第七章厌氧生物法.pptx
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的范围内。
相对活性（％）
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80
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pH 值
pH值对产甲烷菌活性的影响
三、 氧化还原电位
无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最 基本条件之一。产甲烷菌对氧和氧化剂非常 敏感，这是因为它不象好氧菌那样具有过氧 化氢酶。
氧是影响厌氧反应器中氧化还原电位条件 的重要因素，但不是唯一因素。
超高
三相分离区
反应区
UASB布置结果示意图
布水区
4、厌氧滤池
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。
度)、营养比、混合接触状况、有机负荷等；
另一类是环境因素，如温度、pH值、氧化 还原电位、有毒物质等。
产甲烷细菌是决定厌氧消化效率和成败的 主要微生物，产甲烷阶段是厌氧过程速率的限 制步骤。
一、 温度条件
据产甲烷菌适宜温度条件的不同，厌氧法可分为 常温消化、中温消化和高温消化三种类型。 （1）常温消化（10～30 ℃） （2）中温消化（35～38 ℃ ） （3）高温厌氧消化（50～55 ℃ ）
酸化 II
不完全厌氧消化(酸发酵)
二、 厌氧消化的三个阶段和COD转化率
此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成， 一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸 或乙酸盐脱羧产生甲烷，前者约占总量的l/3后者 约占2/3。
5.2 厌氧法的影响因素
控制厌氧处理效率的基本因素有两类:
一类是基础因素，包括微生物量 (污泥浓
废水或污泥 中不溶态大 分子有机物
发 蛋白质 酵
菌 多糖
脂类
发 氨基酸 酵
菌 C6H12O6
甘油
脂肪酸
I 甲酸 类 甲醇 产 甲胺 物 乙酸等
II 丙酸
产氢 产乙
类 丁酸 酸菌
产 乳酸
物 乙醇等
CO2 、［H］ 和乙酸
甲 烷
通过不同
菌 途径转化
为 CH4、 CO2 等
水解阶段
酸化阶段
气化阶段
酸化 I
第五章 厌氧生物法
5.1 厌氧生物处理原理
一、定义： 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。 二、厌氧消化过程
厌氧消化过程划分为三个连续的阶段：即水 解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
厌氧生物滤池的组成
厌氧生物滤池主要由以下几个重要部分组 成的，即：滤料、布水系统、沼气收集系统。
由反应区(reaction region) 、沉淀区(settling region) 和气室(gas collection dome)三部分组成。
上流式厌氧污泥床的池形有圆形、方形、矩形。 小型装置常为圆柱形，底部呈锥形或圆弧形。
大型装置为便于设置气、液、固三相分离器， 则一般为矩形，高度一般为3～8m，其中污泥 床1～2m，污泥悬浮层2～4m，多用钢结构或 钢筋混凝土结构， 上流式厌氧污泥床反应器的 特点：
（VLR）和污泥负荷（SLR）。 (5)污泥体积指数（SVI）
（6）污泥的比产甲烷活性 （7）反应器内的污泥停留时间（SRT）:亦称泥龄。
二、 厌氧反应器
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。
1、普通厌氧消化池
二、 pH值
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)
螺旋浆搅拌的消化池
循环消化液搅拌式消化池
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
3、厌氧接触法
为了克服普通消化池不能持留或补充厌氧活性 污泥的缺点，在消化池侯设沉淀池，将沉淀污泥 回流至消化池，形成了厌氧接触法。 厌氧接触氧化法的工艺流程为：
厌氧接触法的特点:
（a）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
（b）消化池的容积负荷较普通消化池高； （c）可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料
四、 有毒物质
包括有毒有机物、重金属离子和一些阴离子 等。对有机物来说，带醛基、双键、氯取代基、 苯环等结构，往往具有抑制性。
有毒物质的最高容许浓度与处理系统的运行 方式、污泥驯化程度、废水特性、操作控制条 件等因素有关。
5.3 厌氧反应器
一、厌氧工艺的有关术语
（1）上流速度（表面速度或表面负荷） （2）水力停留时间（HRT） （3）反应器中的污泥量 （4）反应器的有机负荷（OLR）：分为容积负荷
普通消化池又称传统或常规消化池。 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：池内机械搅拌；沼气搅拌； 循环消化液搅拌。
液，不存在堵塞问题；
Hale Waihona Puke Baidu
（d）混合液经沉降后，出水水质好； （e）但需增加沉淀池、污泥回流和脱气等设备； （f）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。
3、上流式厌氧污泥床反应器
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. Lettnga等人在70年代初研制开发的。污 泥床反应器内没有载体，是一种悬浮生长型的消 化器。
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pH 值
pH值对产甲烷菌活性的影响
三、 氧化还原电位
无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最 基本条件之一。产甲烷菌对氧和氧化剂非常 敏感，这是因为它不象好氧菌那样具有过氧 化氢酶。
氧是影响厌氧反应器中氧化还原电位条件 的重要因素，但不是唯一因素。
超高
三相分离区
反应区
UASB布置结果示意图
布水区
4、厌氧滤池
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。
度)、营养比、混合接触状况、有机负荷等；
另一类是环境因素，如温度、pH值、氧化 还原电位、有毒物质等。
产甲烷细菌是决定厌氧消化效率和成败的 主要微生物，产甲烷阶段是厌氧过程速率的限 制步骤。
一、 温度条件
据产甲烷菌适宜温度条件的不同，厌氧法可分为 常温消化、中温消化和高温消化三种类型。 （1）常温消化（10～30 ℃） （2）中温消化（35～38 ℃ ） （3）高温厌氧消化（50～55 ℃ ）
酸化 II
不完全厌氧消化(酸发酵)
二、 厌氧消化的三个阶段和COD转化率
此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成， 一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸 或乙酸盐脱羧产生甲烷，前者约占总量的l/3后者 约占2/3。
5.2 厌氧法的影响因素
控制厌氧处理效率的基本因素有两类:
一类是基础因素，包括微生物量 (污泥浓
废水或污泥 中不溶态大 分子有机物
发 蛋白质 酵
菌 多糖
脂类
发 氨基酸 酵
菌 C6H12O6
甘油
脂肪酸
I 甲酸 类 甲醇 产 甲胺 物 乙酸等
II 丙酸
产氢 产乙
类 丁酸 酸菌
产 乳酸
物 乙醇等
CO2 、［H］ 和乙酸
甲 烷
通过不同
菌 途径转化
为 CH4、 CO2 等
水解阶段
酸化阶段
气化阶段
酸化 I
第五章 厌氧生物法
5.1 厌氧生物处理原理
一、定义： 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。 二、厌氧消化过程
厌氧消化过程划分为三个连续的阶段：即水 解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
厌氧生物滤池的组成
厌氧生物滤池主要由以下几个重要部分组 成的，即：滤料、布水系统、沼气收集系统。
由反应区(reaction region) 、沉淀区(settling region) 和气室(gas collection dome)三部分组成。
上流式厌氧污泥床的池形有圆形、方形、矩形。 小型装置常为圆柱形，底部呈锥形或圆弧形。
大型装置为便于设置气、液、固三相分离器， 则一般为矩形，高度一般为3～8m，其中污泥 床1～2m，污泥悬浮层2～4m，多用钢结构或 钢筋混凝土结构， 上流式厌氧污泥床反应器的 特点：
（VLR）和污泥负荷（SLR）。 (5)污泥体积指数（SVI）
（6）污泥的比产甲烷活性 （7）反应器内的污泥停留时间（SRT）:亦称泥龄。
二、 厌氧反应器
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。
1、普通厌氧消化池
二、 pH值
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)
螺旋浆搅拌的消化池
循环消化液搅拌式消化池
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
3、厌氧接触法
为了克服普通消化池不能持留或补充厌氧活性 污泥的缺点，在消化池侯设沉淀池，将沉淀污泥 回流至消化池，形成了厌氧接触法。 厌氧接触氧化法的工艺流程为：
厌氧接触法的特点:
（a）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
（b）消化池的容积负荷较普通消化池高； （c）可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料
四、 有毒物质
包括有毒有机物、重金属离子和一些阴离子 等。对有机物来说，带醛基、双键、氯取代基、 苯环等结构，往往具有抑制性。
有毒物质的最高容许浓度与处理系统的运行 方式、污泥驯化程度、废水特性、操作控制条 件等因素有关。
5.3 厌氧反应器
一、厌氧工艺的有关术语
（1）上流速度（表面速度或表面负荷） （2）水力停留时间（HRT） （3）反应器中的污泥量 （4）反应器的有机负荷（OLR）：分为容积负荷
普通消化池又称传统或常规消化池。 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：池内机械搅拌；沼气搅拌； 循环消化液搅拌。
液，不存在堵塞问题；
Hale Waihona Puke Baidu
（d）混合液经沉降后，出水水质好； （e）但需增加沉淀池、污泥回流和脱气等设备； （f）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。
3、上流式厌氧污泥床反应器
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. Lettnga等人在70年代初研制开发的。污 泥床反应器内没有载体，是一种悬浮生长型的消 化器。