
大限度地缩短处理过程的历时。
虑到这种共生关系，
➢ 影响甲烷细菌生长重要环境因素：pH值和温反度应器。中的剪切力
➢ PH值应在6．8—7．2，最适温度在35℃一3要在8注系℃意统和控内5制进2℃，行不连能续
间短。
9
厌氧接触法
• 在混合接触池（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 （anaerobic contact process)。
厌 氧 接 触 法 工 艺
10 特点
厌氧接触法
特点
❖ 通过污泥回流，保持消化池内污泥浓度较高，一般为 10-15g/L，耐冲击能力强；
❖ 消化池的容积负荷较普通消化池高，水力停留时间比 普通消化池大大缩短，如常温下，普通消化池为15-30天，
第一节：厌氧生物处理的基本原理
➢ 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 (anaerobic digestion) 。
➢ 与好氧过程的根本区别：不以分子态氧作为受 氢体，而以化合态氧、碳、硫、氮等作为受氢 体。
而接触法小于10天；
❖ 可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液， 不存在堵塞问题；
❖ 混合液经沉降后，出水水质好， o 需增加沉淀池、污泥回流和脱气等设备 o 厌氧接触法存在混合液难于在沉淀池中进行固液分离
的缺点。
11
上流式厌氧污泥床反应器
3
甲烷菌
➢ 在工程技术上，研究甲烷细菌的通性是重要的，这将
有助于打破厌氧生物处理过程分阶段的现象因，此从有而人提最出，考
大限度地缩短处理过程的历时。
虑到这种共生关系，
➢ 影响甲烷细菌生长重要环境因素：pH值和温反度应器。中的剪切力
➢ PH值应在6．8—7．2，最适温度在35℃一3要在8注系℃意统和控内5制进2℃，行不连能续
间短。
9
厌氧接触法
• 在混合接触池（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 （anaerobic contact process)。
厌 氧 接 触 法 工 艺
10 特点
厌氧接触法
特点
❖ 通过污泥回流，保持消化池内污泥浓度较高，一般为 10-15g/L，耐冲击能力强；
❖ 消化池的容积负荷较普通消化池高，水力停留时间比 普通消化池大大缩短，如常温下，普通消化池为15-30天，
第一节：厌氧生物处理的基本原理
➢ 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 (anaerobic digestion) 。
➢ 与好氧过程的根本区别：不以分子态氧作为受 氢体，而以化合态氧、碳、硫、氮等作为受氢 体。
而接触法小于10天；
❖ 可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液， 不存在堵塞问题；
❖ 混合液经沉降后，出水水质好， o 需增加沉淀池、污泥回流和脱气等设备 o 厌氧接触法存在混合液难于在沉淀池中进行固液分离
的缺点。
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上流式厌氧污泥床反应器
厌氧生物处理第二章PPT
膨胀颗粒污泥床反应器
膨胀颗粒污泥床反应器是一种先进的厌氧生物处理工艺，适用于处理高浓度的有机 废水。
其原理是利用膨胀颗粒污泥作为生物载体，通过厌氧代谢将有机物转化为甲烷和二 氧化碳。
膨胀颗粒污泥床反应器具有处理效率高、耐冲击负荷能力强、剩余污泥量少等优点， 但需要控制合适的膨胀率和颗粒污泥稳定性。
厌氧生物处理工艺在城市污水处理中具有节能、减量、资 源回收等优点，同时能够降低有机物含量，减轻后续好氧 处理的负担。
工业废水处理中的厌氧生物处理工艺
01
工业废水处理
工业废水成分复杂，含有大量的有机物、重金属离子等有害物质，厌氧
生物处理工艺在工业废水处理中具有重要作用。
02 03
工艺流程
工业废水处理中的厌氧生物处理工艺通常包括调节池、酸化池、厌氧消 化池等环节，通过微生物的作用，将有机物转化为沼气和二氧化碳，同 时去除部分重金属离子。
其原理是利用厌氧微生物在滤 料表面形成生物膜，通过厌氧 代谢将有机物转化为甲烷和二 氧化碳。
厌氧滤池具有结构简单、操作 方便、能耗低等优点，但易出 现堵塞和生物膜脱落问题。
厌氧接触法
厌氧接触法是一种高效的厌氧生 物处理工艺，适用于处理低浓度
的有机废水。
其原理是利用厌氧微生物在反应 器内与废水充分接触，通过厌氧 代谢将有机物转化为甲烷和二氧
城市污水处理
城市污水处理厂是厌氧生物处理工艺的重要应用场景，通 过厌氧消化和产甲烷过程，将有机物转化为沼气和二氧化 碳，实现能源回收和减量化处理。
工艺流程
城市污水处理厂的厌氧生物处理工艺通常包括预处理、厌 氧消化、后处理等环节，通过调节pH值、温度、有机负 荷等参数，提高处理效果和能源回收率。
技术特点
《厌氧生物处理技术》PPT课件
菌为主，后端以产甲烷菌为主，行使不同功能 具有较高的抗冲击负荷能力，对废水中有毒物质具有
较强的缓冲适应能力，具有良好的处理效果和稳定运 行能力 不利的是第一个反应室承受的局部负荷较大
编辑ppt
25
ABR的特点
反应器启动期短。试验表明，接种一个月后， 就有颗粒污泥形成，两个月就可以投入稳定运 行
厌氧生物处理工艺的发展及其应用
厌氧消化技术的早期发展过程
编辑ppt
1
1955年，Schroepter参考活性污泥法流 程开发了厌氧接触法。它采用了二次沉淀 池和污泥回流系统，使厌氧消化池中生物 量浓度得以提高，污泥龄得以延长，因此 停留时间大大缩短，处理能力大大提高。
70年代以来，厌氧滤池、上流式厌氧污 泥床反应器、厌氧附着膜膨胀床、下行式 固定膜反应器、厌氧流化床等“第二代废 水厌氧处理反应器”迅速发展。
借助水流和气体上升的作用，污泥上下运动，而水平 方向流速缓慢，使大量污泥截留在反应室中
具有完全混合和推流的复合型流态
编辑ppt
24
ABR的特点
良好的水利条件强化了容积利用率、运行稳定性和处 理效果
具有强大的生物固体截留能力（SS），不会造成堵塞 不同隔室形成良好的微生态系统，前段以水解和产酸
3．三相分离器
三相分离器由沉淀区、回流缝和气封组成，其功 能是把沼气、污泥和液体分开。污泥经沉淀区沉淀后 由回流缝回流到反应区，沼气分离后进入气室。三相 分离器的分离效果将直接影响反应器的处理效果。
编辑ppt
20
4．出水系统 其作用是把沉淀区水面处理过的水均匀地加以收
集，排出反应器。 5．气室
气室也称集气罩，其作用是收集沼气。 6．浮渣清除系统
22编辑pptuasbuasb具有高浓度的颗粒污泥具有高浓度的颗粒污泥具有集泥水气分离与一体的三相分离器具有集泥水气分离与一体的三相分离器无需安装搅拌装置无需安装搅拌装置颗粒污泥的形成是颗粒污泥的形成是uasbuasb工艺的关键工艺的关键三相分离器的好坏是影响三相分离器的好坏是影响uasbuasb工艺的重点工艺的重点23编辑ppt第一阶段第一阶段启动与污泥活性提高阶段启动与污泥活性提高阶段有机负荷有机负荷20kgcod20kgcodmm33dd以下运行时间以下运行时间111515月月污泥逐渐适应活性不断提高污泥逐渐适应活性不断提高第二阶段第二阶段颗粒污泥形成阶段颗粒污泥形成阶段有机负荷有机负荷202050kgcod50kgcodmm33dd以下重质污泥留在器以下重质污泥留在器内在其上富集絮凝最终形成内在其上富集絮凝最终形成050550mm50mm颗粒污泥运行时颗粒污泥运行时间间111515月月第三阶段第三阶段污泥床形成阶段污泥床形成阶段有机负荷有机负荷50kgcod50kgcodmm33dd以上污泥浓度提高污泥以上污泥浓度提高污泥床高度提高需要时间床高度提高需要时间3344月月24编辑ppt在反应器内设置竖向导流板将反应器分隔成串联的在反应器内设置竖向导流板将反应器分隔成串联的几个反应室几个反应室每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床系统每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床系统其中的污泥以颗粒化形式或以絮状形式存在其中的污泥以颗粒化形式或以絮状形式存在水流由导流板引导上下折流前进逐个通过反应室内水流由导流板引导上下折流前进逐个通过反应室内的污泥床层进水中的底物与微生物充分接触而得以的污泥床层进水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除降解去除借助水流和气体上升的作用污泥上下运动而水平借助水流和气体上升的作用污泥上下运动而水平方向流速缓慢使大量污泥截留在反应室中方向流速缓慢使大量污泥截留在反应室中abrabr具有完全混合和推流的复合型流态具有完全混合和推流的复合型流态25编辑ppt良好的水利条件强化了容积利用率运行稳定性和处良好的水利条件强化了容积利用率运行稳定性和处理效果理效果具有强大的生物固体截留能力具有强大的生物固体截留能力ssss不会造成堵塞不会造成堵塞不同隔室形成良好的微生态系统前段以水解和产酸不同隔室形成良好的微生态系统前段以水解和产酸菌为主后端以产甲烷菌为主行使不同功能菌为主后端以产甲烷菌为主行使
较强的缓冲适应能力，具有良好的处理效果和稳定运 行能力 不利的是第一个反应室承受的局部负荷较大
编辑ppt
25
ABR的特点
反应器启动期短。试验表明，接种一个月后， 就有颗粒污泥形成，两个月就可以投入稳定运 行
厌氧生物处理工艺的发展及其应用
厌氧消化技术的早期发展过程
编辑ppt
1
1955年，Schroepter参考活性污泥法流 程开发了厌氧接触法。它采用了二次沉淀 池和污泥回流系统，使厌氧消化池中生物 量浓度得以提高，污泥龄得以延长，因此 停留时间大大缩短，处理能力大大提高。
70年代以来，厌氧滤池、上流式厌氧污 泥床反应器、厌氧附着膜膨胀床、下行式 固定膜反应器、厌氧流化床等“第二代废 水厌氧处理反应器”迅速发展。
借助水流和气体上升的作用，污泥上下运动，而水平 方向流速缓慢，使大量污泥截留在反应室中
具有完全混合和推流的复合型流态
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24
ABR的特点
良好的水利条件强化了容积利用率、运行稳定性和处 理效果
具有强大的生物固体截留能力（SS），不会造成堵塞 不同隔室形成良好的微生态系统，前段以水解和产酸
3．三相分离器
三相分离器由沉淀区、回流缝和气封组成，其功 能是把沼气、污泥和液体分开。污泥经沉淀区沉淀后 由回流缝回流到反应区，沼气分离后进入气室。三相 分离器的分离效果将直接影响反应器的处理效果。
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4．出水系统 其作用是把沉淀区水面处理过的水均匀地加以收
集，排出反应器。 5．气室
气室也称集气罩，其作用是收集沼气。 6．浮渣清除系统
22编辑pptuasbuasb具有高浓度的颗粒污泥具有高浓度的颗粒污泥具有集泥水气分离与一体的三相分离器具有集泥水气分离与一体的三相分离器无需安装搅拌装置无需安装搅拌装置颗粒污泥的形成是颗粒污泥的形成是uasbuasb工艺的关键工艺的关键三相分离器的好坏是影响三相分离器的好坏是影响uasbuasb工艺的重点工艺的重点23编辑ppt第一阶段第一阶段启动与污泥活性提高阶段启动与污泥活性提高阶段有机负荷有机负荷20kgcod20kgcodmm33dd以下运行时间以下运行时间111515月月污泥逐渐适应活性不断提高污泥逐渐适应活性不断提高第二阶段第二阶段颗粒污泥形成阶段颗粒污泥形成阶段有机负荷有机负荷202050kgcod50kgcodmm33dd以下重质污泥留在器以下重质污泥留在器内在其上富集絮凝最终形成内在其上富集絮凝最终形成050550mm50mm颗粒污泥运行时颗粒污泥运行时间间111515月月第三阶段第三阶段污泥床形成阶段污泥床形成阶段有机负荷有机负荷50kgcod50kgcodmm33dd以上污泥浓度提高污泥以上污泥浓度提高污泥床高度提高需要时间床高度提高需要时间3344月月24编辑ppt在反应器内设置竖向导流板将反应器分隔成串联的在反应器内设置竖向导流板将反应器分隔成串联的几个反应室几个反应室每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床系统每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床系统其中的污泥以颗粒化形式或以絮状形式存在其中的污泥以颗粒化形式或以絮状形式存在水流由导流板引导上下折流前进逐个通过反应室内水流由导流板引导上下折流前进逐个通过反应室内的污泥床层进水中的底物与微生物充分接触而得以的污泥床层进水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除降解去除借助水流和气体上升的作用污泥上下运动而水平借助水流和气体上升的作用污泥上下运动而水平方向流速缓慢使大量污泥截留在反应室中方向流速缓慢使大量污泥截留在反应室中abrabr具有完全混合和推流的复合型流态具有完全混合和推流的复合型流态25编辑ppt良好的水利条件强化了容积利用率运行稳定性和处良好的水利条件强化了容积利用率运行稳定性和处理效果理效果具有强大的生物固体截留能力具有强大的生物固体截留能力ssss不会造成堵塞不会造成堵塞不同隔室形成良好的微生态系统前段以水解和产酸不同隔室形成良好的微生态系统前段以水解和产酸菌为主后端以产甲烷菌为主行使不同功能菌为主后端以产甲烷菌为主行使
【环境课件】厌氧生物处理-PPT精选文档
当有机物负荷率很高时，由于供给产酸菌的食物相当充分， 致使作为其代谢产物的有机物酸产量很大，超过了甲烷 细菌的吸收利用能力，导致有机酸在消化液中的积累和 pH值（以下均指大气压条件下的实测值）下降，其结 果是使消化液显酸性（pH<7）。这种在酸性条件下进 行的厌氧消化过程称为酸性发酵状态，它是一种低效而 又不稳定的发酵状态，应尽量避免。
为了保持反应器生物量不致因流失而减少，可采用多种措施，如 安装三相分离器、设置挂膜介质、降低水流速度和回流污泥 量等。
厌氧生物处理——原理
（2）负荷率 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。 反应器内单位重量的污泥在单位时间内接纳的有机物 量，称为污泥负荷率，单位为kg/kg· d或g/g· d。 每天向单位有效容积投加的新料的体积，称为投配率， 单位为m3/m3· d。投配率的倒数为平均停留时间或消 化时间，单位为d。投配率有时也用百分数表示，例如， 0.07m3/m3· d的投配率也可表示为7%。
当有机负荷率适中时，产酸细菌代谢产物中的有机酸基本 上能被甲烷细菌及时地吸收利用，并转化为沼气，溶液 中残存的有机酸量一般为每升数百毫克。此时消化液中 pH值维持在7~7.5之间，溶液呈弱碱性。这种在弱碱 性条件下进行的厌氧消化过程称之为弱碱性发酵状态， 它是一种高效而又稳定的发酵状态，最佳负荷率应达此 状态。
第九章 厌氧生物处理
概述 原理 主要构筑物及工艺
厌氧生物处理——概述
在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌 氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过程， 称为厌氧生物处理法或厌氧消化法。
《污水厌氧生物处理》课件
详细描述
完全混合式厌氧反应器是一种稳定、高效的污水处理工艺，适用于各种有机废水的处理。该工艺通过完全混合的 方式，使废水与厌氧污泥充分接触，提高了有机物的降解效率。同时，该工艺具有较好的抗冲击负荷能力，能够 稳定运行。
两相厌氧消化工艺
总结词
提高产气量、降低酸化风险
VS
详细描述
两相厌氧消化工艺通过将产酸和产甲烷过 程分开进行，提高了产气量和降低了酸化 风险。该工艺通过优化反应条件，促进了 厌氧微生物的生长和代谢，提高了有机物 的去除效率。同时，该工艺还能够有效降 低废水中的有毒物质对微生物的影响。
03
例如，采用高效厌氧反应器、温度控制、pH调节等手段，可以显著提高厌氧生 物处理的效率，降低能耗和运营成本。
开发高效厌氧反应器与新型厌氧工艺
随着科技的不断进步，新型的厌氧反应器和工艺不断涌现，以满足不同 类型和规模的污水处理需求。
新型厌氧反应器如升流式厌氧污泥床（UASB）、膨胀颗粒污泥床（ EGSB）和内循环（IC）反应器等，具有更高的有机负荷率和更好的污水
联合应用还可以实现能源回收和资源化利用， 为可持续性发展提供有力支持。
厌氧生物处理技术的环境影响与可持续性发展
在追求高效率、高稳定性的同时，厌氧生物处理技术 的环境影响和可持续性发展也是研究的重要方向。
研究者们致力于减少厌氧生物处理过程中的温室气体 排放、降低能耗和资源消耗、提高能源回收率等方面
的工作。
处理效果。
新型厌氧工艺如上流式厌氧滤池（AF）、水解酸化-好氧处理工艺等，能 够更好地适应不同水质和环境条件，提高污水处理效果和能源回收率。
厌氧生物处理与其他生物处理技术的联合应用
为了更好地满足污水处理的需求，研究者们将 厌氧生物处理与其他生物处理技术进行联合应 用，形成多种组合工艺。
完全混合式厌氧反应器是一种稳定、高效的污水处理工艺，适用于各种有机废水的处理。该工艺通过完全混合的 方式，使废水与厌氧污泥充分接触，提高了有机物的降解效率。同时，该工艺具有较好的抗冲击负荷能力，能够 稳定运行。
两相厌氧消化工艺
总结词
提高产气量、降低酸化风险
VS
详细描述
两相厌氧消化工艺通过将产酸和产甲烷过 程分开进行，提高了产气量和降低了酸化 风险。该工艺通过优化反应条件，促进了 厌氧微生物的生长和代谢，提高了有机物 的去除效率。同时，该工艺还能够有效降 低废水中的有毒物质对微生物的影响。
03
例如，采用高效厌氧反应器、温度控制、pH调节等手段，可以显著提高厌氧生 物处理的效率，降低能耗和运营成本。
开发高效厌氧反应器与新型厌氧工艺
随着科技的不断进步，新型的厌氧反应器和工艺不断涌现，以满足不同 类型和规模的污水处理需求。
新型厌氧反应器如升流式厌氧污泥床（UASB）、膨胀颗粒污泥床（ EGSB）和内循环（IC）反应器等，具有更高的有机负荷率和更好的污水
联合应用还可以实现能源回收和资源化利用， 为可持续性发展提供有力支持。
厌氧生物处理技术的环境影响与可持续性发展
在追求高效率、高稳定性的同时，厌氧生物处理技术 的环境影响和可持续性发展也是研究的重要方向。
研究者们致力于减少厌氧生物处理过程中的温室气体 排放、降低能耗和资源消耗、提高能源回收率等方面
的工作。
处理效果。
新型厌氧工艺如上流式厌氧滤池（AF）、水解酸化-好氧处理工艺等，能 够更好地适应不同水质和环境条件，提高污水处理效果和能源回收率。
厌氧生物处理与其他生物处理技术的联合应用
为了更好地满足污水处理的需求，研究者们将 厌氧生物处理与其他生物处理技术进行联合应 用，形成多种组合工艺。
厌氧生物处理第四章PPT幻灯片PPT
❖
厌氧接触工艺：
产物都不一样，造成运行管理方面 的诸多不便。近来出现的两相厌氧
❖ 根本原理：
消化工艺是根据消化机理，将消化 过程的第一、第二阶段与第三阶段
❖ 主要特点：
分别在两个消化池中进展。
❖ 消化池的改进：
❖ 两级消化工第艺：二节 普通消化池
❖ 根本原理：
Hale Waihona Puke ❖ 主要特点：❖两相消化工艺：
1) 厌氧消化分阶段在最正确环境条 件下进展，消化速度快，效果好。
因此，目前污泥中温消化常 按两级消化进展设计，即在消化池
❖ 主要特点：
总容积不变的前提下，将消化池按
❖
厌氧接触工艺：
容积比例〔1:1, 2:1, 3:2〕分为两级。 第一级消化池按普通消化池设计，
❖ 根本原理：
采用加热和搅拌设备。第二级消化 池不加热，不搅拌，依靠剩余热量
❖ 主要特点：
继续消化。
❖ 消化池的改进：
❖ 在厌氧生物膜法处理工艺中，微生物附着生长在人 为提供的填料〔载体〕外表，外观为膜状覆盖。
第一节 概述
❖ 长期以来，厌氧生物处理工艺一直以厌氧活性污泥法为主，特 别是在处理污泥和含大量悬浮物的污水时，一般均采用厌氧活 性污泥法。
❖ 厌氧活性污泥法经历了较长的开展历程，从历史悠久的普通厌 氧消化池，衍生出厌氧接触工艺、升流式厌氧污泥床〔UASB〕、 厌氧挡板式反响器〔ABR〕等多种处理工艺。
❖ 两级消化工第艺：二节 普通消化池
❖ 根本原理：
❖ 主要特点：
❖ 两相消化工艺：
1) 总容积不增加，且第二级消化池
❖ 根本原理：
被简化，建立费用大幅度降低。
❖ 主要特点：
2) 第二级消化池不加热，不搅拌， 能耗和运行费用大幅度降低。
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为了提高沉淀池中混合液的固液分离的效果， 目前采用以下几种方法：
➢ (1)在消化池和沉淀池之间设真空脱气器，脱除混 合液中的沼气。
➢ (2)在沉淀池之前设热交换器，对混合液进行急剧 冷却处置，抑制污泥在沉淀过程中继续产气，有 利于混合液的固液分离。
➢ (3)向混合液投加混凝剂，如先投加氢氢化钠，再 投氯化铁。
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8
与普通厌氧消化法相比较，厌氧接触法 具有以下特点：
✓ (1)消化池污泥浓度高。耐冲击能力强。
✓ (2)消化池有机容积负荷较高。
✓ (3)出水水质较好。出水COD、BOD s和悬 浮物浓度都较低。
✓ (4)增设沉淀池、污泥回流系统和真空脱气 设备，流程较复杂。
✓ (5)适合于处理悬浮物浓度和有机物浓度均 高的废水。
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2
这些高效厌氧消化反应器的共同特点是 保持有很高浓度的生物量，通过不同的方 式，使生物量在反应器中停留时间很长。 如在厌氧滤池、厌氧膨胀床、厌氧流化床 中，微生物附着生长在载体的表面；在升 流式厌氧污泥床反应器中，微生物互相粘 结缠绕，形成紧密的颗粒，这种颗粒污泥 产甲烷活性高，沉淀性能好。
需要增设二级消化池。
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消化池的构造
消化池由池顶、池底和池体三部分组成， 常用钢筋混凝土筑造。池顶构造有固定盖 和浮动盖两种，国内常用固定盖池顶。
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二、厌氧接触法
由消化池排出的混合液经真空脱气器脱去其 中的沼气后，进入沉淀池进行固液分离，废水由 沉淀池上部流出，而沉淀下来的污泥大部分回流 至消化池，少部分作为剩余污泥排出。
厌氧生物处理工艺的发展及其应用
厌氧消化技术的早期发展过程
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1955年，Schroepter参考活性污泥法流 程开发了厌氧接触法。它采用了二次沉淀 池和污泥回流系统，使厌氧消化池中生物 量浓度得以提高，污泥龄得以延长，因此 停留时间大大缩短，处理能力大大提高。
70年代以来，厌氧滤池、上流式厌氧污 泥床反应器、厌氧附着膜膨胀床、下行式 固定膜反应器、厌氧流化床等“第二代废 水厌氧处理反应器”迅速发展。
➢ (4)用过滤器代替沉淀池，以提高固液分离效果。
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厌氧接触氧化法的形式
(一)充填载体的厌氧接触法 该法与普通厌氧接触法不同之处在于向消化池中投加
惰性载体。如石英砂、无烟煤等，投加载体的目的在于增 加消化池的污泥浓度，同时提高污泥的相对密度，以提高 沉淀池的固液分离。
(二)投磁粉的厌氧接触法
与传统的厌氧生物处理构筑物及其他新型厌氧生物反 应器相比，厌氧生物滤池的突出优点是： (1)生物量浓度高，因此可获得较高的有机负荷； (2)微生物菌体停留时间长，因此可缩短水力停留时间， 耐冲击负荷能力也较强； (3)启动时间短，停止运行后再启动也较容易； (4)不需回流污泥，运行管理方便； (5)在处理水量和负荷有较大变化的情况下，其运行能保 持较大的稳定性。
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➢ (4)具有足够的机械强度，不易破损或流失； ➢ (5)化学和生物学稳定性好，不易受废水中化
学物质的侵蚀和微生物的分解破坏，也无有 害物质溶出，使用寿命较长； ➢ (6)质轻，使厌氧生物滤他的结构荷载较小； ➢ (7)价廉易得，以利于降低厌氧生物滤他的基 建投资。
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优缺点:
该法是向消化池投加磁粉，也是一种有载体的厌氧接 触法。利用载体提高消化池内微生物浓度和改善沉淀池的 固液分离效果。不同的是从消化池排出的混合液在进入沉 淀池之前经过磁体，在磁场的作用下，使混合液中污泥集 聚形成为较大颗粒，以提高沉淀效果。
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三、厌氧生物滤池
厌氧生物滤池（AF）是装填有滤料的厌氧 生物反应器，在滤料表面有以生物膜形态生长的 微生物群体，在滤料的扎陈孔隙中则截留了大量 悬浮生长的微生物，废水通过滤料层时．有机物 被截留、吸附及代谢分解，最后达到稳定化。
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消化池的分类
我国常用的厌氧消化池的形状是圆柱形。消 化池又可分为传统消化池和高速消化池。
1、传统消化池
传统消化池又称低速消化他．一般在消化池 内不设加热和搅拌装置。池内污泥产生分层现象。 只有在规模小的废水处理厂才采用。
2、高速消化池
设有加热和搅拌装置的消化池
使厌氧微生物与有机物得到充分均匀地接触， 大大提高了厌氧微生物降解有机物的能力，缩短 了有机物稳定所需的时间。
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由于第二代厌氧反应器解决了厌氧微生物生长 缓慢和生物量易被液体洗出(传统消化池的弱点) 等关键问题。因此，它们具有一些突出的优点：
(1)具有相当高的有机负荷和水力负荷，因而反 应器的容积比传统装置减少90％以上；
(2)在不利条件(低温、冲击负荷、存在抑制物等) 下仍具有很高的稳定性；
(3)反应器建造简单，结构紧凑，从而投资小， 占地面积少，并适合于各种规模和可作为运行单 元被结合在整体的处理技术中；
(4)处理低浓废水的高效率已具备与好氧处理竞 争的能力；
(5)通常几乎不需要操作和管理费用，是能源净 生产过程。
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一、厌氧消化池
厌氧消化池主要用于处理城市废水厂的污泥， 也可用于处理固体含量很高的有机废水。
厌氧生物滤池的主要缺点是有被堵塞的可能，但通过 改变滤料和改变运行方式，这个缺点可以克服。
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Upflow anaerobic sludge blanket, UASB
生物量大，承受容积负 荷高，处理能力强
主要由进水配水系统、 反应区、三相分离器、 气室和处理排水装置等 组成
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Hale Waihona Puke UASB成功的关键是污泥床内厌氧颗粒污泥的 形成
颗粒污泥的形成，有利于代谢物的交换，特 别是有利于种间氢的转移，促进有机物的降 解
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滤料： 滤料是厌氧生物滤池的主体，其主要作用是
提供微生物附着生长的表面及悬浮生长的空间， 理想的滤料应具备下列条件：
➢ (1)比表面积大，以利于增加厌氧生物滤池中生 物量的总量；
➢ (2)孔隙率高，以截留并保持大量的悬浮生长的 微生物，并防止厌氧生物滤池被堵塞：
➢ (3)利于生物膜附着生长，如表面粗糙的滤料就 比表面光滑的滤料为佳；