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1、会计学1污水处理污水处理(w shu ch l)厌氧生物处理厌氧生物处理方法方法第一页，共59页。废水废水废水废水(fishu(fishu)的厌氧生物处理的厌氧生物处理的厌氧生物处理的厌氧生物处理概述概述原理原理(yunl)影响因素及控制要求影响因素及控制要求主要构筑物及工艺主要构筑物及工艺第1页/共59页第二页，共59页。一、厌氧生物一、厌氧生物一、厌氧生物一、厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理概述概述概述概述厌氧生物处理法（厌氧消化厌氧生物处理法（厌氧消化(xiohu)(xiohu)法）法）在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专
2、性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过程。生物降解的过程。与好氧过程的根本区别在于不以分子态氧作为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、氢等为受氢体。受氢体，而以化合态氧、碳、硫、氢等为受氢体。处理对象：处理对象：不溶性固态有机物（难生物降解有机物）不溶性固态有机物（难生物降解有机物）应用场合：高浓度有机废水、城镇应用场合：高浓度有机废水、城镇(chngzhn)污水的污水的污泥、温度较高的有机工业废水。污泥、温度较高的有机工业废水。第2页/共59页第三页，共59页。在这个过程中在这个过程中:部分有机物转化部分有
3、机物转化(zhunhu)(zhunhu)为为CH4CH4部分被分解为部分被分解为CO2CO2、H2OH2O、NH3NH3、H2SH2S等无机物，并为细胞合成提供能量；等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化少量有机物被转化(zhunhu)(zhunhu)、合、合成为新的原生质的组成部分。成为新的原生质的组成部分。一、厌氧生物处理一、厌氧生物处理一、厌氧生物处理一、厌氧生物处理(ch(ch l l)概述概述概述概述第3页/共59页第四页，共59页。厌氧生化法与好氧生化法相比具有下列优点：厌氧生化法与好氧生化法相比具有下列优点：厌氧生化法与好氧生化法相比具有下列优点：厌氧生化法与好氧生化法
4、相比具有下列优点：（1 1 1 1）既适用于高浓度废水，又适用于中低浓）既适用于高浓度废水，又适用于中低浓）既适用于高浓度废水，又适用于中低浓）既适用于高浓度废水，又适用于中低浓度废水。度废水。度废水。度废水。（2 2 2 2）能耗低：厌氧法产生的沼气可作为能源。）能耗低：厌氧法产生的沼气可作为能源。）能耗低：厌氧法产生的沼气可作为能源。）能耗低：厌氧法产生的沼气可作为能源。（3 3 3 3）负荷高：厌氧法为）负荷高：厌氧法为）负荷高：厌氧法为）负荷高：厌氧法为2 2 2 210kgCOD/m3d10kgCOD/m3d10kgCOD/m3d10kgCOD/m3d。（4 4 4 4）剩余污泥）剩
5、余污泥）剩余污泥）剩余污泥(w n)(w n)(w n)(w n)量少，且其浓缩性、脱量少，且其浓缩性、脱量少，且其浓缩性、脱量少，且其浓缩性、脱水性良好。水性良好。水性良好。水性良好。（5 5 5 5）氮、磷营养需要量少：厌氧法的）氮、磷营养需要量少：厌氧法的）氮、磷营养需要量少：厌氧法的）氮、磷营养需要量少：厌氧法的C:N:PC:N:PC:N:PC:N:P为为为为 100:2.1:0.5(100-300:5:1)100:2.1:0.5(100-300:5:1)100:2.1:0.5(100-300:5:1)100:2.1:0.5(100-300:5:1)（6 6 6 6）厌氧处理过程有一定
6、的杀菌作用。）厌氧处理过程有一定的杀菌作用。）厌氧处理过程有一定的杀菌作用。）厌氧处理过程有一定的杀菌作用。（7 7 7 7）厌氧活性污泥）厌氧活性污泥）厌氧活性污泥）厌氧活性污泥(w n)(w n)(w n)(w n)可以长期贮存。可以长期贮存。可以长期贮存。可以长期贮存。一、厌氧生物一、厌氧生物一、厌氧生物一、厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理概述概述概述概述第4页/共59页第五页，共59页。厌氧生物处理法也存在下列缺点：厌氧生物处理法也存在下列缺点：厌氧生物处理法也存在下列缺点：厌氧生物处理法也存在下列缺点：（1 1 1 1）厌氧微生物增殖缓慢，设备）厌氧微生物增殖缓慢
7、，设备）厌氧微生物增殖缓慢，设备）厌氧微生物增殖缓慢，设备(shbi)(shbi)(shbi)(shbi)启启启启动时间长。动时间长。动时间长。动时间长。（2 2 2 2）出水往往达不到排放标准，需要进一步）出水往往达不到排放标准，需要进一步）出水往往达不到排放标准，需要进一步）出水往往达不到排放标准，需要进一步处理。处理。处理。处理。（3 3 3 3）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。一、厌氧生物一、厌氧生物一、厌氧生物一、厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理概述概述概
8、述概述第5页/共59页第六页，共59页。n n厌氧生物处理的早期目的和过程厌氧生物处理的早期目的和过程厌氧生物处理的早期目的和过程厌氧生物处理的早期目的和过程(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)n n厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理厌氧生物处理机理 二、厌氧生物二、厌氧生物二、厌氧生物二、厌氧生物(shngw)(shngw)处理处理处理处理原理原理原理原理第6页/共59页第七页，共59页。1)1)1)1)厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)(shngw)(shngw)处理的早期目的和过程处理的早期目的和过程处理的早期目的和过程
9、处理的早期目的和过程n n早早期期的的厌厌氧氧处处理理研研究究主主要要针针对对污污泥泥消消化化，即即将将污污泥泥中中的的固固态态有有机机物物降降解解为为液液态态和和气气态的物质。态的物质。n n污污泥泥的的消消化化过过程程明明显显分分为为两两个个阶阶段段：固固态态有有机机物物先先液液化化，称称液液化化阶阶段段；接接着着降降解解产产物物气气化化(q(q hu)hu)，称称气气化化(q(q hu)hu)阶阶段段；整个过程历时半年以上。整个过程历时半年以上。第7页/共59页第八页，共59页。1)1)1)1)厌氧生物处理厌氧生物处理厌氧生物处理厌氧生物处理(chl)(chl)(chl)(chl)的早期
10、目的和过的早期目的和过的早期目的和过的早期目的和过程程程程1 1、液化阶段、液化阶段最显著的特征是液态最显著的特征是液态(yti)(yti)污泥的污泥的PHPH值迅速下降，不到值迅速下降，不到1010天，降到最天，降到最低值低值(例如在室温下，露在空气中的例如在室温下，露在空气中的食物几天内就变馊发酸食物几天内就变馊发酸)，所以又称，所以又称酸化阶段。酸化阶段。污泥中的固态有机物如淀粉、纤维素、污泥中的固态有机物如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，在无氧环境中降油脂、蛋白质等，在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子等液态分子等液态(yti)(yti)产物和产
11、物和C02C02、H2H2、NH3NH3、H2SH2S等气体分子。由于转化产等气体分子。由于转化产物中有机酸是主体，所以导致物中有机酸是主体，所以导致PHPH值值下降。下降。又由于产生的又由于产生的NH3NH3溶解于水后产生的溶解于水后产生的NH4OHNH4OH具有碱性，产生中和反应并经具有碱性，产生中和反应并经过长时间的过程后使过长时间的过程后使PHPH值回升，并值回升，并进入气化阶段。进入气化阶段。第8页/共59页第九页，共59页。1)1)1)1)厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)(shngw)(shngw)处理的早期目的和处理的早期目的和处理的早期目的和处理的早
12、期目的和过程过程过程过程2 2 2 2、气化阶段：、气化阶段：、气化阶段：、气化阶段：有机酸、醇、醛等中间产物在甲烷菌的作用下转有机酸、醇、醛等中间产物在甲烷菌的作用下转有机酸、醇、醛等中间产物在甲烷菌的作用下转有机酸、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，主体化为生物气，也可称消化气，主体化为生物气，也可称消化气，主体化为生物气，也可称消化气，主体(zht)(zht)(zht)(zht)是是是是CH4CH4CH4CH4，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除产
13、生产生产生产生CH4CH4CH4CH4外，还产生外，还产生外，还产生外，还产生CO2CO2CO2CO2和微量和微量和微量和微量H2SH2SH2SH2S。第9页/共59页第十页，共59页。1)1)1)1)厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)(shngw)(shngw)处理的早期目的和过处理的早期目的和过处理的早期目的和过处理的早期目的和过程程程程液化阶段：液化阶段：兼性厌氧菌作用，大量氢产生，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，也称氢发酵阶段，有机酸大量积累，pHpH迅速下降，污泥带有粘性迅速下降，污泥带有粘性(zhn(zhn xn)xn)，呈灰黄
14、色，并发出恶臭，污，呈灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥。泥称为酸性发酵污泥。气化阶段：气化阶段：专性厌氧菌作用，需隔绝光和空专性厌氧菌作用，需隔绝光和空气，最佳气，最佳pHpH值，有机酸浓度不超过值，有机酸浓度不超过2000mg/L2000mg/L，最佳，最佳5050500mg/L500mg/L，碱度碱度不应超过不应超过5000mg/L5000mg/L，最佳，最佳200020003000mg/L 3000mg/L 污泥呈黑色，稳定不易腐污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，易于脱水，这种污泥化，无甚恶臭，易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。成为熟污泥或消化污泥。第10页/共59页第十
15、一页，共59页。2)2)2)2)厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)(shngw)(shngw)处理机理处理机理处理机理处理机理!消化经历四个阶段：!水解阶段!酸化阶段!乙酸(y sun)化阶段!甲烷化阶段第11页/共59页第十二页，共59页。厌氧发酵的几个(j)阶段第12页/共59页第十三页，共59页。2)2)2)2)厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)(shngw)(shngw)处理机理处理机理处理机理处理机理(1(1(1(1）水解发酵阶段）水解发酵阶段）水解发酵阶段）水解发酵阶段 水解发酵阶段是将大分子不溶性复杂有机物在细胞外酶的作用下，水
16、解发酵阶段是将大分子不溶性复杂有机物在细胞外酶的作用下，水解发酵阶段是将大分子不溶性复杂有机物在细胞外酶的作用下，水解发酵阶段是将大分子不溶性复杂有机物在细胞外酶的作用下，水解成小分子溶解性高级脂肪酸水解成小分子溶解性高级脂肪酸水解成小分子溶解性高级脂肪酸水解成小分子溶解性高级脂肪酸(醇类；醛类、酮类等醇类；醛类、酮类等醇类；醛类、酮类等醇类；醛类、酮类等)，然，然，然，然后渗入细胞内，参与的微生物主要是兼性细菌与专性厌氧菌。后渗入细胞内，参与的微生物主要是兼性细菌与专性厌氧菌。后渗入细胞内，参与的微生物主要是兼性细菌与专性厌氧菌。后渗入细胞内，参与的微生物主要是兼性细菌与专性厌氧菌。兼性细菌
17、的附带作用：是消耗掉污水带来的溶解氧，为专性厌氧兼性细菌的附带作用：是消耗掉污水带来的溶解氧，为专性厌氧兼性细菌的附带作用：是消耗掉污水带来的溶解氧，为专性厌氧兼性细菌的附带作用：是消耗掉污水带来的溶解氧，为专性厌氧细菌的生长创造细菌的生长创造细菌的生长创造细菌的生长创造(chungzo)(chungzo)(chungzo)(chungzo)有利条件。此外还有真菌有利条件。此外还有真菌有利条件。此外还有真菌有利条件。此外还有真菌(毛霉毛霉毛霉毛霉MucorMucorMucorMucor，根霉，根霉，根霉，根霉RhigopusRhigopusRhigopusRhigopus，共头霉，共头霉，共头
18、霉，共头霉syncephastrum,syncephastrum,syncephastrum,syncephastrum,曲霉曲霉曲霉曲霉Aspergillus)Aspergillus)Aspergillus)Aspergillus)以及原生动物以及原生动物以及原生动物以及原生动物(鞭毛虫，纤毛虫，变形虫鞭毛虫，纤毛虫，变形虫鞭毛虫，纤毛虫，变形虫鞭毛虫，纤毛虫，变形虫)等。等。等。等。可统称为水解发酵菌。可统称为水解发酵菌。可统称为水解发酵菌。可统称为水解发酵菌。第13页/共59页第十四页，共59页。2)2)2)2)厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)(shngw)(
19、shngw)处理机理处理机理处理机理处理机理 (1(1(1(1）水解发酵阶段）水解发酵阶段）水解发酵阶段）水解发酵阶段 污水中三种有机物的分解情况如下：污水中三种有机物的分解情况如下：污水中三种有机物的分解情况如下：污水中三种有机物的分解情况如下：碳水化合物水解成单糖，是最易分解的有机物；碳水化合物水解成单糖，是最易分解的有机物；碳水化合物水解成单糖，是最易分解的有机物；碳水化合物水解成单糖，是最易分解的有机物；含氮有机物水解产氨较慢，故蛋白质及非蛋白质的含氮化合物含氮有机物水解产氨较慢，故蛋白质及非蛋白质的含氮化合物含氮有机物水解产氨较慢，故蛋白质及非蛋白质的含氮化合物含氮有机物水解产氨较慢
20、，故蛋白质及非蛋白质的含氮化合物(嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等)继碳水化合物及脂肪的水解后进行，经水解继碳水化合物及脂肪的水解后进行，经水解继碳水化合物及脂肪的水解后进行，经水解继碳水化合物及脂肪的水解后进行，经水解为脲，胨，肌酸，多肽后形成为脲，胨，肌酸，多肽后形成为脲，胨，肌酸，多肽后形成为脲，胨，肌酸，多肽后形成(xngchng)(xngchng)(xngchng)(xngchng)氨基酸；氨基酸；氨基酸；氨基酸；脂肪的水解产物主要为甘油、醛等。脂肪的水解产物主要为甘油、醛等。脂肪的水解产物主要为甘油、醛等。脂肪的水解产物主要为甘油、醛等。上述三种有机物的水解速率常数
21、为：碳水化合物上述三种有机物的水解速率常数为：碳水化合物上述三种有机物的水解速率常数为：碳水化合物上述三种有机物的水解速率常数为：碳水化合物(纤维素纤维素纤维素纤维素为，半纤维素为为，半纤维素为为，半纤维素为为，半纤维素为0.54)0.54)0.54)0.54)，脂肪为，蛋，脂肪为，蛋，脂肪为，蛋，脂肪为，蛋白质为。不溶性有机物的水解发酵速度较缓慢。白质为。不溶性有机物的水解发酵速度较缓慢。白质为。不溶性有机物的水解发酵速度较缓慢。白质为。不溶性有机物的水解发酵速度较缓慢。从水解速率常数可看出水解过程的快慢，不难理解不同的水质从水解速率常数可看出水解过程的快慢，不难理解不同的水质从水解速率常数
22、可看出水解过程的快慢，不难理解不同的水质从水解速率常数可看出水解过程的快慢，不难理解不同的水质需有不同的水解停留时间。需有不同的水解停留时间。需有不同的水解停留时间。需有不同的水解停留时间。第14页/共59页第十五页，共59页。2)2)2)2)厌氧生物厌氧生物厌氧生物厌氧生物(shngw)(shngw)(shngw)(shngw)处理机理处理机理处理机理处理机理 (2）产酸脱氢阶段 产酸脱氢阶段是将第一阶段的产物降解为简单脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸等)并脱氢。参与该阶段作用的微生物是兼性或专性厌氧菌(产氢产乙酸菌以及硝酸盐还原菌NRB、硫酸盐还原菌SRB等)。故第二阶段的主要(zhyo)产物是简
23、单脂肪酸，C02，碳酸根HCO3-，铵盐NH4+和HS-，H+等。此阶段速率较快。第15页/共59页第十六页，共59页。2)2)2)2)厌氧生物处理厌氧生物处理厌氧生物处理厌氧生物处理(chl)(chl)(chl)(chl)机理机理机理机理 (3(3）产甲烷阶段）产甲烷阶段产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2CO2和和H2H2等等转化为甲烷。参与作用的微生物是绝对转化为甲烷。参与作用的微生物是绝对厌氧菌厌氧菌(甲烷菌甲烷菌)。此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完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成，一组把氢和二氧化碳(r yng hu(r yng hu
24、 tn)tn)转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱控产生甲烷，前者约占总量的盐脱控产生甲烷，前者约占总量的1/31/3，后者约占，后者约占2/32/3。第16页/共59页第十七页，共59页。2)2)2)2)厌氧生物处理厌氧生物处理厌氧生物处理厌氧生物处理(chl)(chl)(chl)(chl)机理机理机理机理 n n上上上上述述述述3 3 3 3个个个个阶阶阶阶段段段段，以以以以产产产产甲甲甲甲烷烷烷烷阶阶阶阶段段段段的的的的反反反反应应应应速速速速度度度度最最最最慢慢慢慢，为为为为厌厌厌厌氧氧氧氧消消消消化化化化(xiohu)(xiohu)(xiohu)(xioh
25、u)的的的的限限限限制制制制阶阶阶阶段段段段。与与与与好好好好氧氧氧氧氧氧氧氧化化化化相相相相比比比比，厌厌厌厌氧氧氧氧生生生生物物物物处处处处理理理理产产产产生的污泥量远少于好氧氧化。生的污泥量远少于好氧氧化。生的污泥量远少于好氧氧化。生的污泥量远少于好氧氧化。n n有有有有的的的的研研研研究究究究人人人人员员员员将将将将厌厌厌厌氧氧氧氧过过过过程程程程分分分分为为为为四四四四个个个个阶阶阶阶段段段段:水水水水解解解解、酸酸酸酸化化化化、酸酸酸酸性性性性减退减退减退减退(由于产生中间产物氨由于产生中间产物氨由于产生中间产物氨由于产生中间产物氨,中和了酸中和了酸中和了酸中和了酸)、产甲烷阶段。
26、、产甲烷阶段。、产甲烷阶段。、产甲烷阶段。n n参参参参与与与与厌厌厌厌氧氧氧氧反反反反应应应应的的的的细细细细菌菌菌菌，酸酸酸酸化化化化阶阶阶阶段段段段的的的的统统统统称称称称产产产产酸酸酸酸或或或或酸酸酸酸化化化化细细细细菌菌菌菌，几几几几乎乎乎乎包包包包括括括括所所所所有有有有的的的的兼兼兼兼性性性性细细细细菌菌菌菌；甲甲甲甲烷烷烷烷化化化化阶阶阶阶段段段段的的的的统统统统称称称称甲甲甲甲烷烷烷烷细细细细菌菌菌菌，已已已已经经经经证实的已有证实的已有证实的已有证实的已有80808080多种多种多种多种 第17页/共59页第十八页，共59页。二、厌氧生物处理二、厌氧生物处理二、厌氧生物处理
27、二、厌氧生物处理(ch(ch l l)原理原理原理原理BB厌氧生物处理厌氧生物处理厌氧生物处理厌氧生物处理(chl)(chl)(chl)(chl)的方法基本功能有二：的方法基本功能有二：的方法基本功能有二：的方法基本功能有二：BB（1 1 1 1）酸发酵的目的：为进一步进行生物处理）酸发酵的目的：为进一步进行生物处理）酸发酵的目的：为进一步进行生物处理）酸发酵的目的：为进一步进行生物处理(chl)(chl)(chl)(chl)提供提供提供提供易易易易BB 生物降解的基质；生物降解的基质；生物降解的基质；生物降解的基质；BB（2 2 2 2）甲烷发酵的目的：进一步降解有机物和生产气）甲烷发酵的目
28、的：进一步降解有机物和生产气）甲烷发酵的目的：进一步降解有机物和生产气）甲烷发酵的目的：进一步降解有机物和生产气BB 体燃料。体燃料。体燃料。体燃料。*完全的厌氧生物处理工艺完全的厌氧生物处理工艺完全的厌氧生物处理工艺完全的厌氧生物处理工艺-因兼有降解有因兼有降解有因兼有降解有因兼有降解有机物和生产气体燃料的双重功能，因而得机物和生产气体燃料的双重功能，因而得机物和生产气体燃料的双重功能，因而得机物和生产气体燃料的双重功能，因而得到了广泛到了广泛到了广泛到了广泛(gungfn)(gungfn)(gungfn)(gungfn)的发展和应用。的发展和应用。的发展和应用。的发展和应用。第18页/共5
29、9页第十九页，共59页。在厌氧消化系统中微生物主要在厌氧消化系统中微生物主要在厌氧消化系统中微生物主要在厌氧消化系统中微生物主要(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)分为两大类：分为两大类：分为两大类：分为两大类：非产甲烷菌（非产甲烷菌（非产甲烷菌（非产甲烷菌（non-menthanogensnon-menthanogensnon-menthanogensnon-menthanogens）产甲烷细菌（产甲烷细菌（产甲烷细菌（产甲烷细菌（menthanogensmenthanogensmenthanogensmenthanogens）三三三三.厌氧法的影响因素厌氧法的影响因素厌氧法的影
30、响因素厌氧法的影响因素(yn s)(yn s)(yn s)(yn s)与控制与控制与控制与控制要求要求要求要求TT 甲烷发酵阶段是厌氧消化反应甲烷发酵阶段是厌氧消化反应(fnyng)(fnyng)的控制阶段，因此厌氧反应的控制阶段，因此厌氧反应(fnyng)(fnyng)的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。第19页/共59页第二十页，共59页。产酸菌和产甲烷菌的特性产酸菌和产甲烷菌的特性(txng)参数参数参数参数参数参数产甲烷菌产甲烷菌产甲烷菌产甲烷菌产酸菌产酸菌产酸菌产酸菌对对对对pHpH的敏感性的敏感性的敏感性的敏感性敏感，最佳敏感，最佳敏
31、感，最佳敏感，最佳pHpH为为为为6.87.26.87.2不太敏感，最佳不太敏感，最佳不太敏感，最佳不太敏感，最佳pHpH为为为为5.57.05.57.0氧化还原电位氧化还原电位氧化还原电位氧化还原电位EhEh -350mv(-350mv(中温中温中温中温)，-560mv(-560mv(高高高高温温温温)2000200020002000NaNaNaNa35003500350035005500550055005500氨氮氨氮氨氮氨氮15001500150015003000300030003000FeFeFeFe1710171017101710溶解性硫化物溶解性硫化物溶解性硫化物溶解性硫化物200
32、200200200CrCrCrCr6+6+6+6+3 3 3 3CaCaCaCa25002500250025004500450045004500CrCrCrCr3+3+3+3+500500500500MgMgMgMg10001000100010001500150015001500CdCdCdCd150150150150K K K K25002500250025004500450045004500对厌氧消化对厌氧消化对厌氧消化对厌氧消化(xiohu)(xiohu)具有抑制作用的物质具有抑制作用的物质具有抑制作用的物质具有抑制作用的物质第31页/共59页第三十二页，共59页。7 7 7 7、氧化还
33、原、氧化还原、氧化还原、氧化还原(hun yun)(hun yun)(hun yun)(hun yun)电位电位电位电位 无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最基本条件之一，无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最基本条件之一，无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最基本条件之一，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产甲烷菌对氧和氧化剂非常产甲烷菌对氧和氧化剂非常产甲烷菌对氧和氧化剂非常(fichng)(fichng)(fichng)(fichng)敏感。产甲烷菌初始繁殖敏感。产甲烷菌初始繁殖敏感。产甲烷菌初始繁殖敏感。产甲烷菌初始繁殖的环境条件是氧化还原电位不能高
34、于的环境条件是氧化还原电位不能高于的环境条件是氧化还原电位不能高于的环境条件是氧化还原电位不能高于-330mV,-330mV,-330mV,-330mV,相当于相当于相当于相当于2.361056L2.361056L2.361056L2.361056L水中有水中有水中有水中有1mol1mol1mol1mol氧。氧。氧。氧。在厌氧消化全过程中，不产甲烷阶段可在兼氧条件下完成，在厌氧消化全过程中，不产甲烷阶段可在兼氧条件下完成，在厌氧消化全过程中，不产甲烷阶段可在兼氧条件下完成，在厌氧消化全过程中，不产甲烷阶段可在兼氧条件下完成，氧化还原电位为，而在产甲烷阶段，氧化还原电位须控制为氧化还原电位为，而
35、在产甲烷阶段，氧化还原电位须控制为氧化还原电位为，而在产甲烷阶段，氧化还原电位须控制为氧化还原电位为，而在产甲烷阶段，氧化还原电位须控制为（中温消化）与（高温消化），常温消化与中温相近。产甲烷（中温消化）与（高温消化），常温消化与中温相近。产甲烷（中温消化）与（高温消化），常温消化与中温相近。产甲烷（中温消化）与（高温消化），常温消化与中温相近。产甲烷阶段氧化还原电位的临界值为。阶段氧化还原电位的临界值为。阶段氧化还原电位的临界值为。阶段氧化还原电位的临界值为。第32页/共59页第三十三页，共59页。8 8 8 8、厌氧活性污泥、厌氧活性污泥、厌氧活性污泥、厌氧活性污泥厌氧活性污泥主要由厌氧微
36、生物及其代谢的和吸附的有机厌氧活性污泥主要由厌氧微生物及其代谢的和吸附的有机厌氧活性污泥主要由厌氧微生物及其代谢的和吸附的有机厌氧活性污泥主要由厌氧微生物及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成。物、无机物组成。物、无机物组成。物、无机物组成。厌氧活性污泥的浓度和性状与消化的效能有密切的关系。厌氧活性污泥的浓度和性状与消化的效能有密切的关系。厌氧活性污泥的浓度和性状与消化的效能有密切的关系。厌氧活性污泥的浓度和性状与消化的效能有密切的关系。性状良好的污泥是厌氧消化效率性状良好的污泥是厌氧消化效率性状良好的污泥是厌氧消化效率性状良好的污泥是厌氧消化效率(xio l)(xio l)(xio l)(xi
37、o l)的基础保证。的基础保证。的基础保证。的基础保证。厌氧活性污泥的性质主要表现为它的作用效能与沉淀性能，厌氧活性污泥的性质主要表现为它的作用效能与沉淀性能，厌氧活性污泥的性质主要表现为它的作用效能与沉淀性能，厌氧活性污泥的性质主要表现为它的作用效能与沉淀性能，前者主要取决于活微生物的比例及其对废物的适应性和活微前者主要取决于活微生物的比例及其对废物的适应性和活微前者主要取决于活微生物的比例及其对废物的适应性和活微前者主要取决于活微生物的比例及其对废物的适应性和活微生物中生长速率低的产甲烷菌的数量是否达到与不产甲烷菌生物中生长速率低的产甲烷菌的数量是否达到与不产甲烷菌生物中生长速率低的产甲烷
38、菌的数量是否达到与不产甲烷菌生物中生长速率低的产甲烷菌的数量是否达到与不产甲烷菌数量相适应的水平。活性污泥的沉淀性能与污泥的凝聚性有数量相适应的水平。活性污泥的沉淀性能与污泥的凝聚性有数量相适应的水平。活性污泥的沉淀性能与污泥的凝聚性有数量相适应的水平。活性污泥的沉淀性能与污泥的凝聚性有关、与好氧处理一样，厌氧活性污泥的沉淀性能也以关、与好氧处理一样，厌氧活性污泥的沉淀性能也以关、与好氧处理一样，厌氧活性污泥的沉淀性能也以关、与好氧处理一样，厌氧活性污泥的沉淀性能也以SVISVISVISVI衡衡衡衡量。量。量。量。第33页/共59页第三十四页，共59页。n n第一代厌氧消化工艺第一代厌氧消化工
39、艺第一代厌氧消化工艺第一代厌氧消化工艺n n 普通厌氧消化池；普通厌氧消化池；普通厌氧消化池；普通厌氧消化池；n n 厌氧接触厌氧接触厌氧接触厌氧接触(jich)(jich)(jich)(jich)工艺。工艺。工艺。工艺。n n第二代厌氧消化工艺第二代厌氧消化工艺第二代厌氧消化工艺第二代厌氧消化工艺n n 上流式厌氧污泥床上流式厌氧污泥床上流式厌氧污泥床上流式厌氧污泥床(UASB)(UASB)(UASB)(UASB)反应器；反应器；反应器；反应器；n n 厌氧滤床；厌氧滤床；厌氧滤床；厌氧滤床；n n 厌氧流化床反应器；厌氧流化床反应器；厌氧流化床反应器；厌氧流化床反应器；n n 厌氧生物转盘
40、；厌氧生物转盘；厌氧生物转盘；厌氧生物转盘；n n 其它，如厌氧混合反应器和厌氧折流反应器。其它，如厌氧混合反应器和厌氧折流反应器。其它，如厌氧混合反应器和厌氧折流反应器。其它，如厌氧混合反应器和厌氧折流反应器。n n第三代厌氧反应器和其他改进工艺第三代厌氧反应器和其他改进工艺第三代厌氧反应器和其他改进工艺第三代厌氧反应器和其他改进工艺n n 厌氧颗粒污泥膨胀床厌氧颗粒污泥膨胀床厌氧颗粒污泥膨胀床厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)(EGSB)(EGSB)(EGSB)反应器；反应器；反应器；反应器；n n 厌氧复合床反应器厌氧复合床反应器厌氧复合床反应器厌氧复合床反应器(AF+UASB)(AF+UA
41、SB)(AF+UASB)(AF+UASB)；n n 水解工艺和两阶段厌氧消化水解工艺和两阶段厌氧消化水解工艺和两阶段厌氧消化水解工艺和两阶段厌氧消化(水解水解水解水解+EGSB)+EGSB)+EGSB)+EGSB)工艺。工艺。工艺。工艺。四、厌氧法的工艺四、厌氧法的工艺四、厌氧法的工艺四、厌氧法的工艺(gngy)(gngy)(gngy)(gngy)和设备和设备和设备和设备第34页/共59页第三十五页，共59页。1 1 1 1、普通厌氧消化池、普通厌氧消化池、普通厌氧消化池、普通厌氧消化池 废水定期或连续进入池中，经消废水定期或连续进入池中，经消废水定期或连续进入池中，经消废水定期或连续进入池中
42、，经消化的污泥和废水分别由消化池底和上化的污泥和废水分别由消化池底和上化的污泥和废水分别由消化池底和上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。部排出，所产沼气从顶部排出。部排出，所产沼气从顶部排出。部排出，所产沼气从顶部排出。为了使进料和厌氧污泥充分接触、为了使进料和厌氧污泥充分接触、为了使进料和厌氧污泥充分接触、为了使进料和厌氧污泥充分接触、使所产的沼气气泡及时逸出而设有搅使所产的沼气气泡及时逸出而设有搅使所产的沼气气泡及时逸出而设有搅使所产的沼气气泡及时逸出而设有搅拌拌拌拌(jiobn)(jiobn)(jiobn)(jiobn)装置，常用搅拌装置，常用搅拌装置，常用搅拌
43、装置，常用搅拌(jiobn)(jiobn)(jiobn)(jiobn)方式有三种：方式有三种：方式有三种：方式有三种：（1 1 1 1）池内机械搅拌）池内机械搅拌）池内机械搅拌）池内机械搅拌(jiobn)(jiobn)(jiobn)(jiobn)（2 2 2 2）沼气搅拌）沼气搅拌）沼气搅拌）沼气搅拌(jiobn)(jiobn)(jiobn)(jiobn)（3 3 3 3）循环消化液搅拌）循环消化液搅拌）循环消化液搅拌）循环消化液搅拌(jiobn)(jiobn)(jiobn)(jiobn)。四、厌氧法的工艺四、厌氧法的工艺四、厌氧法的工艺四、厌氧法的工艺(gngy)(gngy)(gngy)(g
44、ngy)和设备和设备和设备和设备第35页/共59页第三十六页，共59页。常用加热方式有三种：常用加热方式有三种：常用加热方式有三种：常用加热方式有三种：（1 1 1 1）废水在消化池外先经热交换器预热到定温再进入消化池；）废水在消化池外先经热交换器预热到定温再进入消化池；）废水在消化池外先经热交换器预热到定温再进入消化池；）废水在消化池外先经热交换器预热到定温再进入消化池；（2 2 2 2）热蒸汽直接在消化器内加热；）热蒸汽直接在消化器内加热；）热蒸汽直接在消化器内加热；）热蒸汽直接在消化器内加热；（3 3 3 3）在消化池内部）在消化池内部）在消化池内部）在消化池内部(nib)(nib)(n
45、ib)(nib)安装热交换管。安装热交换管。安装热交换管。安装热交换管。普通消化池一般的负荷：普通消化池一般的负荷：普通消化池一般的负荷：普通消化池一般的负荷：中温为中温为中温为中温为2 2 2 23kgCOD/m3d 3kgCOD/m3d 3kgCOD/m3d 3kgCOD/m3d 高温为高温为高温为高温为5 5 5 56kgCOD/m3d6kgCOD/m3d6kgCOD/m3d6kgCOD/m3d1 1、普通、普通、普通、普通(ptng)(ptng)厌氧消化池厌氧消化池厌氧消化池厌氧消化池第36页/共59页第三十七页，共59页。普通消化池的特点普通消化池的特点普通消化池的特点普通消化池的特
46、点优点：可以直接处理悬浮固体含量优点：可以直接处理悬浮固体含量优点：可以直接处理悬浮固体含量优点：可以直接处理悬浮固体含量(hnling)(hnling)(hnling)(hnling)较高或颗粒较较高或颗粒较较高或颗粒较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。较简单。较简单。较简单。缺点：缺点：缺点：缺点：（1 1 1 1）缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器中难）缺乏持留或补充厌氧活性污泥
47、的特殊装置，消化器中难）缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器中难）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；以保持大量的微生物细胞；以保持大量的微生物细胞；以保持大量的微生物细胞；（2 2 2 2）对无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重，微生）对无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重，微生）对无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重，微生）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，温度也不均匀，消化效率低。物不能与料液均匀接触，温度也不均匀，消化效率低。物不能与料液均匀接触，温度也不均匀，消化效率低。物不能与料液均匀接触，
48、温度也不均匀，消化效率低。1 1、普通、普通、普通、普通(ptng)(ptng)厌氧消化池厌氧消化池厌氧消化池厌氧消化池第37页/共59页第三十八页，共59页。2 2 2 2、厌氧接触法、厌氧接触法、厌氧接触法、厌氧接触法 为克服普通消化池不能持留为克服普通消化池不能持留或补充厌氧活性污泥的缺点，在或补充厌氧活性污泥的缺点，在消化池后设沉淀池，将沉淀污泥消化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流至消化池，形成回流至消化池，形成(xngchng)(xngchng)了厌氧接触法。了厌氧接触法。该系统既使污泥不流失、出该系统既使污泥不流失、出水水质稳定，又可提高消化池内水水质稳定，又可提高消化池内污泥浓度，从
49、而提高设备的有机污泥浓度，从而提高设备的有机负荷和处理效率。负荷和处理效率。第38页/共59页第三十九页，共59页。为了提高沉淀池中混合液的固液分离效果，目前采用为了提高沉淀池中混合液的固液分离效果，目前采用为了提高沉淀池中混合液的固液分离效果，目前采用为了提高沉淀池中混合液的固液分离效果，目前采用(ciyng)(ciyng)(ciyng)(ciyng)以下几以下几以下几以下几 种方法脱气：种方法脱气：种方法脱气：种方法脱气：（1 1 1 1）真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器，将污）真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器，将污）真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器，将污）真
50、空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器，将污泥絮体上的气泡除去，改善污泥的沉淀性能；泥絮体上的气泡除去，改善污泥的沉淀性能；泥絮体上的气泡除去，改善污泥的沉淀性能；泥絮体上的气泡除去，改善污泥的沉淀性能；（2 2 2 2）热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液进行急速冷）热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液进行急速冷）热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液进行急速冷）热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液进行急速冷却，如中温消化液却，如中温消化液却，如中温消化液却，如中温消化液35353535冷到冷到冷到冷到1515151525252525，可以控制污泥继续产气，可以控制污泥继续产气，可以