北京科技大学环境工程课件12

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25.11.2020
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厌氧生化法的特点:
(1)应用范围广
• 因供氧限制,好氧法一般只适用于中、 低浓度有机废水的处理,而厌氧法既适 用于高浓度有机废水,又适用于中、低 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。
• 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。
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12.3.1普通厌氧消化池
• 普通消化池又称传统或常规消化池(conventional digester)。
(c)厌氧处理系统操作控制因素较为复 杂。
(d)厌氧过程会产生气味对空气有污染。
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13.2厌氧法的基本原理
• 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(anaerobic microbes)(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 (methane)和二氧化碳(carbon dioxide)等物质的过 程,也称为厌氧消化(anaerobic digestion) 。
• 一般厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的 1/10。
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(3)负荷高
• 通常好氧法的有机容积负荷为2 4 kgBOD/(m3·d), 而厌氧法为2 l0 kgCOD/(m3·d),高的可达50 kgCOD /(m3·d)。
(4)剩余污泥量少,且其浓缩性、脱水性良好
• 简单的糖类、淀粉、氨基酸和一般的蛋白质 均能被微生物迅速分解,对含这类有机物为 主的废水,产甲烷易成为限速阶段。
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12.3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(semicontinuous);
• 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
(7)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。
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(8)厌氧生物处理法也存在下列缺点:
(a)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;
(b)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;
第12章
废水的厌氧处理
The Anaerobic Processes
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第12章 废水的厌氧处理
12.1 概述 L 13.2 厌氧法的基本原理 L 12.3 厌氧法的工艺和设备 L 12.4 厌氧法的影响因素 L 12.5 厌氧设备的运行管理 L 12.6 厌氧和好氧技术的联合运用简介 L
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• 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。
• 第一阶段为水解酸化阶段。复杂的大分子、不溶 性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、 溶解性有机物,然后渗入细胞体内,分解产生挥 发性有机酸、醇类、醛类等。这个阶段主要产生 较高级脂肪酸。
• 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,在降解奇数碳素有机酸时还形成 CO2。
• 第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙
25酸.11.2盐020 、CO2和H2等北京转科技化大学为环境甲工程烷课件。12
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厌氧消化的三个阶段和COD转化率
• 与好氧过程的根本区别在于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。
• 厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程,依靠三大主要 类群的细菌,即:
水解产酸细菌(fermentative bacteria) 产氢产乙酸细菌(acetogenic bacteria) 产甲烷细菌(methanogenic bacteria)的联合作用完成。
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(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 抵偿消耗能量。研究表明,当原水BOD5达 到1500mg/L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。
• 好氧法每去除l kgCOD将产生0.4 0.6 kg生物量, 而厌氧法去除l kgCOD只产生0.02 0.l kg生物 量,其剩余污泥量只有好氧法的5% 20%。
• 同时,消化污泥在卫生学上和化学上都是稳定 的。因此,剩余污泥处理和处置简单、运行费 用低,甚至可作为肥料、饲料或饵料利用。
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(5)氮、磷营养需要量较少
来自百度文库• 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。
(6)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。
H2
高级
CH4
复杂有机物
有机酸
(1)水解酸化
乙酸
(2)产氢产乙酸
(3)产甲烷
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• 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。
• 上述三个阶段的反应速度依废水性质而异, 在含纤维素、半纤维素、果胶和脂类等污染 物为主的废水中,水解易成为速度限制步骤;
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