废水生物厌氧与好氧处理教学基础
废水处理厌氧和好氧生物处理技术
废水处理厌氧和好氧生物处理技术废水处理是当今社会中非常重要的环境保护工作之一。
废水处理的目的是将含有有害物质的废水转化为对环境无害的水体，以保护水资源和维护生态平衡。
废水处理技术主要分为物理处理、化学处理和生物处理三种。
其中，生物处理技术是一种常用且有效的废水处理方法。
废水处理中的生物处理技术主要包括厌氧生物处理和好氧生物处理。
两种技术各有特点，可以根据废水的特性和处理要求来选择合适的方法。
1. 厌氧生物处理技术厌氧生物处理是一种在缺氧条件下进行的废水处理方法。
它利用厌氧菌群将有机物质转化为沼气和沉淀物。
厌氧生物处理技术适用于高浓度有机废水的处理，如食品加工废水、酿造废水等。
其主要过程包括厌氧消化、甲烷发酵和沉淀。
厌氧消化是指将废水中的有机物质通过厌氧菌的代谢作用转化为有机酸和气体。
在这个过程中，厌氧菌分解有机物质，产生醋酸、丙酸等有机酸，同时产生沼气。
沼气可以作为能源利用，而有机酸则会进一步发酵产生甲烷。
甲烷发酵是指在厌氧条件下，通过甲烷菌的作用将有机酸转化为甲烷。
甲烷是一种无色、无味的气体，具有高热值和可燃性，可以用作燃料或发电。
沉淀是指将废水中的悬浮物和沉淀物沉淀下来，以净化废水。
在厌氧生物处理中，沉淀物主要是厌氧菌和产生的沉淀物质。
2. 好氧生物处理技术好氧生物处理是一种在充氧条件下进行的废水处理方法。
它利用好氧菌群将有机物质转化为二氧化碳、水和生物体。
好氧生物处理技术适用于低浓度有机废水的处理，如生活污水、轻工业废水等。
其主要过程包括生物降解、曝气和沉淀。
生物降解是指将废水中的有机物质通过好氧菌的代谢作用转化为二氧化碳、水和生物体。
在这个过程中，好氧菌分解有机物质，产生二氧化碳和水。
生物体则是好氧菌的生长产物，可以通过沉淀去除。
曝气是指通过给废水供氧来提供好氧菌群所需的氧气。
曝气可以通过机械曝气、曝气池或曝气塔等方式实现。
氧气的供应可以促进好氧菌的生长和代谢活动，加快废水的降解速度。
沉淀是指将废水中的悬浮物和沉淀物沉淀下来，以净化废水。
污水处理培训(厌氧好氧)
厌氧处理技术原理主要包括微生 物学原理、化学原理和物理学原
理。
厌氧处理技术的种类
01
02
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厌氧生物滤池
利用填充材料作为微生物 的载体，使污水在填料层 内流动，有机物被微生物 降解。
厌氧接触法
将污水与厌氧微生物接触， 使有机物被微生物降解， 同时生成沼气。
厌氧活性污泥法
通过培养厌氧微生物，形 成活性污泥，利用其吸附 和降解作用去除有机物。
城市污水处理案例
城市污水处理概述
城市污水处理流程
城市污水处理是指通过物理、化学和 生物等方法，去除污水中的污染物质 ，使其达到排放标准或回用要求的过 程。
城市污水处理一般包括预处理、一级 处理、二级处理和深度处理等阶段。 预处理阶段主要是去除大颗粒杂质和 调节水质水量；一级处理主要通过物 理方法去除悬浮物和油脂等污染物； 二级处理主要通过生物反应池去除有 机物和氨氮等污染物；深度处理则进 一步去除二级处理未能去除的污染物 。02 好氧处理技术介绍
好氧处理技术的原理
原理总结
好氧处理技术利用好氧微生物在 有氧环境下将污水中的有机物分 解为无机物和二氧化碳，实现污
水的净化。
微生物作用
好氧微生物通过吸收污水中的有机 物，将其转化为自身的细胞物质和 能量，同时产生二氧化碳和水。
需氧条件
好氧处理技术需要在有氧条件下进 行，通常通过曝气设备向反应器内 提供足够的溶解氧。
工业污水处理流程因不同工业废水而 异，但一般包括预处理、主处理和后 处理等阶段。预处理阶段主要是去除 大颗粒杂质和调节水质水量；主处理 阶段主要通过物理、化学和生物等方 法去除污染物；后处理阶段则进一步 对出水进行消毒、脱色等处理，以满 足特定回用要求。
废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件.
废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件好氧生物处理好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。
微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。
过程:有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有三分之一被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能量；约有三分之二被转化，合成为新的原生质(细胞质)，即进行微生物自身生长繁殖。
后者就是废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分，通常称其剩余活性污泥或生物膜，又称生物污泥。
在废水生物处理过程中，生物污泥经固—液分离后，需进行进一步处理和处置。
优点:好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短，故处理构筑物容积较小。
且处理过程中散发的臭气较少。
所以，目前对中、低浓度的有机废水，或者说BOD浓度小于500mg／L的有机废水，基本上采用好氧生物处理法。
在废水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。
厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。
在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。
在这个过程中，有机物的转化分为三部分进行：部分转化为CH4，这是一种可燃气体，可回收利用；还有部分被分解为CO2、H20、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。
由于仅少量有机物用于合成，故相对于好氧生物处理法，其污泥增长率小得多。
废水厌氧生物处理废水厌氧生物处理过程不需另加氧源，故运行费用低。
此外，它还具有剩余污泥量少，可回收能量(CH4)等优点。
其主要缺点是反应速度较慢，反应时间较长，处理构筑物容积大等。
但通过对新型构筑物的研究开发，其容积可缩小。
此外，为维持较高的反应速度，需维持较高的反应温度，就要消耗能源。
对于有机污泥和高浓度有机废水(一般BOD5≥2 000mg/L)可采用厌氧生物处理法。
污水的厌氧生物处理教案
提高废水温度所需的热量为Q1：
Q1 qV C(t2 t1)
通过池壁、池盖等散失的热量Q2与池子构造和材 料有关，可用下式估算合运用
有些废水含有很多复杂的有机物，对于好氧 生物处理而言是属于难生物降解或不能降解的， 但这些有机物往往可以通过厌氧菌分解为较小分 子的有机物，而那些较小分子的有机物可以通过 好氧菌进一步分解。
采用缺氧与好氧工艺相结合的流程，可以达 到生物脱氮的目的(A/O法)。厌氧-缺氧-好氧法 (A/A/O法)和缺氧-厌氧-好氧法(倒置A/A/O法)，可 以在去除BOD和COD的同时，达到脱氮、除磷的 效果。
缺点：滤料费用较 高；滤料易堵塞，尤其 是下部，生物膜很厚； 堵塞后，没有简单有效 的清洗方法。因此，悬 浮物高的废水不适用。
三、厌氧接触法
对于悬浮物较高的有机废水，可以采用厌氧接 触法，它实际上是厌氧活性污泥法，不需要曝气而 需要脱气。
四、上流式厌氧污泥床反应器(UASB) 试验结果证明，良好的污泥床，有机负荷率和
去除率高，不需要搅拌设备，能适应负荷冲击和温 度与pH的变化。
上流式厌氧污泥床反应器
五、分段厌氧处理法
第一段：水解和液化有机物为有机酸；缓冲和 稀释负荷冲击与有害物质，并将截留难降解的固态 物质。
第二段：保持严格的厌氧条件和pH，以利于甲 烷菌的生长；降解、稳定有机物，产生含甲烷较多 的消化气，并截留悬浮固体，以改善出水水质。
第一节 厌氧生物处理的基本原则
污泥的厌氧处理面对的是固态有机物，所以称 为消化。
两阶段:
消化 过程
四阶段:
液化(酸化) 气化(甲烷化)
液态污泥的pH迅速下降， 转化产物中有机酸是主体
产生消化气，主体是CH4
污水厌氧处理培训讲义
污水厌氧处理培训讲义1、厌氧反应概述：利用微生物生命过程中的代谢活动，将有机物分解为简单无机物，从而去除水中有机物污染的过程，称为废水的生物处理。
依照代谢过程对氧的需求，微生物又分为好氧、厌氧和介于两者间的兼性微生物。
厌氧生物处理确实是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧的情形下，把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物包括大量的生物气（即沼气）和水。
厌氧是一种低成本废水处理技术，把废水治理和能源相结合，专门适合进展中国家使用。
2、厌气处理技术的优势和不足：优势：2.1可作为环境爱护、能源回收和生态良性循环结合系统的技术，具有良好的社会、经济、环境效益。
2.2耗能少,运行费低,对中等以上(1500mg/L)浓度废水费用仅为好氧工艺1/3。
2.3回收能源,理论上讲1kgCOD可产生纯甲烷0.35m3,燃值(3.93×10-1J/m3)，高于天然气(3.93×10-1J/m3)。
以日排10t COD工厂为例,按COD去除80%,甲烷为理论值80%运算，日产沼气2240m3,相当于2500m3天然气或3.85t煤,可发电5400Kwh。
2.4设备负荷高、占地少。
2.5剩余污泥少,仅相当于好氧工艺1/6～1/10。
2.6对N、P等营养物需求低，好氧工艺要求C：N:P=100:5:1,厌氧工艺为C:N:P=(350-500):5:1。
2.7可直截了当处理高浓有机废水,不需稀释。
2.8厌氧菌可在中止供水和营养条件下，保留生物活性和沉泥性一年,适合间断和季节性运行。
2.9系统灵活,设备简单,易于制作治理，规模可大可小。
厌氧不足:2.10出水污染浓度高于好氧，一样不能达标；2.11对有毒性物质敏锐；2.12初次启动缓慢，最少需8-12周以上方能转入正常水平。
3、反应机理：厌氧反应过程是对复杂物质（指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中）生物降解的复杂的生态系统。
其反应过程可分为四个时期：3.1水解时期——被细菌胞外酶分解成小分子。
污废水初级专业培训教案——第六章
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2 5 3 0 3 5污废4水0初级4专5业培5训0 教案5 5——第6 0六
温 度 （ ℃ ）章
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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（35～35 ℃ ）
（3）高温厌氧消化（50～56℃ ）
生物（包括兼氧微生物）的作用 ，将废水中的各种复杂有 机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程，也成厌氧 消化。
主要细菌：
水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌。
三个阶段：
水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
污废水初级专业培训教案——第六
章
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上述三个阶段的反应速度依废水的性质而异： ➢ 含纤维素、半纤维素、果胶和脂肪类等污染物为主的废
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。
污废水初级专业培训教案——第六
章
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缺点：
（1）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；
水，水解易成为速度限制步骤；
➢ 含糖类、淀粉、氨基酸和一般的蛋白质为主的废水， 则产甲烷阶段易成为速度限制步骤。
在厌氧反应器中，三个阶段是同时进行的，并保持一定 的动态平衡。一旦平衡被外加因素（如温度、pH值、有机负 荷等）所破坏，则首先将使产甲烷阶段阶段受到抑制，导致 低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化，甚至导致整个厌 氧消化过程的停滞。
污废水初级专业培训教案——第六
章
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相对活性（％）
100
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60
40
20
0
废水生化处理理论基础
废水生化处理理论基础废水处理是指对工业、农业、生活等生产和生活活动中所产生的废水进行处理，将废水中的各种有害物质去除或降低，使其达到环境排放标准，保护环境、维护生态平衡。
废水处理技术较为复杂，其中生化处理是一种常用的处理方法。
本文将介绍废水生化处理的理论基础。
1. 废水生化处理概述废水生化处理是利用微生物的生物化学作用，将有机物质降解成较为稳定、不易污染环境的无机物质，以实现对废水的净化处理。
生化处理一般包括好氧生物处理和厌氧生物处理两种方式。
•好氧生物处理：好氧生物处理是指在充氧的条件下，利用好氧微生物将废水中的有机物质氧化分解为二氧化碳和水。
这种处理方式对细菌的要求较高，需要提供足够的氧气。
•厌氧生物处理：厌氧生物处理是指在没有氧气的条件下，利用厌氧微生物将废水中的有机物质降解成沼气、二氧化碳等产物。
这种处理方式对微生物的适应能力要求较高，处理效果也较好。
2. 废水生化处理原理废水生化处理的基本原理是将废水中的有机物质通过生物作用转化为无机物质。
有机物质能够为微生物提供能量和生长所需的碳、氮、磷等元素，而微生物则通过代谢作用将有机物质降解为无机物质。
生化处理的主要过程包括：•底物的降解：微生物利用底物（有机物质）作为碳源和能源，在水体中进行降解反应，生成底物降解产物和生物体。
•底物的转化：底物降解产物经过一系列酶类的作用，逐步转化为无害的终产物，如CO2、H2O等。
•生物体的生长：底物的降解还伴随着微生物的生长和繁殖，微生物的数量和种类变化也会影响处理效果。
3. 废水生化处理的关键技术废水生化处理的关键技术包括微生物培养、废水处理工艺设计、氧气供给等方面。
其中，微生物在生化处理中扮演着重要的角色，其培养和管理对处理效果至关重要。
•微生物培养：合理选择适应性强、活性高的微生物种类，进行培养和管理，提高其降解效率和处理能力。
•工艺设计：根据废水特性和处理要求设计合理的生化处理工艺，包括反应器设置、曝气方式、混合方式等。
简述好氧生化处理与厌氧生化处理
简述好氧生化处理与厌氧生化处理好氧生化处理和厌氧生化处理是两种常见的污水处理方法。
好氧生化处理是指在氧气存在的情况下，利用微生物将有机物质分解为无机物质的过程。
而厌氧生化处理则是在缺氧或无氧的情况下，利用厌氧微生物将有机物质分解为无机物质的过程。
下面将分别介绍这两种处理方法的原理、优缺点以及应用场景。
一、好氧生化处理好氧生化处理是一种利用好氧微生物将有机物质分解为无机物质的过程。
在好氧条件下，微生物通过氧化反应将有机物质分解为二氧化碳、水和微生物生物质等无机物质。
好氧生化处理的主要优点是处理效果稳定，处理效率高，处理后的水质好，适用于处理有机物质浓度较高的污水。
但是，好氧生化处理需要大量的氧气供应，因此能耗较高，处理成本也较高。
好氧生化处理的应用场景主要包括城市污水处理厂、工业废水处理厂等。
在城市污水处理厂中，好氧生化处理通常是在初级处理和中级处理之后进行的，用于进一步降解有机物质，提高水质。
在工业废水处理厂中，好氧生化处理通常是在生化处理的前期进行的，用于降解有机物质，减轻后续处理的负担。
二、厌氧生化处理厌氧生化处理是一种利用厌氧微生物将有机物质分解为无机物质的过程。
在缺氧或无氧条件下，厌氧微生物通过还原反应将有机物质分解为甲烷、二氧化碳、硫化氢等无机物质。
厌氧生化处理的主要优点是能耗低，处理成本较低，同时还能产生甲烷等可再生能源。
但是，厌氧生化处理对环境条件要求较高，处理效果不稳定，处理效率也较低。
厌氧生化处理的应用场景主要包括农村生活污水处理、有机废弃物处理等。
在农村生活污水处理中，厌氧生化处理通常是在初级处理之后进行的，用于降解有机物质，同时还能产生甲烷等可再生能源。
在有机废弃物处理中，厌氧生化处理通常是在前期进行的，用于降解有机物质，减轻后续处理的负担。
好氧生化处理和厌氧生化处理是两种常见的污水处理方法。
好氧生化处理适用于处理有机物质浓度较高的污水，处理效果稳定，但处理成本较高；厌氧生化处理适用于处理有机物质浓度较低的污水，能耗低，但处理效果不稳定。
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生物接触氧化法 ① 生物接触氧化池内的生物固体浓度（10~20g/l）高于 活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达 3.0~6.0kgBOD5/m3.d）； ② 不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理简单； ③ 对水量水质的波动有较强的适应能力； ④ 污泥产量略低于活性污泥法。
两相生物流化床
• 好氧生物处理的反应速度较快，所需的反 应时间较短，故处理构筑容积较小，而且 处理过程中散发的臭气较少。所以，目前 对中、低浓度的有机污水基本上采用好氧 生物处理法。因此，该方法也是城镇污水 处理所采用的主要方法。
厌氧生物处理
• 定义：在没有分子氧及化合态氧存在的条 件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有 机物的生物处理方法。 • 过程如下：
废水生物处理
好氧处理
缺氧处理
厌氧处理
根据废水中参与代谢活动的微生物对溶解氧的需 求不同，可以把废水生物处理分为以上三类。好 氧生物处理是在水中存在溶解氧即水中存在分子 氧条件下进行生物处理过程，厌氧生物处理要求 水中既无分子氧又无化合态氧。
好氧生物处理
• 定义：污水中有分子氧存在的条件下，利 用好氧微生物降解有机物，使其稳定无害 化的处理方法。 • 过程如下：
四、上流式厌氧污泥床反应器（UASB） 上流式厌氧污泥床反应器（ ） 这种反应器是目前应用最为广泛的一种厌氧生物处理 装置。 装置。
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
试验结果证明，良好的污泥床，有机负荷率和去除率高，不 需要搅拌设备，能适应负荷冲击和温度与pH的变化。
合成
微生物增长
有机物 + 微生物 → （C.O.H.N.S.P）
有机酸，醇，CO2 + 能量 NH 3、H 2 S 等
CH 4、CO2、NH 3、H 2 S + 能量
微生物增长 分解
产酸阶段
产气阶段
厌氧生物处理特点
• 优点：进行缺氧呼吸不需要另外提供电子 受体，所以运行费用低；剩余污泥量少、 可回收能量（甲烷）等优点。 • 缺点：反应速率较慢，所需时间较长，所 以，构筑物容积比较大。 • 一般有机污泥和高浓度有机污水均可采用 厌氧生物处理法进行处理。
上流式厌氧污泥床反应器
工艺分类比较
好氧生物处理
微生物生长方式不同
厌氧生物处理
活性污泥法（悬浮生长）
生物膜法（附着生长）
化
接 触 稳 定 法
SBR法
厌 氧 生 物 滤 池
厌 氧 接 触 法
氧 化 沟
AB法
生 物 滤 池
生 物 转 盘
生 物 接 触 氧 化 法
生 物 流 化 床
粪 池
U A S B
活性污泥法的基本流程
向生活污水注入空气进行曝气，并持续一段时 间以后，污水中即生成一种絮凝体。这种絮凝 体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它 有巨大的表面积和很强的吸附性能，称为活性 污泥。
用于处理来自厕所的粪便废水。曾广泛用于不设污水厂的合 流制排水系统。还可用于郊区的别墅式建筑。
化粪池例图
d1 h2 h1 D d2
圆筒形厌氧消化池
h4
h3
蛋形厌氧消化池
废水厌氧生物处理——主要构筑物及 主要构筑物及 废水厌氧生物处理 工艺
二、厌氧接触系统 普通消化池用于处理高浓度有机废水时， 普通消化池用于处理高浓度有机废水时，为了强化有 机物与池内厌氧污泥的充分接触，必须连续搅拌； 机物与池内厌氧污泥的充分接触，必须连续搅拌； 同时为了提高处理效率， 同时为了提高处理效率，必须改间断进水排水为连续 进水排水。但这样一来，会造成厌氧污泥的大量流失。 进水排水。但这样一来，会造成厌氧污泥的大量流失。 为了克服这一缺点，可在消化池后串联一个沉淀池， 为了克服这一缺点，可在消化池后串联一个沉淀池， 将沉淀下的污泥又送回消化池， 将沉淀下的污泥又送回消化池，因此组成了厌氧接触系 统。 污泥回流量约为进水流量的2~3倍。消化池内的 污泥回流量约为进水流量的 倍 MLVSS为6~10g/L。 为 。
优点：处理能力高；滤池内 可以保持很高的微生物浓度； 不需另设泥水分离设备，出 水SS较低；设备简单、操作 方便。 缺点：滤料费用较高；滤料 易堵塞，尤其是下部，生物 膜很厚；堵塞后，没有简单 有效的清洗方法。因此，悬 浮物高的废水不适用。
厌氧生物处理——主要构筑物及工艺 主要构筑物及工艺 厌氧生物处理
AB法
A段 B段Байду номын сангаас
格栅
沉沙
吸附
沉淀
曝气
沉淀 出水
市政管网排水 回流污泥 回流污泥
剩余污泥
剩余污泥
图 21-25 A-B法工艺流程
SBR法
氧化沟
生物膜法
生物滤池
出水回流
进水
初沉池
生物 滤池 池
二沉池
出水 剩余污泥
生物转盘 废水处于半静止状态，而微生物则在转动的盘面上；转盘40%的面积浸没在废 水中，盘面低速转动；盘面上生物膜的厚度与废水浓度、性质及转速有关，一 般0.1~0.5mm。
对于悬浮物较高的有机废水，可以采用厌氧接触法，它实际 上是厌氧活性污泥法，不需要曝气而需要脱气。
厌氧生物处理——主要构筑物及工艺 主要构筑物及工艺 厌氧生物处理
三、厌氧生物滤池和厌氧生物转盘 为了防止消化池的污泥流失，可在池内设置挂膜介质， 为了防止消化池的污泥流失，可在池内设置挂膜介质， 使厌氧微生物生长在上面， 使厌氧微生物生长在上面，由此出现了厌氧生物滤池 和厌氧生物转盘。 和厌氧生物转盘。
废水厌氧生物处理——主要构筑物及 主要构筑物及 废水厌氧生物处理 工艺
一、早期用于处理废水的厌氧消化构筑物是化粪池和双 层沉淀池。 层沉淀池。 化粪池是一个矩形密闭的池子 是一个矩形密闭的池子， 化粪池是一个矩形密闭的池子，用隔墙分为两室或三 各室之间用水下连接管接通。废水由一端进入， 室，各室之间用水下连接管接通。废水由一端进入， 通过各室后由另一端排出。 通过各室后由另一端排出。悬浮物沉于池底后进行缓 慢的厌氧发酵。各室的顶盖上设有人孔，可定期（ 慢的厌氧发酵。各室的顶盖上设有人孔，可定期（数 将消化后的污泥挖出，供作农肥。 月）将消化后的污泥挖出，供作农肥。这种处理构筑 物通常设于独立的居住或公共建筑物的下水管道上， 物通常设于独立的居住或公共建筑物的下水管道上， 用于初步处理粪便废水。 用于初步处理粪便废水。
约80%
合成细胞物质 + 氧 + 合成 23 微生物（C5 H 7 NO 2）
内源代谢产物 + 能量 CO2、H 2O、NH 3
内源呼吸 约20% 内源代谢残留物
有机物 + 氧 + 微生物 （C、O、H、N、S、P）
13 分解
CO2、H 2O、NH 3、SO 2−、P43− + 能量 4
热
好氧生物处理特点