污水的厌氧生物处理
废水处理厌氧和好氧生物处理技术
废水处理厌氧和好氧生物处理技术废水处理是当今社会中非常重要的环境保护工作之一。
废水处理的目的是将含有有害物质的废水转化为对环境无害的水体，以保护水资源和维护生态平衡。
废水处理技术主要分为物理处理、化学处理和生物处理三种。
其中，生物处理技术是一种常用且有效的废水处理方法。
废水处理中的生物处理技术主要包括厌氧生物处理和好氧生物处理。
两种技术各有特点，可以根据废水的特性和处理要求来选择合适的方法。
1. 厌氧生物处理技术厌氧生物处理是一种在缺氧条件下进行的废水处理方法。
它利用厌氧菌群将有机物质转化为沼气和沉淀物。
厌氧生物处理技术适用于高浓度有机废水的处理，如食品加工废水、酿造废水等。
其主要过程包括厌氧消化、甲烷发酵和沉淀。
厌氧消化是指将废水中的有机物质通过厌氧菌的代谢作用转化为有机酸和气体。
在这个过程中，厌氧菌分解有机物质，产生醋酸、丙酸等有机酸，同时产生沼气。
沼气可以作为能源利用，而有机酸则会进一步发酵产生甲烷。
甲烷发酵是指在厌氧条件下，通过甲烷菌的作用将有机酸转化为甲烷。
甲烷是一种无色、无味的气体，具有高热值和可燃性，可以用作燃料或发电。
沉淀是指将废水中的悬浮物和沉淀物沉淀下来，以净化废水。
在厌氧生物处理中，沉淀物主要是厌氧菌和产生的沉淀物质。
2. 好氧生物处理技术好氧生物处理是一种在充氧条件下进行的废水处理方法。
它利用好氧菌群将有机物质转化为二氧化碳、水和生物体。
好氧生物处理技术适用于低浓度有机废水的处理，如生活污水、轻工业废水等。
其主要过程包括生物降解、曝气和沉淀。
生物降解是指将废水中的有机物质通过好氧菌的代谢作用转化为二氧化碳、水和生物体。
在这个过程中，好氧菌分解有机物质，产生二氧化碳和水。
生物体则是好氧菌的生长产物，可以通过沉淀去除。
曝气是指通过给废水供氧来提供好氧菌群所需的氧气。
曝气可以通过机械曝气、曝气池或曝气塔等方式实现。
氧气的供应可以促进好氧菌的生长和代谢活动，加快废水的降解速度。
沉淀是指将废水中的悬浮物和沉淀物沉淀下来，以净化废水。
5种生物处理污水方法
5种生物处理污水方法污水处理是一项重要的环境保护工作，通过利用生物处理方法可以有效地减少污水对自然环境的影响。
下面将介绍五种生物处理污水的方法，分别是好氧生物处理、厌氧生物处理、人工湿地、植物处理和浮游生物处理。
一、好氧生物处理好氧生物处理是一种常见的生物处理污水的方法，通过供氧给微生物，使其能够将有机物质转化为无机物质。
好氧生物处理通常采用曝气池或者活性污泥法，污水中的有机物被微生物分解为二氧化碳和水。
这种方法效率高且成本较低，广泛应用于城市污水处理厂和工业园区。
二、厌氧生物处理厌氧生物处理是一种在无氧环境下进行的生物处理方法。
与好氧生物处理相比，厌氧生物处理能够更有效地去除硝酸盐等氧化物。
厌氧生物处理常见的方法有厌氧消化池和厌氧滤池。
此方法还可以产生沼气，具有能量回收的优势。
三、人工湿地人工湿地是一种模拟自然湿地的生物处理方法。
通过植物和微生物的作用，将污水中的有机物质、氮和磷等污染物去除或转化为无害物质。
人工湿地具有价格低廉、维护简单等优点，同时还可以提供美丽的景观和生态系统。
四、植物处理植物处理是利用植物的吸附、吸收和转化作用来处理污水的方法。
常见的植物处理方法有人工湿地、浮床和植物滤池等。
植物能够吸收水中的营养物质，减少水中的污染物浓度，同时还能提供氧气并促进微生物的生长。
五、浮游生物处理浮游生物处理是利用浮游生物对污水中有机物质和氨氮进行吸附、吸收和降解的方法。
通过合理布置浮游生物滤料，促使浮游生物生长繁殖，有效地降低水中的有机物质浓度。
此方法适用于适宜水温和水质的地区，对水质要求不高。
综上所述，生物处理是一种有效的污水处理方法，在环境保护中起着重要作用。
好氧生物处理、厌氧生物处理、人工湿地、植物处理和浮游生物处理是常见的生物处理污水的方法。
每种方法都有其特点和适用范围，可以根据具体情况选择合适的方法进行污水处理，以达到减少水污染并保护环境的目的。
污水处理-厌氧生物处理方法
2、气化阶段： 有机酸、醇、醛等中间产物在甲烷菌的作用下转化为生物气，也可称消化气，主体是CH4，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除产生CH4外，还产生CO2和微量H2S。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
液化阶段： 兼性厌氧菌作用，大量氢产生，也称氢发酵阶段，有机酸大量积累，pH迅速下降，污泥带有粘性，呈灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥。 气化阶段： 专性厌氧菌作用，需隔绝光和空气，最佳pH值7.2-7.5，有机酸浓度不超过2000mg/L，最佳50－500mg/L， 碱度不应超过5000mg/L，最佳2000－3000mg/L 污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。
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。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
1、液化阶段 最显著的特征是液态污泥的PH值迅速下降，不到10天，降到最低值(例如在室温下，露在空气中的食物几天内就变馊发酸)，所以又称酸化阶段。 污泥中的固态有机物如淀粉、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C02、H2、NH3、H2S等气体分子。由于转化产物中有机酸是主体，所以导致PH值下降。 又由于产生的NH3溶解于水后产生的NH4OH具有碱性，产生中和反应并经过长时间的过程后使PH值回升，并进入气化阶段。
2、酸碱度、pH值
三、厌氧消化的影响因素与控制要求
厌氧装置适宜在中性或稍偏碱性的状态下运行。最适pH值为7.0～7.2，pH6.6～7.4较为适宜。 pH值和温度是影响甲烷细菌生长的两个重要环境因素。 影响微生物对营养物的吸收； pH强烈地影响酶的活性，进而影响微生物细胞内的生物化学过程。
厌氧处理污水的原理
厌氧处理污水的原理厌氧处理污水是一种有效的污水处理方法，其原理是利用厌氧微生物在缺氧条件下分解有机物质，从而将污水中的有机物质去除。
在厌氧条件下，微生物通过无氧呼吸代谢有机物质，产生甲烷等气体和少量的有机酸，使有机物质得到降解和稳定。
厌氧处理污水的原理主要包括以下几个方面：1. 厌氧微生物的作用。
在厌氧条件下，厌氧微生物是污水处理的关键。
这些微生物可以在缺氧的环境中生存和繁殖，它们通过无氧呼吸代谢有机物质，产生甲烷等气体和少量的有机酸。
这些微生物可以分解各种有机物质，包括蛋白质、碳水化合物和脂肪等，将其转化为甲烷和二氧化碳等气体，从而实现有机物质的去除。
2. 反应器的设计。
厌氧处理污水的反应器设计是非常重要的。
反应器的设计应考虑到厌氧微生物的生长和代谢需要缺氧环境，同时还要考虑到有机物质的充分接触和分解。
通常采用的反应器包括厌氧池、厌氧发酵罐等，这些反应器可以提供适宜的缺氧条件和充分的接触面积，有利于厌氧微生物的生长和有机物质的分解。
3. 有机物质的分解。
在厌氧条件下，厌氧微生物可以分解各种有机物质。
这些有机物质包括蛋白质、碳水化合物和脂肪等，它们经过厌氧微生物的代谢作用，被转化为甲烷和二氧化碳等气体。
这些气体可以通过气体收集系统收集和利用，从而减少对环境的污染。
4. 污泥的产生。
在厌氧处理污水过程中，会产生一定量的污泥。
这些污泥中含有大量的有机物质和微生物，可以作为有机肥料或者发酵产生沼气等再利用。
同时，污泥中的有机物质也可以通过后续的好氧处理进一步降解和稳定，从而实现对有机物质的全面去除。
总的来说，厌氧处理污水的原理是利用厌氧微生物在缺氧条件下分解有机物质，从而实现对污水中有机物质的去除。
通过合理设计反应器和合理控制操作条件，可以实现对污水的高效处理和资源化利用。
厌氧处理污水是一种环保、高效的污水处理方法，对于解决城市和工业污水处理问题具有重要的意义。
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。
污水的厌氧生物处理
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
殷霍夫（Imhoff)池
出水
沉
沉
淀
淀
消化 污泥
进水
特点：没有搅拌、 温度控制，没有 剩余污泥排放， 泥水同时消化。 结果：效率低下， 停留时间长
单级高速消化池
沼气
进泥 热交换器
混
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。
• 厌氧消化发展的第二阶段，厌氧消化作为剩余污泥处理 的主要手段，
• 1927年，加热装置； • 随后，机械搅拌器； • 50年代初，沼气循环搅拌装置； • 高速消化池，至今仍是污泥处理的主要技术。
厌氧污水污泥处理技术的发展
• 1860年法国的Muras将简易沉淀池改为污泥处 理构筑物；
• 1895年英国Cameron进一步改进为腐化池； • 1903年英国的Travis首先建成了双层沉淀池； • 1906年德国的Imhoff发明Imhoff双层沉淀池； • 1912年英国的伯明翰市建了第一个消化池； • 1920年英国Watson建成最早二级消化池，同时
大分子有机物
水解
(碳水化合物，
蛋白质，脂肪等) 细菌的胞外
水解的和溶 酸化 解的有机物 产酸细菌
污水的厌氧生物处理
污水的厌氧生物处理污水处理是现代城市运营的重要组成部分，其目的是保障社会公共卫生和保护环境。
污水处理的方法有很多种，其中之一就是厌氧生物处理。
本文将介绍厌氧生物处理的原理、工艺和应用。
一、厌氧生物处理的原理厌氧生物处理是一种利用厌氧微生物在缺氧条件下将有机物转化为沼气和污泥的处理方式。
厌氧微生物是一种需氧物质分解的微生物，它们不需要氧气参与，在缺氧环境下能够利用有机物进行呼吸新陈代谢，产生沼气和污泥。
其原理是通过厌氧消化反应，利用厌氧微生物对污水中的有机物进行生物降解，并在消化过程中产生沼气和污泥。
二、厌氧生物处理的工艺1. 厌氧消化池：包括前处理池、消化池和后处理池三个部分，其中前处理池主要进行污水的初步处理，使污水pH值和有机物浓度等达到适宜的条件，消化池是微生物生长繁殖和代谢转化的主要区域，而后处理池则是沼气替换的主要区域。
2. UASB工艺：UASB是上升式厌氧消化池的缩写，主要是通过污水内的有机物质来维持微生物的生存及生长繁殖，在尽量减少经济投入和能耗而达到高效处理的目的。
3. IC工艺：IC 是内循环式厌氧消化池的缩写，是一种厌氧处理工艺，其原理是利用内循环技术，使污水循环流动，达到污水中有机物质和污泥高效接触的目的。
4. EGSB工艺：EGSB是加强型上升式厌氧消化池的缩写，主要是通过增强反应器内的混合能力，在尽可能短的停留时间内完成水质的提高，大幅度提升厌氧反应的效率。
三、厌氧生物处理的应用1. 适用于高浓度有机物的处理，针对一些污水处理过程中浓度较高的有机物或含重金属的废水，厌氧生物处理技术可以更加高效的完成处理过程。
2. 适用于新型的水源污染处理技术：随着人民生活水平的不断提高以及经济的不断发展，各种新型的水源污染日益增多，这些污染物由于种类多、浓度大、生化难度大，使得传统的水质处理方法显得单一、制约性大，而厌氧生物处理技术则在这种情况下有着很强的应用价值，可以处理一些难处理的污染物。
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。
污水处理厌氧生物处理PPT.
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。
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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
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
污水生物处理-厌氧UASB
（一） 概述
4、厌氧生物的分类
（5）两相厌氧法 将水解酸化过程和甲烷 化过程分开在两个反 应器内进行，从而使 两类微生物都各自在 最佳的条件下繁殖， 进行厌氧消化。
（一）概述
4、厌氧生物的分类
（6）水解（酸化）法 水解是生物胞外分子的 生物催化反应，大分 子物质的锻炼和水溶。 酸化是一种发酵过程。
（一） 概述
4、厌氧生物的分类
（2）厌氧生物滤池
同好氧生物滤池，池内放 填料，池顶密封，滤料 一般粒径在40mm左右， 有碎石、卵石，也可以 用塑料填料。
沼气
填料
出 水
布水系统
进水
升流式厌氧生物滤池
沼气 进水 布水系统
填料
出水
降流式厌氧生物滤池
（一） 概述
4、厌氧生物的分类
（3）上流式厌氧污泥床（UASB）
（一） 概述
4、厌氧生物的分类
（3）上流式厌氧污泥床（UASB）
颗粒污泥的扫描电镜照片（运行180天）—— 产甲烷丝菌
（一） 概述
4、厌氧生物的分类
（4）厌氧流化床
反应器内填充细小的固 体颗粒载体。载体宜 采用轻质粗细的，常 用的有石英砂、无烟 没煤、活性碳、聚氯 乙烯颗粒、陶粒、沸 石等。粒径一般为 200～1000um。
pH：5.5～6.5；水温：10～20℃；底物的种类和形态；污泥 生物固体停留时间；水力停留时间。
（二）上流式厌氧污泥床反应器
1、UASB的结构
UASB反应器主要包括厌氧污泥床、 悬浮污泥层，三相分离器和配水 系统组成。污泥浓度达到 40000～80000mg/L。 污泥床的溶剂一般占整个UASB反应 区的30％左右。SVI10～20mL/g. 污泥悬浮层占整个UASB反应区的70％，污泥浓度15000～ 30000mg/L。
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。
4.1 厌氧消化厌氧消化是将污泥在无氧条件下通过微生物降解，产生可用于生物肥料或能源的沼气和液体肥料。
厌氧消化可以有效地减少污泥的体积和质量，回收能源。
4.2 厌氧堆肥厌氧堆肥是将污泥与废弃物一起进行堆肥的过程。
通过堆肥过程中的厌氧发酵，可以降解有机物质，减少污泥的体积和对环境的影响。
《污水厌氧生物处理》课件
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。
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一组产甲烷菌
甲烷产量的30%
产甲烷阶段
两组生理上不同 的产甲烷菌
CH4+ CO2
③ 厌氧消化的4阶段理论
碳水化合物 蛋白质 脂
加水分解菌
単糖類
氨基酸
脂肪酸，甘油
甲醇
产酸菌
甲酸
H 2 /CO2
乙酸
乙醇
酪酸
乳酸
戊酸
产乙酸产氢菌 军 乙酸 甲酸 H 2 /CO2 乙酸 H2
丙酸
CO2 H 2 /CO2 乙酸
消化系统中，消化液有一定的缓冲作用，缓冲剂是有机物分解 过程中产生的，即消化液中的CO2（碳酸）及NH3（以NH3和NH4+ 的形式存在）。重碳酸盐（HCO3-）与碳酸H2CO3组成缓冲溶液。
H HCO3 H2CO3
H NH3 NH4
1 厌氧生物处理的基本原理
2. 厌氧消化的影响因素
厌氧生物处理可采用比好氧生物处理高得多的有机负荷，一般 厌氧法为7~45 [kgBOD/m3 ∙ d]，好氧法为0.4~1.0 [kgBOD/m3 ∙ d] 。
1 厌氧生物处理的基本原理
2. 厌氧消化的影响因素
（6）搅拌和混合
按降解机理分段： 混合搅拌是提高消化效率的工艺条件之一。没有搅拌的厌氧消 化器内，常有料液分层现象。搅拌可消除分层，促进基质与微生物 间的传质速度和甲烷、二氧化碳等产物的逸出速度。
VX VX HRT X （Qω 0） θc θc QX e Qω X ω QX e Xe
式中 θc——生物固体平均停留时间，d； X——反应器内微生物浓度，g/m3；
V——反应器容积，m3；
Xe——出水微生物浓度，g/m3； Q——处理废水流量，m3/d Xω——剩余污泥微生物浓度，g/m3 Q ω——剩余污泥排放量，m3/d
2 污水的厌氧生物处理方法
2. 厌氧接触法主要设计参数
按降解机理分段：
容积负荷：2~6kgCODcr/(m3d)
混合液污泥浓度：10kgVSS/m3 污泥回流比：0.8~1.0
2 污水的厌氧生物处理方法
3. 厌氧生物滤池（anaerobic filter ,AF）
按降解机理分段： 厌氧生物滤池又称厌氧固定膜反应器（SFF），是60年代末 开发的新型高效厌氧处理装臵。 滤池多呈圆柱形，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。 根据进水的方向将厌氧固定膜反应器 分为升流式（USFF）、降流式（DSFF） 和平流式（LSFF）三种；根据填料填充 的程度分为全充填型和部分充填型。 填料可采用拳状石质滤料，如碎石、 卵石等，也可使用陶粒、塑料等填料。
② 厌氧消化的三阶段理论
复杂有机物 参考教材第353页
按降解机理分段： 碳水化合物，蛋白质，脂类
水解 简单溶解性有机物 发酵
水解发酵阶段
水解发酵菌主要 是专性厌氧菌和 兼性厌氧菌
脂肪酸、醇类
产氢产乙酸菌 H2 ，CO2 产氢产乙酸阶段
在产氢产乙酸菌的 作用下
同型产乙酸菌
CH3COOH
另一组产甲烷菌
甲烷产量的70%
搅拌的方法一般有：泵加水射器搅拌法；消化气循环搅拌法和 混合搅拌法等。
1 厌氧生物处理的基本原理
2. 厌氧消化的影响因素
（7）有毒物质
按降解机理分段： ① 重金属 重金属离子对甲烷消化的抑制作用有两个方面：与酶结合，产 生变性物质，使酶的作用消失；某些重金属离子及其氢氧化物的絮 凝作用，使酶沉淀。 ② 阴离子的毒害作用 主要是指硫化物。 硫酸盐浓度超过5000mg/L，即有抑制作用。 硫过多，消化液中过多的H2S将释放出进入消化气中，降低消 化气质量并腐蚀管道。 ③ 氨的毒害作用 当NH4+浓度超过150mg/L时，消化受到抑制。 ④ 氧 氧对甲烷菌的毒害可分为两个阶段，即抑菌阶段和杀菌阶段。
7~45kgBOD/ （m3∙d ）
高质燃料 低
BOD:N:P=200~400:5:1
剩余污泥 高出十倍
BOD:N:P=100:5:1
水力停留时间
1 厌氧生物处理的
基本原理
1 厌氧生物处理的基本原理
1. 厌氧消化的机理
按降解机理分段：
（1）定义：废水的厌氧生物处理是指在无氧条件下通过厌 氧微生物(anaerobic microbes)(专性厌氧菌和兼性菌）的作用， 分解废水中的各种复杂有机物，最终产物是甲烷(methane)和 二氧化碳(carbon dioxide)等物质的过程，也称为厌氧消化 (anaerobic digestion)
1 厌氧生物处理的基本原理
（2）厌氧消化过程
有机物要经过水解，产酸等多种不同的微生物降解过程，最终由产甲 烷细菌作用而生成甲烷和二氧化碳。 ① 厌氧消化的两阶段理论： 酸性发酵阶段：消化液的pH迅速下降，转化产物中有机酸和醇是主体 甲烷发酵阶段：产生消化气，主体是CH4
酸性发酵阶段
甲烷发酵阶段
1 厌氧生物处理的基本原理
甲烷生成细菌
CH 4 /CO2
1 厌氧生物处理的基本原理
2. 厌氧消化的影响因素
参考教材第357页
由于产甲烷菌在厌氧处理的各个阶段中，对环境的影响最敏感， 按降解机理分段： 世代时间相对较长，甲烷化反应速度较慢，常作为厌氧消化过程的 控制阶段，反应条件应重点满足甲烷菌的环境要求。
（1）温度
根据甲烷菌对于温度的适应性， 可分为中温甲烷菌和高温甲烷菌两 类。中温处理一般为33-36℃，高温 处理为50-55℃。两区之间的温度， 反应速度反而减退。 工程上的厌氧反应器有常温、 中温、高温三种方式，分别称为常 温消化、中温消化和高温消化。 厌氧发酵对温度突变比较敏感， 一般允许范围为±1.5-2.0℃。突然 的温度变化会抑制消化速率，可使 甲烷化严重受阻。
分配槽
2 污水的厌氧生物处理方法
2. 厌氧接触法（anaerobic contact process ）
对于悬浮物较高的有机废水，可以采用厌氧接触法，它实际 按降解机理分段： 上是厌氧活性污泥法，消化池后设沉淀池。 在混合接触池中，要进行适当搅拌以使污泥保持悬浮状态。 搅拌可以用机械方法，也可以用泵循环池水。
污水的厌氧生物处理
1 厌氧生物处理的基本原理 2 污水的厌氧生物处理方法
污水的生化处理法
按氧的利用方式不同：
按微生物在水中的集聚状态 不同： 悬浮生长系统 固定膜系统
好氧生物处理 厌氧生物处理
污水生物处理
中、
浓度
废水浓度 有机容积负荷 主要副产物 能耗 营养物需要
低浓度
0.4~1.0kgBOD/ （m3∙d ）
（3）氧化还原电位（ORP）
按降解机理分段：
氧化还原电位是指一个体系中氧化剂和还原剂的相对强度，表示 溶液的氧化或还原反应的能力，以伏特或毫伏来计量。 甲烷菌对氧化还原电位的要求一般为-330mV以下，但这个氧化还 原电位通常是指常温条件的数值。可用于常温或中温反应器的设计与 运行管理指标。但是在高温反应器中适宜的氧化还原电位要低得多， 一般应低于-500mV。 一般情况下，氧的溶入是引起发酵系统的氧化还原电位升高的主 要和直接原因。但应注意，氧化剂或氧化物质的存在，同样可使氧化 还原电位升高。如NO3-、SO42-、CrO72-、Fe3+等。
8 6
有机物负荷 (kg/m 3 ∙d）
有机负荷 产气量
4
3 3
3 2 1 0
25 30 35 40 45 50 温度（℃） 55 60
4 2 0
产气量（m /m ∙d）
1 厌氧生物处理的基本原理
2. 厌氧消化的影响因素
（2）pH及碱度
按降解机理分段： 产甲烷菌适宜的pH值为7.0左右，大体在 6.5-7.5 之间。 在消化系统中，如果水解发酵阶段与产酸阶段的反应速率超过 产甲烷阶段，则pH会降低，影响甲烷菌的生活环境。 反应器的pH值过低，常表现为挥发酸浓度过高；pH值过高， 常见于NH4+浓度过高。
升流式厌氧生物滤池
2 污水的厌氧生物处理方法
3. 厌氧生物滤池（anaerobic filter ）
厌氧生物滤池的特点：
按降解机理分段：
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，微生物的停留时间长，可超过 100d，不易流失。冲击负荷对其影响小。 反应器内各种不同类群的微生物自然分层固定，易使各类 微生物得到最佳的环境，保持其高的活性。在水温25℃～35℃ 时，有机负荷在3kg（COD）/m3· d～10kg（COD）/m3· d以上， 一般COD去除率可达80％以上。厌氧固定膜反应器特别适用于 处理低浓度的溶解性有机废水。 缺点： 厌氧微生物总量沿池高度分布很不均匀。 进水部位容易发生堵塞现象。
2 污水的厌氧生物
处理方法
一般地，可用BOD5/COD值作为有机物
生物降解性的评价指标：
• BOD5/COD＞0.40时为易生物降解；
• BOD5/COD＞0.30 时为可生物降解；
• BOD5/COD＜0.30 时为较难生物降解；
• BOD5/COD＜0.20时为不宜生物降解。
2 污水的厌氧生物处理方法
2 污水的厌氧生物处理方法
2. 厌氧接触法（anaerobic contact process ）
厌氧接触法存在的问题是，从厌氧反应器排出的混合液中的 按降解机理分段： 污泥由于附着大量气泡，在沉淀池中易于上浮到水面而被出水带 走；进入沉淀池的污泥仍有产甲烷菌在活动，产生沼气，使已沉 下的污泥上翻，固液分离效果不佳。 可采取的解决办法： （1）在反应器与沉淀池之间设真空脱气器，真空度为5000Pa， 尽可能将混合液中的沼气脱除，但不能抑制产甲烷菌在沉淀池内 继续产气； （2）在反应器与沉淀池之间设冷却器，使混合液的温度由 35℃降至15℃，抑制甲烷菌的活动 ； （3）向沉淀池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）用膜过滤代替沉淀池，以改善固液分离效果。