《厌氧生物法》PPT课件
合集下载
第15章 水处理厌氧生物处理
均匀地 加以收集，排出反应器。
(5)气室 也称集气罩，其作用是收集沼气。 (6)浮渣清除系统 其功能是清除沉淀区液面和气 室表面的浮渣，根据需要设置。 (7)排泥系统 其功能是均匀地排除反应区的剩余
污泥。
2.4.4 厌氧颗粒污泥
厌氧污泥的主要聚集形式包括颗粒
(granules)、 团体(pellets)、絮体（flocs)、
2．1普通厌氧消化池
普通消化池又称传统或常规消化池 (conventional digester) 消化池常用密闭的圆柱形池，废水定期 或连续进入池中，经消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。 池径从几米至三、四十米，柱体部分的 高度约为直径的1/2，池底呈圆锥形，以利排 泥。 为使进水与微生物尽快接触，需要一定 的搅拌。常用搅拌方式有三种：(a)池内机械 搅拌；(b)沼气搅拌；(c)循环消化液搅拌。
上流式厌氧污泥床反应器（upflow anaerobic sludge blanket reactor)，简称 UASB反应器，是由荷兰的G. L
污泥床反应器内没有人工载体，反应器内微
生物以自身聚集生长，为颗粒污泥状态存在，
因而能达到高生物量和高效高负荷。
3)产乙酸阶段
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。
4)产甲烷阶段 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。
经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、
2.4上流式厌氧污泥床反应器UASB
2.4.1 概述 2.4.2 基本特点（优点、缺点） 2.4.3 UASB的构造和组成 2.4.4 颗粒污泥 2.4.5 UASB的设计
污水处理-厌氧生物处理方法
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
2、气化阶段： 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，主体是CH4，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除产生CH4外，还产生CO2和微量H2S。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
液化阶段： 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，pH迅速下降，污泥带有粘性，呈灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥。 气化阶段： 专性厌氧菌作用，需隔绝光和空气，最佳pH值7.2-7.5，有机酸浓度不超过2000mg/L，最佳50－500mg/L， 碱度不应超过5000mg/L，最佳2000－3000mg/L 污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。
早期的厌氧处理研究主要针对污泥消化，即将污泥中的固态有机物降解为液态和气态的物质。 污泥的消化过程明显分为两个阶段：固态有机物先液化，称液化阶段；接着降解产物气化，称气化阶段；整个过程历时半年以上。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
1、液化阶段 最显著的特征是液态污泥的PH值迅速下降，不到10天，降到最低值(例如在室温下，露在空气中的食物几天内就变馊发酸)，所以又称酸化阶段。 污泥中的固态有机物如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子等液态产物和C02、H2、NH3、H2S等气体分子。由于转化产物中有机酸是主体，所以导致PH值下降。 又由于产生的NH3溶解于水后产生的NH4OH具有碱性，产生中和反应并经过长时间的过程后使PH值回升，并进入气化阶段。
2、酸碱度、pH值
三、厌氧消化的影响因素与控制要求
厌氧装置适宜在中性或稍偏碱性的状态下运行。最适pH值为7.0～7.2，pH6.6～7.4较为适宜。 pH值和温度是影响甲烷细菌生长的两个重要环境因素。 影响微生物对营养物的吸收； pH强烈地影响酶的活性，进而影响微生物细胞内的生物化学过程。
2、气化阶段： 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，主体是CH4，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除产生CH4外，还产生CO2和微量H2S。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
液化阶段： 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，pH迅速下降，污泥带有粘性，呈灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥。 气化阶段： 专性厌氧菌作用，需隔绝光和空气，最佳pH值7.2-7.5，有机酸浓度不超过2000mg/L，最佳50－500mg/L， 碱度不应超过5000mg/L，最佳2000－3000mg/L 污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。
早期的厌氧处理研究主要针对污泥消化，即将污泥中的固态有机物降解为液态和气态的物质。 污泥的消化过程明显分为两个阶段：固态有机物先液化，称液化阶段；接着降解产物气化，称气化阶段；整个过程历时半年以上。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
1、液化阶段 最显著的特征是液态污泥的PH值迅速下降，不到10天，降到最低值(例如在室温下，露在空气中的食物几天内就变馊发酸)，所以又称酸化阶段。 污泥中的固态有机物如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子等液态产物和C02、H2、NH3、H2S等气体分子。由于转化产物中有机酸是主体，所以导致PH值下降。 又由于产生的NH3溶解于水后产生的NH4OH具有碱性，产生中和反应并经过长时间的过程后使PH值回升，并进入气化阶段。
2、酸碱度、pH值
三、厌氧消化的影响因素与控制要求
厌氧装置适宜在中性或稍偏碱性的状态下运行。最适pH值为7.0～7.2，pH6.6～7.4较为适宜。 pH值和温度是影响甲烷细菌生长的两个重要环境因素。 影响微生物对营养物的吸收； pH强烈地影响酶的活性，进而影响微生物细胞内的生物化学过程。
厌氧发酵原理 ppt课件
厌氧发酵原理
（3）pH值及酸碱度 由于发酵系统中的CO2分压很高 （20.3~40.5kPa），发酵液的实际pH值比在大气 条件下的实测值为低。一般认为，实测值应在 7.2~7.4之间为好。
（4）毒物 凡对厌氧处理过程起抑制或毒害作用的物质， 都可称为毒物。
厌氧发酵原理
（二）控制条件 （1）生物量
厌氧发酵原理
生化阶段 物态变化
生化过程
菌群
有机物厌氧消化过程
Ⅰ 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
Ⅱ
酸化（1）
酸化（2）
小分子溶解态 有机物转化为 （H2+CO2）及 A、B两类产物
B类产物转化为 （H2+CO2）及
乙酸等
Ⅲ 气化
CH4、CO2等
发酵细菌
产氢产乙酸细菌 甲烷细菌
厌氧发酵原理
概述 原理 主要构筑物及工艺
厌氧发酵原理
在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌 氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过程， 称为厌氧生物处理法或厌氧消化法。
厌氧生物处理法的处理对象是：高浓度有机工业废水、 城镇污水的污泥、动植物残体及粪便等。
厌氧发酵原理
厌氧生物处理的方法和基本功能有二： （1）酸发酵的目的是为进一步进行生物处理提供易生物
厌氧发酵原理
当有机负荷率适中时，产酸细菌代谢产物中的有 机酸基本上能被甲烷细菌及时地吸收利用，并转化为 沼气，溶液中残存的有机酸量一般为每升数百毫克。 此时消化液中pH值维持在7~7.5之间，溶液呈弱碱性。 这种在弱碱性条件下进行的厌氧消化过程称之为弱碱 性发酵状态，它是一种高效而又稳定的发酵状态，最 佳负荷率应达此状态。
厌氧处理原理培训_ppt课件
三、厌氧生物处理特点
1.应用范围广 各种浓度的有机废水及难降解的有机物
2.能耗低
3.负荷高 4.剩余污泥少
不需充氧，产生沼气，回收生物质能
有机负荷2-10kgBOD/(m3·d),好氧为2~4 碳源转化为甲烷，用于合成细胞的很少
5.氮磷营养需要较少
C:N:P=200~300：5：1
6.有杀菌效果（寄生虫和病毒）
厌氧生物处理法的基本原理
1.厌氧微生物处理净化 （1）定义：厌氧生物处理是指在无分 子氧条件下，通过厌氧微生物（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，也称厌氧消化。
厌氧消化的三个过程
废水的厌氧生物处理过程是一个复杂的微生物化学 过程，它是依靠三大主要类群细菌：水解产酸细菌、 产氢产乙酸细菌和甲烷细菌三种细菌的联合作用完 成的。
三个过程如下：
水解酸化阶段
①（胞外）水解：复杂大分子变小分子（多糖、脂肪、蛋白质）， 比溶解有机物（颗粒物）在胞外酶作用下，变溶解性小分子有机物。 ●（胞内）酸化：小分子有机物进入细胞内部，分解产生高级脂肪酸、 醇类。 ●水解是耗能过程，酸化是释放能量过程，二者相互关联、共存。 ●酸化要适度，防止PH下降过多，影响水解的进行。 ②产氢产乙酸阶段 对第一阶段的产物转化为乙酸和氢，不溶解有机物变溶解性有机物。 ③产甲烷阶段 将乙酸、乙酸盐、二氧化碳和氢转化为甲烷。 注意:1.含氮有机物水解酸化后产氮（NH3）----产碱过程。 2.三个阶段之间的平衡：低级脂肪酸的生成与产甲烷之间的平衡。
厌氧处理原理培训
一、概述★厌氧生物处理法的基本原理
二、上流式厌氧污泥床反应器+UASB 三、厌氧微生物的培养与训化
四、厌氧生物处理的运行管理
厌氧生物法
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. 大型装置为便于设置气,液,固三相分离器, 则一般为矩形,高度一般为3～8m,其中污泥 床1～2m,污泥悬浮层2～4m,多用钢结构或 钢筋混凝土结构, 上流式厌氧污泥床反应器的 特点:
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
�
5.2
厌氧法的影响因素
控制厌氧处理效率的基本因素有两类: 一类是基础因素,包括微生物量 (污泥浓 度),营养比,混合接触状况,有机负荷等; 另一类是环境因素,如温度,pH值,氧化 还原电位,有毒物质等. 产甲烷细菌是决定厌氧消化效率和成败的 主要微生物,产甲烷阶段是厌氧过程速率的限 制步骤.
一, 温度条件
(a)载体颗粒细,比表面积大,可高达2000～ 3000m2/m3左右,使床内具有很高的微生物浓 度,因此有机物容积负荷大,一般为10～ 40kgCOD/m3d,水力停留时间短,具有较强 的耐冲击负荷能力,运行稳定; (b)载体处于流化状态,无床层堵塞现象,对 高,中,低浓度废水均表现出较好的效能;
100
相对活性(%)
80 60 40 20 0 4 5 6 7 8 9
pH 值
pH值对产甲烷菌活性的影响
三, 氧化还原电位
无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最 无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最 基本条件之一. 基本条件之一.产甲烷菌对氧和氧化剂非常 敏感,这是因为它不象好氧菌那样具有过氧 敏感,这是因为它不象好氧菌那样具有过氧 化氢酶. 化氢酶. 氧是影响厌氧反应器中氧化还原电位条件 的重要因素,但不是唯一因素. 的重要因素, 不是唯一因素.
3,厌氧接触法 ,
厌氧发酵原理PPT课件
问题，需要采取相应的措施进行控制。
其他影响因素
有毒物质
有毒物质如重金属、硫化物、氨氮等 对厌氧微生物的生长和代谢具有抑制 作用，需要控制有毒物质的浓度在适 宜范围内。
氧化还原电位
氧化还原电位是影响厌氧发酵的重要 因素之一，它关系到厌氧微生物的电 子传递和能量代谢。适宜的氧化还原 电位范围一般在-100~-300mV之间。
有机负荷 = （进入反应器的有机物质量 / 反应器中污泥质 量）×（反应器体积 / 反应器内污泥体积）
低有机负荷
低有机负荷条件下，厌氧微生物的生长和代谢速率较低，发酵 产气效率较低。此时需要延长发酵时间或增加反应器体积来提
高产气效率。
高有机负荷
高有机负荷条件下，厌氧微生物的生长和代谢速率较快，发酵 产气效率较高。但是高有机负荷条件下容易产生泡沫和浮渣等
06
厌氧发酵的未来发展与挑战
厌氧发酵技术的发展趋势
高效厌氧反应器
随着技术的进步，高效厌氧反应器的设计和应用将更加广泛，以提高厌氧发酵的效率和 稳定性。
新型厌氧微生物的发现与应用
随着微生物学研究的深入，更多新型厌氧微生物将被发现并应用于厌氧发酵领域，以拓 展厌氧发酵的应用范围。
生物信息学技术的应用
厌氧发酵的应用领域
能源生产
厌氧发酵是生物能源生产的重要 方式，如生物燃气、生物燃料等。
废物处理
厌氧发酵可用于处理城市固体废物、 农业废弃物等，实现废物资源化利 用。
有机废水处理
厌氧发酵也可用于有机废水处理， 降低污染负荷，同时产生能源。
厌氧发酵的优缺点
优点
厌氧发酵能够将有机废弃物转化 为有价值的能源和资源，减少环 境污染，同时为可再生能源生产 提供途径。
其他影响因素
有毒物质
有毒物质如重金属、硫化物、氨氮等 对厌氧微生物的生长和代谢具有抑制 作用，需要控制有毒物质的浓度在适 宜范围内。
氧化还原电位
氧化还原电位是影响厌氧发酵的重要 因素之一，它关系到厌氧微生物的电 子传递和能量代谢。适宜的氧化还原 电位范围一般在-100~-300mV之间。
有机负荷 = （进入反应器的有机物质量 / 反应器中污泥质 量）×（反应器体积 / 反应器内污泥体积）
低有机负荷
低有机负荷条件下，厌氧微生物的生长和代谢速率较低，发酵 产气效率较低。此时需要延长发酵时间或增加反应器体积来提
高产气效率。
高有机负荷
高有机负荷条件下，厌氧微生物的生长和代谢速率较快，发酵 产气效率较高。但是高有机负荷条件下容易产生泡沫和浮渣等
06
厌氧发酵的未来发展与挑战
厌氧发酵技术的发展趋势
高效厌氧反应器
随着技术的进步，高效厌氧反应器的设计和应用将更加广泛，以提高厌氧发酵的效率和 稳定性。
新型厌氧微生物的发现与应用
随着微生物学研究的深入，更多新型厌氧微生物将被发现并应用于厌氧发酵领域，以拓 展厌氧发酵的应用范围。
生物信息学技术的应用
厌氧发酵的应用领域
能源生产
厌氧发酵是生物能源生产的重要 方式，如生物燃气、生物燃料等。
废物处理
厌氧发酵可用于处理城市固体废物、 农业废弃物等，实现废物资源化利 用。
有机废水处理
厌氧发酵也可用于有机废水处理， 降低污染负荷，同时产生能源。
厌氧发酵的优缺点
优点
厌氧发酵能够将有机废弃物转化 为有价值的能源和资源，减少环 境污染，同时为可再生能源生产 提供途径。
厌氧处理原理培训PPT课件
厌氧处理原理培训
目录
• 厌氧处理原理简介 • 厌氧处理的基本原理 • 厌氧处理工艺流程 • 厌氧处理的优缺点 • 厌氧处理的实际应用案例
01 厌氧处理原理简介
厌氧处理的概念
01
厌氧处理是一种生物处理技术， 利用厌氧微生物在无氧或低氧条 件下将有机物转化为沼气、二氧 化碳和有机酸等物质的过程。
02
农业废弃物处理
农业废弃物如畜禽粪便、农作物秸秆等，如果得不到妥善处理，会对环境造成严 重污染。厌氧处理技术可以用于农业废弃物处理，将其转化为沼气和肥料。
通过厌氧处理技术，可以将农业废弃物中的有机物转化为沼气，用于发电或供热 ；同时将厌氧消化后的残渣加工成有机肥料，用于农业生产，实现废弃物的资源 化利用。
高浓度有机废水处理
高浓度有机废水含有大量的有机物， 如纤维素、淀粉、糖类等，如果直接 排放会对环境造成严重污染。厌氧处 理技术可以有效地处理高浓度有机废 水。
VS
厌氧处理技术可以将高浓度有机废水 中的有机物转化为沼气和二氧化碳， 同时将废水中的有毒物质转化为无害 或低害的物质。该技术在高浓度有机 废水处理中具有高效、低能耗、环保 等优点。
高处理效率。
在UASB中，废水中的有机物被 颗粒污泥吸附并分解为沼气，沼 气可从反应器顶部排出并进行收
集利用。
UASB反应器的设计需考虑颗粒 污泥的培养和维持，以保证处理
效果和沼气产量的稳定性。
膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）
膨胀颗粒污泥床反应器是一种改进型的UASB反应器，通过增加反应器的高度和减小底部面 积来提高传质效率。
02 厌氧处理的基本原理
厌氧微生物的种类与特性
厌氧微生物种类繁多，包括产 甲烷菌、硫酸盐还原菌、产氢 产乙酸菌等。
目录
• 厌氧处理原理简介 • 厌氧处理的基本原理 • 厌氧处理工艺流程 • 厌氧处理的优缺点 • 厌氧处理的实际应用案例
01 厌氧处理原理简介
厌氧处理的概念
01
厌氧处理是一种生物处理技术， 利用厌氧微生物在无氧或低氧条 件下将有机物转化为沼气、二氧 化碳和有机酸等物质的过程。
02
农业废弃物处理
农业废弃物如畜禽粪便、农作物秸秆等，如果得不到妥善处理，会对环境造成严 重污染。厌氧处理技术可以用于农业废弃物处理，将其转化为沼气和肥料。
通过厌氧处理技术，可以将农业废弃物中的有机物转化为沼气，用于发电或供热 ；同时将厌氧消化后的残渣加工成有机肥料，用于农业生产，实现废弃物的资源 化利用。
高浓度有机废水处理
高浓度有机废水含有大量的有机物， 如纤维素、淀粉、糖类等，如果直接 排放会对环境造成严重污染。厌氧处 理技术可以有效地处理高浓度有机废 水。
VS
厌氧处理技术可以将高浓度有机废水 中的有机物转化为沼气和二氧化碳， 同时将废水中的有毒物质转化为无害 或低害的物质。该技术在高浓度有机 废水处理中具有高效、低能耗、环保 等优点。
高处理效率。
在UASB中，废水中的有机物被 颗粒污泥吸附并分解为沼气，沼 气可从反应器顶部排出并进行收
集利用。
UASB反应器的设计需考虑颗粒 污泥的培养和维持，以保证处理
效果和沼气产量的稳定性。
膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）
膨胀颗粒污泥床反应器是一种改进型的UASB反应器，通过增加反应器的高度和减小底部面 积来提高传质效率。
02 厌氧处理的基本原理
厌氧微生物的种类与特性
厌氧微生物种类繁多，包括产 甲烷菌、硫酸盐还原菌、产氢 产乙酸菌等。
厌氧菌ppt课件
三、临床常见的厌氧菌
• （一） 厌氧性球菌 • （二） 革兰阴性无芽胞厌氧杆菌 • （三） 革兰阳性无芽胞厌氧杆菌 • （四） 梭状芽胞杆菌属
（一） 厌氧性球菌
• G＋C：主要包括消化球菌属（黑色消化球
菌Peptococcus niger）和消化链球菌属 （Peptostreptococcus anarobius）等9个种。
表1-2 不同部位标本采集法
标本来源 封闭性脓肿 妇女生殖道 下呼吸道分泌物
胸腔 组织 尿道 窦道、子宫腔、 深部创伤
收集方法 针管抽取 后穹窿穿刺抽取 肺穿刺术 胸腔穿刺术 无菌外科切开 上阴部膀胱穿刺 用静脉注射的塑料导管 穿入感染部位抽吸
在紧急情况下，可用棉拭子取材，并采用 适合的培养基传送，做厌氧菌培养，最理想 是能取得组织标本，因厌氧菌在组织中比在 渗出物中更易生长，而且组织标本可真实反 映出感染过程的细菌学变化。
3.厌氧菌的感染遍及临床各科，且多为混合感染；
4.厌氧菌对常用的氨基糖甙类抗生素耐药，而对甲 硝唑（灭滴灵）普遍敏感。 5.厌氧菌的分离鉴定较繁琐，目前国内大多医院尚 未开展此工作，而发达国家早已列为临床检验常规。
种类
•主要可分为两大类，一类是有芽胞厌氧菌，
另一类是无芽胞厌氧菌。
•据目前最新资料显示，有芽胞厌氧菌只有
以及深部脓肿渗出物，经气管抽取的肺 渗出物或直接由肺抽取渗出物以及其它组 织穿刺液等。
下列标本无送检价值，不宜做 厌氧菌培养：
①鼻咽拭子；②齿龈拭子；③痰和气管 抽取物；④胃和肠道内容物、肛拭；⑤接近 皮肤和粘膜的分泌物；⑥褥疮溃疡及粘膜层 表面；⑦排出的尿或导尿；⑧阴道或子宫拭 子；⑨前列腺分泌物。
每次标本接种前均应观察标本的性状，包括标本 的气味、是否脓性、带血或腐败物质等，厌氧菌的 代谢产物中有某些带气味的物质，对厌氧菌的鉴定 很重要。均要求详细记录 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7
5.6.3.1 普通厌氧消化池
• 普通消化池又称传统或常规消化池 • 消化池常用密闭的圆柱形池，废水定期或连续进入池中，经消化的污泥和废
水分别由消化池底和上部排出，所产沼气从顶部排出。 • 池径从几米至三、四十米，柱体部分的高度约为直径的1/2，池底呈圆锥形，
以利排泥。 • 为使进水与微生物尽快接触，需要一定的搅拌。常用搅拌方式有三种： • (a)池内机械搅拌；(b)沼气搅拌；(c)循环消化液搅拌。
备。 （f）缺点：混合液难于在沉淀池中进行固液
分离。
13
5.6.3.3 上流式厌氧污泥床反应器
• 上流式厌氧污泥床反应器简称UASB反应器，由 荷兰的G. Lettnga等人在70年代初研制开发。
• 由反应区、沉淀区和三相分离室三部分组成。 • 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。 • 大型装置为便于设置气、液、固三相分离器，
（b）消化池的容积负荷较普通消化池高，中 温 消 化 时 ， 一 般 为 2-l0kgCOD/m3·d ， 水 力 停留时间比普通消化池大大缩短，如常温下， 普通消化池为15-30天，而接触法小于10天；
12
（c）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；
（d）混合液经沉降后，出水水质好。 （e）但需增加沉淀池、污泥回流和脱气等设
细胞。 • 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
触的问题。 • 温度不均匀，消化效率低。
10
5.6.3.2 厌氧接触法
• 在消化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流至消化 池，形成了厌氧接触法。
厌 氧 接 触 法 工 艺
11
厌氧接触法的特点:
（a）通过污泥回流，保持消化池内较高的污 泥浓度，一般为10-Biblioteka 5g/L，耐冲击能力强；4
（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。 • 厌氧活性污泥可以长期贮存。 （7）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； （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。
8
循环消化液搅拌式消化池
高温厌氧消化需要加温， 常用加热方式有三种:
• (a)废水在消化池外 • 先经热交换器预热到 • 规定温度再进入消化 • 池； • (b)热蒸汽直接在消化
器内加热； • (c)在消化池内部安装
热交换管。
9
• 普通消化池的特点: • 可以直接处理悬浮固体含量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，结构较简单。 • 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
5
5.6.2 厌氧法的基本原理
• 废水厌氧生物处理：指在无分子氧条件下通过 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。
• 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、 产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。
3
（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-lO kgBOD/(m3·d)，高的可达50 。 （4）剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好 • 好氧法每去除l kgCOD将产生0.4-0.6kg生物量，而
厌氧出去除l kgCOD只产生0.02-0.l kg生物量，剩 余污泥量只有好氧法的5％-20％。 （5）氮、磷营养需要量较少 • 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 所需投加的营养量较少。
则一般为矩形，高度一般为3-8m，其中污泥床 1-2m，污泥悬浮层2-4m，多用钢结构或钢筋混 凝土结构。
14
UASB反应器示意图
15
16
上流式厌氧污泥床反应器的特点:
• （a）反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度为 30-40g/L，其中底部污泥床污泥浓度60-80g/L， 污泥悬浮层污泥浓度5-7g/L；
• 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，产生沼气可作为能源。
• 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，采用厌氧处理有能量剩余。有 机物浓度愈高，剩余能量愈多。
• 一般厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的 1/10。
17
（d）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
6
5.6.3 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和 厌氧生物膜法；
• 按投料、出料及运行方式分为分批式、连 续式和半连续式；
• 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与两步厌氧消 化等
• 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。
• 污泥床中的污泥由占70-80％的活性生物量高度 发展的颗粒污泥组成，颗粒的直径一般在0.55.0mm之间，颗粒污泥是UASB反应器的一个重要特 征。
• （b）有机负荷高，水力停留时间短，中温消化， COD容积负荷一般为10-20kg COD/m3·d。
• （c）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；
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。 • 有些对好氧生物处理法来说是难降解的有 机物，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。
2
（2）能耗低
5.6.3.1 普通厌氧消化池
• 普通消化池又称传统或常规消化池 • 消化池常用密闭的圆柱形池，废水定期或连续进入池中，经消化的污泥和废
水分别由消化池底和上部排出，所产沼气从顶部排出。 • 池径从几米至三、四十米，柱体部分的高度约为直径的1/2，池底呈圆锥形，
以利排泥。 • 为使进水与微生物尽快接触，需要一定的搅拌。常用搅拌方式有三种： • (a)池内机械搅拌；(b)沼气搅拌；(c)循环消化液搅拌。
备。 （f）缺点：混合液难于在沉淀池中进行固液
分离。
13
5.6.3.3 上流式厌氧污泥床反应器
• 上流式厌氧污泥床反应器简称UASB反应器，由 荷兰的G. Lettnga等人在70年代初研制开发。
• 由反应区、沉淀区和三相分离室三部分组成。 • 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。 • 大型装置为便于设置气、液、固三相分离器，
（b）消化池的容积负荷较普通消化池高，中 温 消 化 时 ， 一 般 为 2-l0kgCOD/m3·d ， 水 力 停留时间比普通消化池大大缩短，如常温下， 普通消化池为15-30天，而接触法小于10天；
12
（c）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；
（d）混合液经沉降后，出水水质好。 （e）但需增加沉淀池、污泥回流和脱气等设
细胞。 • 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
触的问题。 • 温度不均匀，消化效率低。
10
5.6.3.2 厌氧接触法
• 在消化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流至消化 池，形成了厌氧接触法。
厌 氧 接 触 法 工 艺
11
厌氧接触法的特点:
（a）通过污泥回流，保持消化池内较高的污 泥浓度，一般为10-Biblioteka 5g/L，耐冲击能力强；4
（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。 • 厌氧活性污泥可以长期贮存。 （7）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； （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。
8
循环消化液搅拌式消化池
高温厌氧消化需要加温， 常用加热方式有三种:
• (a)废水在消化池外 • 先经热交换器预热到 • 规定温度再进入消化 • 池； • (b)热蒸汽直接在消化
器内加热； • (c)在消化池内部安装
热交换管。
9
• 普通消化池的特点: • 可以直接处理悬浮固体含量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，结构较简单。 • 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
5
5.6.2 厌氧法的基本原理
• 废水厌氧生物处理：指在无分子氧条件下通过 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。
• 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、 产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。
3
（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-lO kgBOD/(m3·d)，高的可达50 。 （4）剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好 • 好氧法每去除l kgCOD将产生0.4-0.6kg生物量，而
厌氧出去除l kgCOD只产生0.02-0.l kg生物量，剩 余污泥量只有好氧法的5％-20％。 （5）氮、磷营养需要量较少 • 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 所需投加的营养量较少。
则一般为矩形，高度一般为3-8m，其中污泥床 1-2m，污泥悬浮层2-4m，多用钢结构或钢筋混 凝土结构。
14
UASB反应器示意图
15
16
上流式厌氧污泥床反应器的特点:
• （a）反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度为 30-40g/L，其中底部污泥床污泥浓度60-80g/L， 污泥悬浮层污泥浓度5-7g/L；
• 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，产生沼气可作为能源。
• 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，采用厌氧处理有能量剩余。有 机物浓度愈高，剩余能量愈多。
• 一般厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的 1/10。
17
（d）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
6
5.6.3 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和 厌氧生物膜法；
• 按投料、出料及运行方式分为分批式、连 续式和半连续式；
• 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与两步厌氧消 化等
• 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。
• 污泥床中的污泥由占70-80％的活性生物量高度 发展的颗粒污泥组成，颗粒的直径一般在0.55.0mm之间，颗粒污泥是UASB反应器的一个重要特 征。
• （b）有机负荷高，水力停留时间短，中温消化， COD容积负荷一般为10-20kg COD/m3·d。
• （c）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；
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。 • 有些对好氧生物处理法来说是难降解的有 机物，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。
2
（2）能耗低