厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法(00002)教程文件.ppt

厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法n废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理;n一、厌氧法的优点n n提问：提问：优点有哪些？优点有哪些？n n1 1产生的沼气可用于发电或作为能源n沼气中的主要成分是甲烷，含量5075%之间，是一种很好的燃料以日排COD10t的工厂为例，若COD去除率为80%，甲烷产量为理论的80%时，则可日产甲烷2240m3,其热值相当于3.85t原煤，可发电5400度电2对营养物的需求量少n好氧方法BOD：N：P=100：5：1，而厌氧方法为（350500）：5：1，相比而言对N、P的需求要小的多，因此厌氧处理时可以不添加或少添加营养盐4产生的污泥量少，运行费用低n繁殖慢；不需要曝气 n基于这些优点，厌氧处理在食品、酿造、制糖等工业中得到了广泛的应用但厌氧处理也存在缺点n n提问：提问：n n1 1出水的有机物浓度高于好氧处理；n发酵分解有机物不完全；n n2 2对温度变化较为敏感；n工业中需要设置进水的控温装置，37n n3 3厌氧微生物对有毒物质较为敏感；n但经过毒物驯化处理的厌氧菌对毒物的耐受力常常会极大地提高二、厌氧法的缺点二、厌氧法的缺点 厌氧活性污泥法厌氧活性污泥法（一）厌氧活性污泥的性质和组成n由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质形成的污泥颗粒。

n呈灰色至黑色，n有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能；n颗粒厌氧活性污泥的直径在05mm以上n微生物的组成主要有六种：n由外到内水解细菌、发酵细菌、氢细菌和乙酸菌、甲烷菌 、硫酸盐还原菌、厌氧原生动物其中产甲烷丝菌是厌氧活性污泥的中心骨架厌氧活性污泥净化废水的作用机理厌氧活性污泥净化废水的作用机理n复杂污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段水解阶段、发酵阶段（又称酸化阶段）、 产乙酸阶段、产甲烷阶段n1水解阶段n在细菌胞外酶的作用下大分子的有机物水解为小分子的有机物n2发酵阶段 n梭状芽孢杆菌、拟杆菌等酸化细菌吸收并转化为更为简单的化合物分泌到细胞外，产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨等复杂有机物1水解 2发酵脂肪酸脂肪酸 乙酸乙酸 HH2 2 + CO + CO2 23产乙酸 CHCH4 4 + CO + CO2 2HH2 2S+ COS+ CO2 2硫酸盐还原硫酸盐还原4产甲烷4产甲烷硫酸盐还原n n3 3产乙酸阶段产乙酸阶段n上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质，这一阶段的主导细菌是乙酸菌同时水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐还原菌参与产乙酸过程。

n n4 4产甲烷阶段产甲烷阶段n乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被转化为甲烷和以及甲烷菌细胞物质n经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、二氧化碳、氢气、硫化氢等小分子物质和少量的厌氧污泥 厌氧活性污泥处理的工艺流程厌氧活性污泥处理的工艺流程n其中厌氧活性污泥反应器是工艺中的核心废水调节池热交换器37厌氧活性污泥反应器气柜沉淀池出水回流污泥剩余污泥厌氧生物膜法厌氧生物膜法n主要指厌氧滤器（AF）沼气出水 进水AFAF厌氧生物反应器发展厌氧生物反应器发展n工作原理n2级(平流沉淀+厌氧污泥消化)全国各地使用广泛，为生活污水的预处理液固分离处理污泥处理污泥及厌氧杀寄生虫及病菌第一代厌氧反应器化粪池n缺点：污泥量少、易被带出，静态消化 n克服了第一代的缺点，且处理污水 第二代厌氧反应器第二代厌氧反应器(1)UASB反应器influentSludge bed污泥沉降沼气阻挡收集effluent工业级工业级UASBUASB装置装置http:/www.fkk.co.jp/e/ourbusiness/water-body2-e.htmlhttp:/ 6464n n(2)(2)Anaerobic Filter Anaerobic Filter 厌氧滤床厌氧滤床( (AF)AF)n(3)Anaerobic fluidized bed biofilm reactorn n厌氧流化床生物膜反应器（厌氧流化床生物膜反应器（AFB)AFB)化工流化床化工流化床原理原理炉灰炉灰等作生物膜等作生物膜载体，载体，生物颗粒流生物颗粒流化化出水外出水外回流回流 第三代厌氧生物反应器第三代厌氧生物反应器n厌氧膨胀颗粒污泥床 内循环反应器 升流式污泥床过滤器填料填料EGSB IC UBFn n以前通常能不用厌氧法处理的就不用以前通常能不用厌氧法处理的就不用，不得已时结合厌氧处理与好氧处理先后处理，现在厌氧反应器发展迅速逐渐成为水处理的新的主力设备。

第四节第四节 生物脱氮和生物除磷生物脱氮和生物除磷n n一、污、废水脱氮、除磷的具体指标一、污、废水脱氮、除磷的具体指标n一级标准n废水磷含量在05mg/Ln氨氮 15mgL微生物脱氮工艺、原理及其微生物微生物脱氮工艺、原理及其微生物A/OA/O脱氮工艺脱氮工艺废水好氧脱碳缺氧反硝化沉淀池好氧硝化沉淀池1好氧活性污泥回流缺氧活性污泥回流出水回流？n(一)微生物脱氮工艺n活性污泥法典型工艺A/O工艺（缺氧、好氧工艺）脱氮原理脱氮原理n缺氧反硝化n n细菌细菌：反硝化细菌（兼性厌氧菌）n n反应反应：NO3-N反硝化还原为N2，溢出水面释放到大气n n碳源碳源：原水中BODn n硝酸盐硝酸盐来源来源：回流出水中的硝化产物n好氧脱碳硝化n脱碳氧化去除CODn脱碳菌好氧有机物呼吸的细菌，以有机物为碳源n硝化菌好氧氨盐呼吸的细菌，以碳酸盐为碳源n（NH4+NO2-NO3-)n硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物；n有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短生长迅速 ，硝化菌氧利用不足，生长缓慢；n硝化脱氮时有时需要补碱（Na2CO3或NaOH)n 硝化作用消耗碱（NH4+、CO3-），水pH下降；补充碳源、升高pHn硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被洗掉，如何解决n挂生物膜或投加悬浮填料n定期投菌两级滤池法工艺流程两级滤池法工艺流程好氧脱碳硝化滤池进水厌氧反硝化 滤池 出水出水甲醇甲醇补充反硝化菌的碳源！利用进水中的BOD微生物除磷原理、工艺及其微生物微生物除磷原理、工艺及其微生物n（BOD：N：P）100：5：1微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等，但只去除污水中约19左右的磷。

某些高含磷废水中残留的磷还相当高，故需用除磷工艺处理n 1微生物除磷原理n依靠聚磷菌（兼性厌氧菌）聚磷，再从水中除去这些细菌n好氧时：大量繁殖（消耗好氧状态能源聚-羟基丁二酸（PHB）， n 逆浓度梯度过量吸磷（贮备厌氧状态能源多聚磷酸盐颗粒(即异染颗粒) ）；n厌氧时：正相反不繁殖，释放磷酸盐于体外（产生能量供其储备消耗好氧状态能源PHB）聚P聚P聚P聚P部分回流做种大部分（P）去除水中水中P P2 2工艺简介工艺简介n常见的脱磷工艺如下图所示进水厌氧放磷好氧聚磷出水部分污泥回流接种剩余污泥处理沉淀脱磷用生物法处理废水对水质的要求用生物法处理废水对水质的要求n由于生物法中的各种微生物生长与水质关系密切，因而必须控制适宜的水质指标以保证微生物能够正常的生长和工作n n生物处理的水质要求表生物处理的水质要求表有关污废水中的毒物种类及浓度限制可参阅课本127、128表6-11、表6-12内容。