厌氧生物处理
厌氧生物处理的特点
厌氧生物处理的特点厌氧生物处理，也称为厌氧消化或厌氧发酵，是一种在无氧环境下利用微生物将有机废弃物转化为甲烷、二氧化碳等小分子有机物和无机物的生物技术。
这种处理方法在环境保护、能源利用以及农业废弃物处理等领域具有广泛的应用前景。
本文将详细介绍厌氧生物处理的特点。
厌氧生物处理具有高效性。
在无氧环境下，微生物通过厌氧呼吸将有机物转化为能量和新的细胞物质。
由于没有氧气竞争，厌氧微生物能够更有效地利用有机物中的能量，使得处理效率高于传统的好氧处理方法。
厌氧生物处理能够产生能源。
在转化有机物的过程中，厌氧微生物会产生大量的甲烷和二氧化碳等小分子有机物，这些物质可以用于生产燃料和化工产品。
因此，厌氧生物处理不仅解决了废弃物处理问题，还为能源生产提供了新的途径。
再者，厌氧生物处理对环境的影响较小。
由于处理过程中不需要氧气，因此不会产生大量的氧化还原产物，对环境造成的污染较小。
同时，由于厌氧处理能够产生甲烷等可燃性气体，可以减少温室气体的排放，对气候变化产生积极影响。
厌氧生物处理能够促进农业废弃物的利用。
农业废弃物如畜禽粪便、秸秆等是丰富的有机资源，通过厌氧消化技术可以将其转化为能源和有机肥，促进农业废弃物的资源化利用。
厌氧生物处理具有高效性、能源产生、环境友好和促进农业废弃物利用等特点，使得它在废弃物处理、能源生产和环境保护等领域具有广泛的应用前景。
然而，厌氧生物处理也存在一些挑战，如启动慢、对水质和气候的适应性差等问题，需要进一步研究和改进。
未来，随着科技的进步和环保意识的增强，厌氧生物处理将在更多领域得到应用和发展。
污水厌氧生物处理的新工艺——IC厌氧反应器引言随着城市化进程的加快，污水处理已成为一个重要的环境问题。
厌氧生物处理作为一种污水处理技术，通过微生物的作用将有机污染物转化为无机物，具有节能、环保等优点。
然而，传统厌氧生物处理工艺存在处理效率低、效果差等问题，因此研发新型的厌氧生物处理工艺势在必行。
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。
它与传统的好氧生物处理相比，具有更高的有机负荷处理能力和更低的能耗。
在厌氧生物处理过程中，厌氧微生物利用有机废水中的有机物质作为电子受体，通过一系列复杂的代谢反应将有机物质降解成甲烷、二氧化碳和水等无害物质。
本文将从厌氧生物处理的基本原理、适用范围和优缺点等方面进行介绍。
厌氧生物处理的基本原理。
厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧微生物在缺氧或无氧条件下降解有机废水中的有机物质。
在厌氧条件下，厌氧微生物通过厌氧呼吸或发酵代谢途径，将有机物质降解成甲烷、二氧化碳、硫化氢等产物。
厌氧微生物的代谢过程中不需要氧气，因此在处理高浓度有机废水时具有较好的适用性。
厌氧生物处理的过程包括有机物质的水解、酸化、产气和甲烷发酵等阶段。
在水解阶段，有机废水中的大分子有机物质被厌氧微生物分解成小分子有机物质。
在酸化阶段，小分子有机物质被厌氧微生物进一步降解成短链脂肪酸和氨基酸等中间产物。
在产气阶段，中间产物被厌氧微生物发酵产生甲烷、二氧化碳和硫化氢等气体。
最终，在甲烷发酵阶段，甲烷原核菌将中间产物进一步转化成甲烷和二氧化碳。
厌氧生物处理的适用范围。
厌氧生物处理适用于高浓度有机废水的处理，如酿酒废水、酒精生产废水、乳制品废水、纺织废水等。
由于厌氧微生物对氧气的需求较低，因此在处理高浓度有机废水时具有明显的优势。
此外，厌氧生物处理还可以用于污泥的稳定化处理和生物气的产生。
厌氧生物处理的优缺点。
厌氧生物处理相对于好氧生物处理具有以下优点，1）对高浓度有机废水处理能力强，处理效果好；2）产生的污泥量少，易于处理和处置；3）能够产生大量的甲烷气体，可用于能源回收。
然而，厌氧生物处理也存在一些缺点，如对废水中某些有毒物质和抗生素的降解能力较差，对废水中的氨氮和硫化物等物质的处理效果较好。
总之，厌氧生物处理是一种高效、节能、环保的有机废水处理技术，具有广阔的应用前景。
厌氧生物处理技术基本原理
厌氧生物处理技术基本原理厌氧生物处理技术是一种利用厌氧微生物对有机废水进行处理的技术。
相对于传统的好氧生物处理技术，厌氧生物处理技术具有更高的有机负荷处理能力、能耗更低以及产生较少的副产物等优点。
其基本原理主要包括有机废水降解、厌氧微生物代谢过程以及厌氧反应器设计。
有机废水处理基本原理有机废水中的有机物是厌氧生物处理的主要底物。
当有机废水进入厌氧反应器后，厌氧微生物开始对底物进行降解，通过一系列复杂的代谢过程将有机废水中的有机物转化为沉降性生物质、甲烷气和二氧化碳等产物。
这一过程可以用以下公式表示：CnHnOn + H2O →C5H7O2N + CH4 + CO2其中，CnHnOn是底物，CH4是甲烷气，CO2是二氧化碳，C5H7O2N是沉降性生物质。
厌氧微生物代谢过程厌氧微生物通过一系列代谢过程将有机废水中的有机物降解成可溶性有机酸和气体。
这一过程分为四个步骤：双糖分解、异呼食菌酸产生、乳酸产酸和乙酸产酸。
首先，有机废水中的双糖在厌氧条件下由厌氧微生物降解为有机酸和气体。
例如，乳糖可以被分解为乳酸和沼气。
其次，异型呼吸菌（proteolytic bacteria）通过代谢正丙酸来降解双糖产生异呼食菌酸。
这一步骤产生的异呼食菌酸是厌氧微生物的主要能量源。
随后，厌氧微生物通过乳酸的产酸过程将乳糖降解为乳酸。
乳酸可以进一步转化为异丙醇和乙酸。
最后，乙酸的产酸过程将乳酸降解为乙醇和乙酸。
厌氧反应器设计厌氧反应器是厌氧生物处理技术的核心组成部分。
根据厌氧微生物的特性和要处理的废水特点，厌氧反应器可以分为一段式和多段式。
一段式厌氧反应器是将有机废水从一端进入，厌氧微生物在反应器中降解有机物后，产生的沉积物通过自然沉降或搅拌机械装置进行分离。
这种反应器结构简单，容易控制操作。
但是，由于沉降物在反应器内留存时间较长，有机负荷处理能力较低。
多段式厌氧反应器将有机废水分成多个部分分别进入不同的反应器，使废水在反应器内的停留时间缩短，提高了处理能力。
厌氧生物处理
厌氧生物处理厌氧生物处理是一种环保技术，它利用微生物的代谢活动将有机废弃物转化为可再利用的有机物、水及气体等。
厌氧微生物在无氧条件下进行，其代谢能力远高于好氧微生物，处理效率更高。
适用于大量有机物质的处理，而化学工艺只能在少量有机物质的情况下派上用场。
厌氧生物处理包括四个主要过程，即生物分解、溶解、酸化和产气。
这个过程始于一种叫做厌氧污泥的生物质。
厌氧污泥由一系列不同类型的厌氧微生物组成，包括菌类、古菌、甲烷菌和硫氧化细菌等。
这些微生物能够在无氧条件下将有机质转化为甲烷气体和二氧化碳等简单化合物，并且排出废物。
在厌氧生物处理中，污水首先通过一个预处理装置，如透平式格栅、排油池和沉淀池等前处理系统进行去除固体和油脂。
这一步骤有助于保证进入反应器中的污水符合有关要求。
污水进入反应器后，污泥中的微生物便益处。
厌氧微生物通过好氧微生物无法利用的各种有机物质，如蛋白质、脂肪、碳水化合物和醇类，产生乙酸、氢气、二氧化碳等物质。
再经过适当的处理，水及二氧化碳水平下降，而甲烷气体和水生成。
厌氧生物处理可以分为两类。
第一种类型是系统构造较为简单，处理效果较好。
第二种类型的系统比较复杂，但可以处理生物中难分解的物质。
这两种类型有各自的特点和优点，通常在对待具体种类的有机物质时需要加以权衡。
与好氧生物处理系统相比，厌氧生物处理系统具有许多优点。
首先是运营成本低。
因为反应器靠微生物进行处理，不需要机械设备，甚至不需要外部加热或通风。
其次厌氧生物处理系统对水流量的变化不敏感，对于处理不同质量的污水都有较好的性能。
以及效果更优，可以处理大量有机质质来源、难处理的特殊生物来源等。
但厌氧生物处理也有其缺点。
首先是处理效率受很多因素影响，例如厌氧池体积、反应温度、进水pH值等。
其次，它美观的外观、运行稳定等比较难以得到保证。
综合来说，厌氧生物处理是一个比较有效的环保处理技术。
它使用自然微生物处理废水，不需要大量的人工干预和供给外力，效率较高，花费较低。
厌氧生物处理
作者：张欣
一、厌氧生物处理法的定义
厌氧生物处理又称为厌氧消化、厌氧 发酵,是指在没有游离氧的条件下由多种 厌氧或兼性厌氧微生物的共同作用,使有 机物分解并产生CH4和CO2的过程。
二、厌氧生物处理的特点
• ①不需要另加氧元源，运行费用低； • ②剩余污泥少； • ③可回收能源—甲烷； • ④反应速度较慢，反应时间长； • ⑤处理构筑物容积大。一般可用于对有
（2）升流式厌氧污泥床(UASB)
• 该工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污 泥法的双重特点，作为能够将污水中的 污染物转化成再生清洁能源——沼气的 一项技术。对于不同含固量污水的适应 性也强，且其结构、运行操作维护管理 相对简单，造价也相对较低，技术已经 成熟，正日益受到污水处理业界的重视 ，得到广泛的欢迎和应用。
4.3第三代厌氧反应器
厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB） 厌氧内循环（IC） 上流污泥床过滤器( UBF) 厌氧序批反应器（ASBR） 折流式厌氧反应器（ABR） 厌氧迁移式污泥床反应器（AMBR） 上流式分段污泥床（USSB）
• ①厌氧颗粒污泥膨胀床( EGSB)
EGSB 与UASB 反应器的不同之处仅仅在 于运行方式。上流速度高达2. 5～6. 0 m/ h ,远 远大于UASB 反应器中采用的约0. 5～2. 5 m/ h 的上流速度。因此,在EGSB 反应器内颗粒污泥 床处于“膨胀状态”,而且在高的上流速度和产 气的搅拌作用下,废水与颗粒污泥间的接触更充 分,水力停留时间更短,从而可大大提高反应器的 有机负荷和处理效率。
UASB的工作原理 ：
• UASB由污泥反应区、气液固三相分离器 （包括沉淀区）和气室三部分组成。在 底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有 良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下 部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污 泥床底部流入与污泥层中与污泥进行混 合接触，污泥中的微生物分解污水中的 有机物，把它转化为沼气。
厌氧生物处理
（2）升流式厌氧污泥床(UASB) • 该工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污 泥法的双重特点，作为能够将污水中的 污染物转化成再生清洁能源——沼气的 一项技术。对于不同含固量污水的适应 性也强，且其结构、运行操作维护管理 相对简单，造价也相对较低，技术已经 成熟，正日益受到污水处理业界的重视 ，得到广泛的欢迎和应用。
ABR反应器示意图
⑥厌氧迁移式污泥床反应器（AMBR）
• AMBR工艺类似ABR工艺,在每个隔室里增加了机 械搅拌,通过周期性改变进出水的方向来保持大 量的污泥,使每个上流式污泥床保持一致。有实 验证明，AMBR处理工艺在15℃和20℃时处理脱 脂牛奶,水力停留时间4~12h,有机负荷为 1·0~3·0kgCOD/m3·d,在更高COD负荷,在15℃时 COD的去除率为59%;在20℃时,COD负荷为1·0~2·0 kg COD/m3·d COD的去除率为80~95%。
注：(a)EGSB; (b)IC; ©UFB 第三代反应器结构示意图
④ASBR反应器
• ASBR法的主要特征是以序批式间歇的方 式运行,通常由一个或几个ASBR反应器组 成.运行时,废水分批进入反应器,与其中的 厌氧颗粒污泥发生生化反应,直到净化后 的上清液排出,完成一个运行期。ASBR法 一个完整的运行操作周期按次序应分为四 个阶段:进水期、反应期、沉降期和排水 期,如下图所示：
五、现代厌氧反应器技术的发展方向
5.1 两相或多级厌氧处理技术
第三代厌氧反应器特点比较
• 厌氧反应器的处理效率主要决定于反应器所能保有的 微生物浓度及其生化反应速率,而传质条件对生化反应 速率起着重要的作用。针对这些因素，新一代的反应 器具有一些共同的特性: • 1)微生物均以颗粒污泥固定化的方式存在于反应器中, 单位容积达微生物持有量更高; • 2)能承受更高的水力负荷,具有较高的有机污染物净化 效能; • 3)具有较大的高径比,占地面积小,动力消耗小; • 4)颗粒污泥与有机物之间具有更好的传质,使反应器的 处理能力大大提高. • 他们也具有各自的特点，也有各自的不足，具体见下 表：
厌氧处理原理
厌氧处理原理厌氧处理是一种生物处理技术，通过在缺氧或无氧环境中利用厌氧菌群降解有机废物的过程，被广泛应用于废水处理、有机废物处理和能源生产等领域。
在厌氧处理过程中，有机废物被分解成沼气和有机肥料，实现了资源的再利用和能源的生产。
本文将介绍厌氧处理的原理和过程。
厌氧处理的原理主要包括以下几个方面，厌氧环境、厌氧菌群和有机废物降解。
首先，厌氧处理需要在缺氧或无氧的环境中进行。
在这种环境下，厌氧菌群可以有效地降解有机废物，产生沼气和有机肥料。
其次，厌氧菌群是厌氧处理的关键。
这些菌群能够在缺氧或无氧环境下生存，并且具有降解有机废物的能力。
最后，有机废物的降解是厌氧处理的核心过程。
在厌氧环境中，厌氧菌群通过一系列生物化学反应，将有机废物分解成沼气和有机肥料。
厌氧处理的过程可以分为以下几个阶段，有机废物的预处理、厌氧发酵和沼气生产。
首先，有机废物需要经过预处理，去除杂质和调整碳氮比。
然后，有机废物进入厌氧发酵罐，在厌氧菌群的作用下，发生生物化学反应，产生沼气和有机肥料。
最后，沼气可以用作能源，有机肥料可以用于土壤改良和植物生长。
厌氧处理具有以下几点优势，首先，厌氧处理可以在低温下进行，适用于不同类型的有机废物。
其次，厌氧处理可以产生沼气，是一种清洁能源。
同时，厌氧处理还可以产生有机肥料，实现了有机废物资源化利用。
最后，厌氧处理对废水和有机废物的处理效果较好，可以有效降解有机物质和去除污染物。
在实际应用中，厌氧处理需要注意以下几点，首先，需要对有机废物进行合理的预处理，以保证厌氧发酵的效果。
其次，需要控制好厌氧环境的温度、pH值和营养物质，以促进厌氧菌群的生长和有机废物的降解。
最后，需要合理利用产生的沼气和有机肥料，实现资源的最大化利用。
综上所述，厌氧处理是一种重要的生物处理技术，通过在缺氧或无氧环境中利用厌氧菌群降解有机废物，产生沼气和有机肥料。
厌氧处理的原理和过程清晰明了，具有较好的处理效果和资源化利用效果。
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
厌氧生物处理3.1基本概念3.1.1厌氧生物处理的基本原理一、厌氧生物处理的基本生物过程及其特征——又称厌氧消化、厌氧发酵；——实际上，是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。
1、厌氧生物处理工艺的发展简史：①上述的厌氧过程广泛地存在于自然界中；②人类第一次利用厌氧消化处理废弃物，是始于1881年——Louis Mouras的“自动净化器”；③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）；——长的HRT、低的处理效率、浓臭的气味等；④50、60年代，特别是70年代中后期，随着能源危机的加剧，人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化，出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺，厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理；——HRT大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率也大大提高；——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；——HRT与SRT分离，SRT相对很长，HRT则可以较短，反应器内生物量很高。
⑤最近（90年代以后），随着UASB反应器的广泛应用，在其基础上又发展起来了EGSB和IC反应器；——EGSB反应器可以在较低温度下处理低浓度的有机废水；——IC反应器则主要应用于处理高浓度有机废水，可以达到更高的有机负荷。
2、厌氧消化过程的基本生物过程①两阶段理论：——30~60年代，被普遍接受的是“两阶段理论”第一阶段：发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段；——水解和酸化，产物主要是脂肪酸、醇类、CO2和H2等；——主要参与微生物统称为发酵细菌或产酸细菌；——其特点有：1）生长快，2）适应性（温度、pH等）强。
●第二阶段：产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段；——产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和CO2；——主要参与微生物统称为产甲烷菌；——其特点有：1）生长慢；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感。
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
厌氧生物处理的基本原理
厌氧生物处理的基本原理以厌氧生物处理的基本原理为标题，本文将详细介绍厌氧生物处理的原理及其应用。
一、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代谢有机废物的生物处理技术。
它与传统的好氧生物处理相比，具有处理有机废物效率高、能耗低、生成沼气等优点。
厌氧生物处理的基本原理包括菌群构建、废物降解、产气以及沉淀等过程。
1. 菌群构建厌氧生物处理过程中，首先需要通过适当的操作条件培养出适合厌氧生物处理的微生物菌群。
这些菌群能够在缺氧的环境下生长繁殖，并且能够有效地降解有机废物。
2. 废物降解厌氧生物处理的关键环节是有机废物的降解。
在厌氧条件下，有机废物会被微生物菌群分解成小分子有机物，如酸、氢气和甲烷等。
这个过程涉及多种微生物的协同作用，其中包括厌氧消化酸菌、厌氧酵母菌等。
3. 产气在废物降解的过程中，微生物代谢会产生大量气体，其中主要成分是甲烷（沼气）。
这是厌氧生物处理的重要特点之一，通过收集和利用产生的沼气，可以达到能源回收的目的。
4. 沉淀厌氧生物处理过程中，废物中的固体物质会在沉淀池中沉淀下来。
这些沉淀物包括微生物菌体、有机废物残渣等，在处理过程中起到了分离和去除杂质的作用。
二、厌氧生物处理的应用厌氧生物处理技术在环境保护和资源回收方面具有广泛的应用前景。
以下是厌氧生物处理的一些应用领域：1. 垃圾处理厌氧生物处理可以用于处理城市垃圾、农业废弃物等有机废物。
通过将这些废物送入厌氧生物反应器，可以有效地降解有机物，并将产生的沼气用于发电或燃料。
2. 污水处理厌氧生物处理技术也可以应用于污水处理领域。
将污水送入厌氧生物反应器中进行处理，可以降解有机物，减少污水中的污染物含量，同时产生沼气用于能源回收。
3. 农业废弃物处理农业废弃物如畜禽粪便、农作物秸秆等也可以通过厌氧生物处理进行处理。
这不仅可以减少废弃物的危害和对环境的污染，还可以将产生的沼气用于农田灌溉、温室加热等。
4. 工业废水处理厌氧生物处理技术在工业废水处理中也有广泛的应用。
厌氧生物处理
1.2 影响因素
6）有毒物质
② H2S的毒害作用 脱硫弧菌（属于硫酸盐还原菌）能将乳酸、丙酮酸和 乙醇转化为H2、CO2和乙酸。但在含硫无机物存在时，它 优先还原SO42-和SO32-，产生H2S，形成与产甲烷菌对基质 的竞争，产甲烷过程受到抑制，消化气的质量降低并腐蚀 设备。 ③ 氨的毒害作用 当有机酸积累时，pH降低，此时NH3转化为NH4+，当 NH4+浓度超过150mg/L时，消化受到抑制。
置换厌氧微生物）
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3.2 厌氧接触池-工艺设计
① 厌氧接触消化池可采用容积负荷法进行设计计算。一般容积负 荷为1~5 kgCODCr/（m3 ·d），污泥负荷一般不超过0.25 kgCODCr/（kgMLVSS ·d），池内MLVSS一般为5~10g/L。 ② 厌氧接触池采用污泥负荷法最佳的F/M为0.3~0.5，过高或过低 都会使污泥的沉降性恶化。 ③ 污泥回流比可通过试验确定，在无试验资料下，一般取2~3。 ④ 沉淀池可按废水沉淀池常用构造设计，混合液在池内停留时间 比一般废水长，可采用 4h, 要求水力表面负荷不超过 1 m3/(m2 · h) ⑤ 进入沉淀池的消化液宜设置脱气或投加混凝剂等促进固液分离 的措施。采用真空脱气时真空器内的真空度约为50mm水柱。
4
1.2 影响因素
1）温度 厌氧工艺有三个不同的温度范围： ①低温发酵：15~20℃ ②中温发酵：30~35℃ ③高温发酵：50~55℃ 2）pH 产甲烷菌适宜的pH应在6.8~7.2，如果pH值 低于6.3或高于7.8，甲烷化速率降低。产酸菌的 pH值范围为4.0~7.0，在超过甲烷菌最佳pH范围 时，酸性发酵可能超过甲烷发酵，结果反应器将 发生“酸化”。
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3.1 厌氧消化池-应用实例
厌氧生物处理技术、
共享知识分享快乐废水的厌氧生物处理技术厌氧生物处理技术是利用厌氧微生物的代谢特性分解有机污染物，在不需要提供外界能源的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体的水处理技术。
1厌氧生物处理的基本原理1.1两阶段理论在20世纪30-60年代，人们普遍认为厌氧消化过程可以简单地分为两个阶段，即两阶段理论。
第一阶段称为发酵阶段或产酸阶段或酸性发酵阶段，废水中的有机物在发酵细菌的作用下，发生水解和酸化反应，而被降解为以脂肪酸、醇类、CO2和H2等为主的产物。
第二阶段则被称为产甲烷阶段或碱性发酵阶段，所发生的反应时是产甲烷菌利用前一阶段的产物脂肪酸、醇类、CO2和H2等为基质，并最终将其转为CH4和CO2。
1.2三阶段理论三阶段理论认为，整个厌氧消化过程可以分为三个阶段，即水解、发酵阶段，产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
有机物首先通过发酵细菌的作用生成乙醇、丙酸、丁酸和乳酸等，接着通过产氢产乙酸菌的降解作用而被转化为CH4和CO2。
产氢产乙酸菌和产甲烷菌之间存在着互营共生的关系。
该理论将厌氧发酵微生物分为发酵细菌群、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群。
1.3四阶段理论几乎与三阶段理论的提出同时，Zeikus提出了四菌群学说即四类群理论。
与三阶段理论相比，该理论增加了同型(耗氢)产乙酸菌群(Homoacetogenic Bacteria), 该菌群的代谢特点是能将H2/CO2合成为乙酸。
但是研究结果表明，这一部分乙酸的量较少，一般可以忽略不计。
目前为止，三阶段理论和四类群理论是对厌氧生物处理过程较全面和较准确的描述。
2厌氧生物处理的优缺点卑微如蝼蚁、坚强似大象共享知识分享快乐厌氧生物处理技术与好氧生物处理技术比较，有如下优缺点。
(1)厌氧法的主要优点：①应用范围较广：适用于处理污泥及有机废水；可处理好氧法难降解的有机物，也可处理含有毒有害物质较高的有机废水。
②运行成本与能耗较低：厌氧处理的污泥产率低；厌氧法所需营养成分较少，一般可不必投加营养分；厌氧法不需要供氧设备，因而能耗较少。
厌氧生物处理的原理和应用
厌氧生物处理的原理和应用1. 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进行有机废水、污泥和有机固废的降解的处理技术。
其原理基于厌氧微生物的特性和代谢方式。
1.1 厌氧微生物特性厌氧微生物与需氧微生物相比具有以下特性：•对氧气不敏感：厌氧微生物生活在缺氧或微氧的环境中，对氧气不耐受。
这使得厌氧生物处理在无氧条件下进行，减少了能源消耗和反应器维护成本。
•较低生长速率：与需氧微生物相比，厌氧微生物的生长速率较慢。
这在一定程度上降低了处理过程中的污泥生成量。
•产生少量污泥：厌氧微生物的产生少量污泥是由于其在代谢过程中产生的有机物主要以气体形式产生，如甲烷气体。
•容忍性强：厌氧微生物对于某些抗生素、重金属离子和其他抑制因子较为容忍，使得厌氧生物处理对废水中的毒性物质具有很好的处理效果。
1.2 厌氧生物代谢方式厌氧微生物的代谢方式主要有以下几种：•酸化发酵：厌氧微生物通过酸化发酵作用将有机物转化为低分子有机酸和其他溶解物质，如乙酸、丙酸等。
这是厌氧生物处理中的第一步，为后续产甲烷菌提供底物。
•产甲烷：在酸化发酵的基础上，产甲烷菌将低分子有机物进一步转化为甲烷气体和二氧化碳。
甲烷气体作为一种可燃气体，可以用于能源回收或发电。
•同化作用：厌氧微生物通过同化作用将废水中的无机氮、磷等元素转化为细胞质和细胞内物质。
2. 厌氧生物处理的应用厌氧生物处理由于其特有的处理方式和优势，被广泛应用于以下领域：2.1 工业废水处理厌氧生物处理在工业废水处理中具有广泛的应用前景。
相比传统的好氧生物处理方法，厌氧生物处理更适用于含有高浓度有机物和毒性物质的废水。
厌氧处理可以降低废水处理过程中的能耗和化学品使用，并且可以产生可用的甲烷气体作为能源。
2.2 有机固废处理厌氧生物处理也可以用于有机固废的处理，如农业废弃物、城市垃圾等。
通过利用厌氧微生物降解有机物，可以将有机固废转化为有机肥料或甲烷气体，实现有机固废的资源化利用。
厌氧生物处理
厌氧生物处理存在以下缺点： （1）厌氧法启动过程较长。 （2）厌氧处理去除有机物不彻底。 （3）厌氧微生物对有毒物质较为敏感。
二、悬浮式厌氧生物处理法
1.厌氧接触法 2.厌氧流化床 3.升流式厌氧污泥床：UASB反应器 4.厌氧膨胀床 5.厌氧折板反应器
1.厌氧接触法
（1）厌氧接触法工艺流程 为了克服普通消化池不能持留或补充厌氧活性污泥的
（2）厌氧折板式反应器的特点
①反应器启动期短。 ②避免了厌氧滤池、厌氧膨胀床和厌氧流化床的堵塞问 题。 ③避免了升流式厌氧污泥床因污泥膨胀而发生污泥流失 问题。 ④不需混合搅拌装置。 ⑤不需载体。
三、附着式厌氧生物处理法
1.厌氧滤池 厌氧滤池（AF）是一种内部填充有微生物载体的厌氧生物反应器。厌氧
①纤维素分解菌 ②碳水化合物分解菌 ③蛋白质分解菌 ④脂肪分解菌
（2）参与厌氧消化第二阶段的微生物
第二阶段的微生物是一群极为重要的菌种——产氢产 乙酸菌以及同型乙酸菌。
它们能够在厌氧条件下，将丙酮酸及其他脂肪酸转化 为乙酸、CO2，并放出H2。同型乙酸菌的种属有乙酸杆菌， 它们能够将CO2，H2转化成乙酸，也能将甲酸、甲醇转化 为乙酸。由于同型乙酸菌的存在，可促进乙酸形成甲烷的 进程。
厌氧生物处理技术不仅用于有机污泥和高浓度有机废 水的处理，而且能有效地处理城市污水等低浓度污水。
一、厌氧理论
1.厌氧生物处理对象 （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，初次沉淀池可沉淀的有机固体，以及人畜的粪便等。上述物质是 极不稳定的，有恶臭，并带有病原菌和寄生虫卵等，应妥善处理。 （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。未经处理排入环境，对水体 造成了很大的危害。对这些以农牧产品为原料的加工工业排出的高浓 度有机废水，是厌氧生物处理的主要对象。 （3）生物质
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厌氧过程可分为四阶段:
生化阶段 物态变化 Ⅰ 液化(水解) 液化(水解) 大分子不溶态 有机物转化为 小分子溶解态 有机物 酸化( ) 酸化(1) 小分子溶解态 有机物转化为 (H2+CO2)及 A,B两类产物 , 两类产物 Ⅱ 酸化( ) 酸化(2) B类产物转化为 类产物转化为 (H2+CO2)及 乙酸等 产氢产乙酸细菌 Ⅲ 气 化
进水可采用升流式, 也可以采用降流式
厌氧生物滤池
厌氧生物滤池的特点: 厌氧生物滤池的特点:
缺点: 缺点:
厌氧微生物总量沿池高度分布是很不均匀的,在池进 厌氧微生物总量沿池高度分布是很不均匀的, 水部位高. 水部位高. 当废水中有机物浓度高时,特别是进水悬浮固体浓度 当废水中有机物浓度高时, 和颗粒较大时,进水部位容易发生堵塞现象. 和颗粒较大时,进水部位容易发生堵塞现象
13
上流式厌氧污泥床反应器
(UASB upflow anaerobic sludge blanket reactor)
由反应区,沉淀区和气室三部分组成. 反应区,沉淀区和气室三部分组成. 三部分组成
上流式厌氧污泥床的池形有圆形,方形,矩形. 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. 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, 大型装置为便于设置气, 固三相分离器, 则一般为矩形,高度一般为3 8m, 则一般为矩形,高度一般为3-8m,其中污泥床 2m,污泥悬浮层2 4m, 1-2m,污泥悬浮层2-4m,多用钢结构或钢筋混 凝土结构, 凝土结构,
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其它厌氧处理法
厌氧生物转盘:
构造与好氧生物转盘相似, 构造与好氧生物转盘相似,不同之处在于盘片 (70%以上) 部浸没在废水中, 大部分 (70%以上)或全 部浸没在废水中,整 个生物转盘设在一个密闭的容器内. 个生物转盘设在一个密闭的容器内.
厌氧挡板反应器:
从研究厌氧生物转盘发展而来的, 从研究厌氧生物转盘发展而来的,生物转盘不 转动即变成厌氧挡板反应器. 转动即变成厌氧挡板反应器. 同时, 同时,厌氧挡板反应器实质上是一系列升流式 厌氧污泥床,但不设三相分离器. 厌氧污泥床,但不设三相分离器.
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第三节 厌氧法的影响因素
温度条件 pH值 氧化还原电位 有机负荷 厌氧活性污泥 搅拌和混合 废水的营养比 有毒物质
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温度对厌氧消化过程的影响
8 有机物负荷 (g/L.d) 6 4 2 0 25 30 35 40 45 50 55 60 温度( 温度 ( ℃ )
28
3 2 1 0
产气量(L/L d)
而接触法小于10天; 而接触法小于10天 10
可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液, 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; 不存在堵塞问题; 混合液经沉降后,出水水质好, 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 需增加沉淀池, 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. 的缺点
19
分段厌氧处理法
将水解酸化过程和甲烷化过程分开在两个反应器内 进行.
第一段:完成水解和液化固态有机物为有机酸;缓冲和 稀释负荷冲击与有害物质,并截留难降解的固态物质.
反应器可采用简易非密闭装置,在常温,较宽pH 反应器可采用简易非密闭装置,在常温,较宽pH 值范围条件下运行. 值范围条件下运行.
般为10COD/( d 般为10-20kg COD/(m3d); 10
反应器内设三相分离器, 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,一般无污泥回流设备; 回流到反应区,一般无污泥回流设备; 无混合搅拌设备.投产运行正常后, 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 污泥床内不填载体,节省造价及避免堵塞问题. 污泥床内不填载体,节省造价及避免堵塞问题. 反应器内有短流现象,影响处理能力. 反应器内有短流现象,影响处理能力. 运行启动时间长,对水质和负荷突然变化比较敏感. 运行启动时间长,对水质和负荷突然变化比较敏感.
5
甲 烷 菌
在工程技术上,研究甲烷细菌的通性是重要的, 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, 有助于打破厌氧生物处理过程分阶段的现象,从而最 ,考 因此有人提出, 因此有人提出 大限度地缩短处理过程的历时. 大限度地缩短处理过程的历时. 虑到这种共生关系, 虑到这种共生关系, 反应器中的剪切力 影响甲烷细菌生长重要环境因素: 值和温度 值和温度. 影响甲烷细菌生长重要环境因素:pH值和温度. 要注意控制, 要注意控制,不能 PH值应在 .8—7.2,最适温度在 ℃一38℃和52℃ 值应在6. 值应在 . ,最适温度在35℃ 在系统内进行连续 ℃ ℃ 一55℃各有一个. ℃各有一个. 的剧烈搅拌 产乙酸细菌和产甲烷细菌之间严格的共生关系: 产乙酸细菌和产甲烷细菌之间严格的共生关系: 甲烷细菌是专性厌氧的 与产酸菌相比.甲烷茵对温度,pH值,有毒物质等更 与产酸菌相比.甲烷茵对温度, 值 为敏感. 为敏感.
6
第二节 污水的厌氧生物处理方法 化粪池 厌氧生物滤池 厌氧接触法 上流式厌氧污泥床反应器 分段厌氧处理法
7
化粪池
是最早的厌氧生物处理构筑物
8
厌氧生物滤池
厌氧滤池(anaerobic filter又称厌氧固定膜 厌氧滤池( filter又称 又称厌氧固定膜 反应器, 60年代末开发的新型高效厌氧处理 反应器,是60年代末开发的新型高效厌氧处理 装置. 装置. 滤池呈圆柱形,池内装放填料,池底和池顶密 滤池呈圆柱形,池内装放填料, 封. 厌氧微生物附着于填料的表面生长,当废水通 厌氧微生物附着于填料的表面生长, 过填料层时,在填料表面的厌氧生物膜作用下, 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, 废水中的有机物被降解,并产生沼气,沼气从 池顶部排出. 池顶部排出.
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超高
三相分离区
反应区
布水区
UASB布置结果示意图 布置结果示意图
16
需要全图cad图 纸
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上流式厌氧污泥床反应器
特点
反应器内污泥浓度高,一般平均污泥浓度为30-40g/L, 反应器内污泥浓度高,一般平均污泥浓度为30-40g/L, 30 污泥床中的污泥由活性生物量占70 80% 70污泥床中的污泥由活性生物量占70-80%的高度发展的 颗粒污泥. 颗粒污泥. 有机负荷高,水力停留时间短.中温消化,COD容积负荷一 有机负荷高,水力停留时间短.中温消化,COD容积负荷一
水解产酸反应, 水解产酸反应, 控制条件之产 生脂肪酸, 生脂肪酸,尽 量不产生沼气
沉降分离, 沉降分离,去除 不溶性有机物
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纤维填料厌氧滤池和上流式厌氧污泥床复 合法工艺
22
两步厌氧法具有如下特点:
耐冲击负荷能力强,运行稳定, (a)耐冲击负荷能力强,运行稳定,避免 了一步法不耐高有机酸浓度的缺陷; 了一步法不耐高有机酸浓度的缺陷; 两阶段反应不在同一反应器中进行, (b)两阶段反应不在同一反应器中进行, 互相影响小,可更好地控制工艺条件; 互相影响小,可更好地控制工艺条件; 消化效率高, (c)消化效率高,尤其适于处理含悬浮固 体多,难消化降解的高浓度有机废水. 体多,难消化降解的高浓度有机废水. (d)但两步法设备较多,流程和操作复杂. 但两步法设备较多,流程和操作复杂.
改进: 改进:
出水回流; 出水回流; 部分充填载体; 部分充填载体; 采用软性填料. 采用软性填料.
优点: 优点:
10
厌氧生物滤池
优点
滤池中的微生物量较高, 滤池中的微生物量较高,可承受的有机容积负 荷高,COD容积负荷为 容积负荷为2 d), 荷高,COD容积负荷为2-16 kgCOD/(m3d),且 d) 耐冲击负荷能力强; 耐冲击负荷能力强; 废水与生物膜两相接触面大,强化了传质过程, 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; 因而有机物去除速度快; 微生物固着生长为主,不易流失, 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; 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. 间短. 11
有机负荷 产气量
4
.
pH值 pH值
产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感,其适 产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感, 宜的pH值范围较广, 4.5-8.0之间 pH值范围较广 之间. 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 产甲烷菌要求环境介质pH值在中性附近, pH值在中性附近 适宜pH值为7.0 7.2,pH6.6-7.4较为适宜 pH值为7.0较为适宜. 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 在厌氧法处理废水的应用中, 甲烷大多在同一构筑物内进行,故为了维持 甲烷大多在同一构筑物内进行, 平衡,避免过多的酸积累, 平衡,避免过多的酸积累,常保持反应器内 pH值在6.5-7.5(最好在6.8-7.2)的范围内 值在6.5 最好在6.8 的范围内. 的pH值在6.5-7.5(最好在6.8-7.2)的范围内
第15章 章
废水的厌氧处理
The Anaerobic Processes
1
主要内容
第一节:厌氧生物处理的基本原理 第二节 污水的厌氧生物处理方法 第三节 厌氧法的影响因素 第四节 厌氧生物处理法的设计
2
第一节:厌氧生物处理的基本原理
废水厌氧生物处理是 废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过 包括兼氧微生物)的作用, 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 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: 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 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, 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, 水解产酸细菌, 依靠三大主要类群的细菌,即水解产酸细菌, 产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成 产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成.