废水厌氧生物处理原理与工艺
厌氧处理工艺
pH值
• pH值是厌氧处理工艺的关键参数 之一。厌氧微生物对pH值的变化 非常敏感，适宜的pH值范围为 6.5-7.5。在酸性条件下，厌氧微 生物的活性受到抑制，导致有机 物降解速率降低。在碱性条件下 ，虽然某些厌氧微生物能够适应 较高的pH值，但过高的pH值会 导致沼气产量减少。因此，需要 控制好厌氧反应器的pH值，使其 保持在一个适宜的范围内。
产甲烷菌
产甲烷菌是厌氧处理工艺中的另一类重 要微生物，主要负责将简单有机物转化 为甲烷气体。
产甲烷菌通过一系列生物反应将VFAs等简单 有机物转化为甲烷，同时释放能量。
产甲烷菌的生长和代谢受到多种因 素的影响，如温度、pH值、氧化还 原电位等，因此在实际应用中需要 精细控制这些参数以确保产甲烷菌 的正常活动。
06
厌氧处理工艺的发展趋势和未来展望
提高能源回收效率
厌氧反应器的优化设计
通过改进反应器的结构和操作方式，提高甲烷产率，降低能耗，提高能源回收 效率。
高效分离技术
采用高效的气体分离技术，将沼气中的甲烷进行提纯，提高甲烷的品质和回收 率。
高效器，如升流式厌氧污泥床（UASB） 、膨胀颗粒污泥床（EGSB）等，以提高反应器的处理效 率和容积负荷。
厌氧处理工艺是一种生物处理技术， 利用厌氧微生物的代谢作用，将废水 中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等 气体，实现废水的减量化和稳定化。
厌氧处理工艺的原理
厌氧微生物
厌氧处理工艺的核心是厌氧微生物， 它们在无氧或低氧环境中生存，通过 发酵和产酸等代谢过程将有机物转化 为甲烷和二氧化碳等气体。
发酵过程
产甲烷过程
厌氧-膜分离联合处理
将厌氧处理工艺与膜分离技术相结合，通过膜分离技术对厌氧反应后的出水进行深度处 理，提高出水水质。
厌氧好氧工艺原理
厌氧好氧工艺原理厌氧好氧工艺是一种常用的污水处理工艺，通过厌氧和好氧两个阶段的处理，可以有效地去除污水中的有机物和氮、磷等污染物。
这种工艺原理简单而有效，下面将对其原理进行详细介绍。
首先，厌氧阶段是指在缺氧或无氧的情况下进行生物降解，这种环境条件下，有机物质会被分解成小分子有机物和气体。
在厌氧条件下，一些厌氧菌和厌氧细菌会利用有机物质进行呼吸作用，产生甲烷、硫化氢等气体，同时也会产生一些有机酸和醇类物质。
这些产物会成为后续好氧阶段微生物的碳源，为后续的有机物降解提供了条件。
接下来是好氧阶段，好氧条件下是细菌和其他微生物进行生物降解的主要阶段。
在好氧条件下，细菌和其他微生物会利用厌氧阶段产生的有机物质，通过呼吸作用将其分解成水和二氧化碳。
同时，在好氧条件下，一些氮、磷等无机物质也会被氧化还原，从而去除污水中的氮、磷等污染物。
好氧菌和其他微生物在这一阶段发挥着重要作用，它们通过生物降解作用，将有机物质和无机物质转化为无害的物质，从而达到净化污水的目的。
总的来说，厌氧好氧工艺原理是通过两个阶段的生物降解作用，将污水中的有机物质、氮、磷等污染物去除。
在厌氧阶段，有机物质被分解成小分子有机物和气体，为后续好氧阶段提供了碳源；在好氧阶段，细菌和其他微生物利用这些有机物质和无机物质，通过生物降解作用将其转化为无害的物质。
这种工艺原理简单而有效，被广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理系统中。
除了上述的原理外，厌氧好氧工艺还有一些特点和优势。
首先，这种工艺可以有效地去除污水中的有机物质、氮、磷等污染物，处理效果好；其次，工艺流程简单，操作方便，运行成本低；再次，对于一些特殊的废水，如高浓度有机物质、高浓度氮、磷废水等，也有较好的适用性。
因此，厌氧好氧工艺在实际应用中得到了广泛的推广和应用。
总的来说，厌氧好氧工艺原理简单而有效，通过厌氧和好氧两个阶段的生物降解作用，可以有效地去除污水中的有机物质、氮、磷等污染物。
废水厌氧生物处理原理与工艺
厌氧生物处理
厌氧生物处理的原理和过程示意:
Water Pollution Control Engineering
复 杂 有 机 物
挥 发 酸 醇
CO2+H2
乙酸
CH4
水解 酸化 产氢产乙酸 产甲烷
5%
20%
28%
72%
简 单 有 机 物
10%
13%
35%
17%
30%
其他厌氧生物处理
02
氧化还原电位：绝对厌氧条件, -0.2V以下.
03
有机负荷：过高, 产酸速率大于产甲烷, 酸积累, pH下降; 水力负荷大, 微生物流失; 过低, 反应器体积大, 运行投资费用大.
04
厌氧生物处理
01
搅拌与混合：需要搅拌措施，不能过度搅拌影响微生物的生活环境。因为产乙酸和产甲烷菌的严格共生关系。
Ks(mmol/L)
产酸发酵
0.125
0.14
39.6
未见报道
产氢产乙酸
3.5
0.03
6.6
0.4
产甲烷(用H2)
0.5
0.07
19.6
0.004
甲烷丝菌
7
0.02
5.0
0.3
甲烷八叠球菌
1.5
0.04
11.6
5.0
活性污泥
0.03
0.40
57.8
0.25
01
02
甲烷菌增殖速率慢, 世代周期长, 受环境影响大, 对pH敏感, 产甲烷菌是废水处理系统控制因素, 对废水厌氧生物处理的主要因素是甲烷菌的影响因素.
厌氧生物处理
厌氧生物处理
Water Pollution Control Engineering
厌氧缺氧好氧工艺原理
厌氧缺氧好氧工艺原理厌氧缺氧好氧工艺是指在废水处理过程中采用不同的生物降解方式，分别利用厌氧、缺氧和好氧环境中的微生物来降解有机物质，以达到净化水质的目的。
这三种工艺各自具有独特的原理和特点，下面将分别介绍其原理。
首先是厌氧工艺。
厌氧条件下，微生物在缺氧或无氧的环境中生长繁殖，通过厌氧呼吸过程将有机废物降解为甲烷、二氧化碳、硫化氢等气体和有机酸、醇类等物质。
厌氧工艺主要适用于有机物质含量高、废水浓度大的情况，其原理是通过微生物在缺氧条件下进行生物降解，降解产物中含有较多的甲烷等气体，这也是厌氧工艺的一个重要特点。
其次是缺氧工艺。
缺氧条件下，微生物在氧气供应不足的情况下进行生物降解，产生的降解产物比较复杂，包括有机酸、醇类、氨氮等物质。
缺氧工艺适用于废水中有机物质和氨氮含量较高的情况，其原理是通过微生物在氧气供应不足的条件下进行生物降解，产生的降解产物中含有较多的有机酸和氨氮，这也是缺氧工艺的一个显著特点。
最后是好氧工艺。
好氧条件下，微生物在充足的氧气供应下进行生物降解，产生的降解产物主要是二氧化碳和水等无害物质。
好氧工艺适用于废水中有机物质和氨氮含量较低的情况，其原理是通过微生物在充足的氧气供应下进行生物降解，产生的降解产物中含有较多的二氧化碳和水，这也是好氧工艺的一个显著特点。
综上所述，厌氧缺氧好氧工艺各自具有独特的原理和特点，通过合理的工艺组合和运行控制，可以有效地降解废水中的有机物质和氨氮等污染物，达到净化水质的目的。
在实际应用中，需要根据废水的水质特点和处理要求，选择合适的工艺组合，并严格控制运行条件，以确保废水处理效果达到预期目标。
厌氧污水处理
厌氧污水处理厌氧污水处理是一种常见的污水处理方法，通过在缺氧或无氧环境下进行微生物降解有机物质，达到净化水体的效果。
在厌氧污水处理过程中，有一些关键的技术和方法需要注意。
本文将从不同角度分析厌氧污水处理的重要性和方法。
一、厌氧污水处理的原理1.1 厌氧污水处理是通过微生物在缺氧或无氧环境下降解有机物质的过程。
1.2 厌氧微生物利用有机物质作为碳源，通过厌氧呼吸将有机物质转化为甲烷和二氧化碳。
1.3 厌氧污水处理可以有效去除水体中的有机物质和氮、磷等营养物质，净化水体。
二、厌氧污水处理的优势2.1 厌氧污水处理相比于好氧处理更适合处理高浓度有机废水。
2.2 厌氧污水处理过程中产生的甲烷可以作为能源利用，提高资源利用效率。
2.3 厌氧污水处理对氮、磷等营养物质的去除效果较好，有利于水体生态环境的改善。
三、厌氧污水处理的关键技术3.1 控制好缺氧或无氧环境是厌氧污水处理的关键，需要合理设计反应器结构。
3.2 选择适合的厌氧微生物菌种，保证微生物的活性和生长。
3.3 厌氧污水处理过程中需要监测和调控PH值、温度等参数，保证处理效果。
四、厌氧污水处理的应用领域4.1 厌氧污水处理广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理等领域。
4.2 在一些偏远地区或资源匮乏地区，厌氧污水处理可以作为一种有效的废水处理方法。
4.3 厌氧污水处理也可以与其他污水处理方法结合使用，提高处理效率。
五、厌氧污水处理的发展趋势5.1 随着环保意识的提高，厌氧污水处理技术将得到更广泛的应用。
5.2 未来厌氧污水处理技术可能会向着高效、节能、环保的方向发展。
5.3 厌氧污水处理技术的不断创新将推动污水处理行业的发展，为环境保护作出更大的贡献。
综上所述，厌氧污水处理是一种重要的污水处理方法，具有许多优势和应用前景。
通过不断的技术创新和实践经验总结，厌氧污水处理技术将为环境保护和资源利用做出更大的贡献。
污水处理-厌氧生物处理方法
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。
厌氧生物处理的基本原理是在缺氧或无氧条件下，利用厌氧微生物对有机废水中的有机物进行降解，产生甲烷等气体和沼气，从而达到净化水质的目的。
首先，厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧微生物。
厌氧微生物是一类能在缺氧或无氧条件下生存和繁殖的微生物，它们能够利用有机废水中的有机物作为碳源进行代谢活动。
这些厌氧微生物主要包括厌氧菌、产甲烷菌等。
其次，厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧微生物对有机废水中的有机物进行降解。
在厌氧条件下，有机废水中的有机物经过厌氧微生物的作用，会被降解成简单的有机物、甲烷等气体和沼气。
这些产物对水质没有污染性，从而达到净化水质的目的。
最后，厌氧生物处理的基本原理是产生甲烷等气体和沼气。
在厌氧生物处理过程中，厌氧微生物降解有机废水中的有机物时，会产生大量的甲烷等气体和沼气。
这些气体可以被收集利用，既能减少污染物的排放，又能够转化成可再生能源，具有双重的环保和经
济效益。
总之，厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧微生物对有机废水中的有机物进行降解，产生甲烷等气体和沼气，从而达到净化水质的目的。
这种生物处理技术在污水处理和有机废水处理中具有重要的应用价值，对于改善环境质量、减少污染物排放、提高资源利用率具有重要意义。
污水处理AO工艺介绍
污水处理AO工艺介绍引言概述：污水处理是一项重要的环保工作，而AO工艺是目前广泛应用的一种处理方式。
本文将为您介绍AO工艺的原理、优点、应用范围以及未来发展趋势。
一、AO工艺的原理1.1 好氧池处理原理：好氧池中的好氧微生物通过氧化有机物质，将有机物质转化为无机物质，如二氧化碳和水。
1.2 厌氧池处理原理：厌氧池中的厌氧微生物通过厌氧反应，将有机物质分解为有机酸和气体，如甲烷和二氧化碳。
1.3 好氧池与厌氧池的协同作用：好氧池与厌氧池相结合，通过好氧微生物和厌氧微生物的相互作用，实现有机物质的高效处理和去除。
二、AO工艺的优点2.1 高效处理能力：AO工艺在去除有机物质方面具有较高的效果，可以有效降低污水中的COD、BOD等指标。
2.2 能耗低：相比传统的污水处理工艺，AO工艺的能耗较低，可以降低运行成本。
2.3 适应性强：AO工艺适用于不同规模和不同种类的污水处理厂，可以根据实际情况进行灵活调整和改进。
三、AO工艺的应用范围3.1 城市污水处理：AO工艺在城市污水处理厂中得到广泛应用，可以有效处理大量的城市污水，改善水环境质量。
3.2 工业废水处理：AO工艺也适用于工业废水处理，可以去除工业废水中的有机物质和污染物，达到排放标准。
3.3 农村污水处理：AO工艺在农村地区也有应用，可以解决农村地区污水处理的问题，改善农村水环境。
四、AO工艺的未来发展趋势4.1 技术改进：AO工艺在不断进行技术改进，提高处理效率和降低成本，例如引入先进的生物膜技术。
4.2 能源回收：未来的AO工艺将更加注重能源回收利用，例如利用产生的甲烷等气体进行能源转化。
4.3 自动化控制：随着科技的发展，AO工艺将趋向自动化控制，提高操作的便捷性和稳定性。
总结：AO工艺是一种高效、低能耗的污水处理方式，具有广泛的应用前景。
通过好氧池和厌氧池的协同作用，可以有效去除污水中的有机物质，改善水环境质量。
未来，AO工艺将继续进行技术改进和创新，以适应不同领域的需求，并注重能源回收和自动化控制的发展。
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低浓度硫化合物由于存在对H2的利用, 对厌氧处理有机物一定 程度是促进的; 但较高浓度的硫酸盐会严重抑制有机物的厌 氧生物降解过程(竞争底物对产甲烷菌不利; 产生的H2S对微 生物不利)。
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厌氧生物处理
D.厌氧氨氧化(ANAMMOX, Anaerobic Ammonium Oxidation)：
是指在厌氧条件下,微生物直接以NH4+为电子供体，以NO3-或 NO2-为受体,将NO3-, NO2-, NH4+转变成N2的生物转化氧化 过程. N的转化过程并未清楚.
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厌氧生物处理
Water Pollution Control Engineering
厌氧生物处理的原理和过程示意:
5%
复
简
杂
单
有
有
机
机
物
物
20%
10% 30% 35%
挥 发 酸 醇
13% CO2+H2 17% 乙酸
CH4
水解 酸化 产氢产乙酸 产甲烷
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厌氧生物处理
(2).其他厌氧生物处理
1905年德国人Imhoff对Travis池作了改进，设计了Imhoff池 ，又称隐化池，我国也称双层沉淀池。这种池型构造把污水的 沉淀与污泥的消化完全分开，彼此不发生干扰。这种装置在本 世纪20年代被广泛应用与欧美各国。
化粪池和双层沉淀池至今在排水工程中仍占有重要地位。
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厌氧生物处理
Water Pollution Control Engineering
25 0.09 0.03 0.27 0.16 0.03 0.01
35 0.11 0.04 0.62 0.21 0.03 0.01
温度,停留时间对水解速率常数Kh的影响
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厌氧生物处理
(B)．酸化. 产酸细菌酸化, 将溶解性有机物转化为挥发性脂肪 酸和醇为主要产物的过程, 主要生成有机酸(甲酸,乙酸,丙 酸,丁酸等)、醇(乙醇), H2, CO2 , NH3, N2, H2S等； 酸化过程速率较快, 产物对产甲烷过程影响较大, 酸化过程 产物与厌氧的条件, 底物种类和微生物组成有关系, 主要有 三类:丙酸型,丁酸型和乙醇型. 人们常常将不完全厌氧处理过程称为水解酸化.
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厌氧生物处理
Water Pollution Control Engineering
B.反硝化: 硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)在厌氧或缺氧条件下被
还原为氮气(N2)的过程. C. 光合细菌: 光能异养的光合细菌在无氧条件下利用简单有机物进行光合
作用, 然后在微氧或有氧条件下进行氧化代谢.光合细菌只 能利用低分子量的有机物, 所以需要水解作为前处理过程.
废水厌氧生物处理
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厌氧生物处理
废水厌氧处理内容概要:
1. 厌氧生物处理概述 2. 厌氧工艺流程 3． 厌氧生物处理反应器
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第一节
废水厌氧生物处理概述
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厌氧生物处理
1．厌氧生物处理概述
19世纪末－20世纪ຫໍສະໝຸດ ：废水和粪便处理,反应时间长,出水水质 差;
1860年法国人Mouras把简易沉淀池改进作为污水污泥处理构 筑物使用，1881年法国杂志将Mouras创造的称为自动净化器 (Automatic Scasenger)。
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厌氧生物处理
(D)．产甲烷. 主要在两类不同的甲烷细菌下产生CH4, 是严格厌 氧过程.
乙酸脱羧: 2CH3COOH ＝2CH4 + 2CO2 氢还原CO2: 4H2 + CO2 ＝ CH4 + 2H2O 3H2 + CO ＝ CH4 + H2O 2H2O + 4CO ＝ CH4 + 3CO2 此外还有利用醇还原CO2 得到甲烷和有机酸等途径.
中期--被好氧工艺取代,在污泥处理方面有应用,污泥的厌氧消 化;
普通消化池是这时期的主要反应器。 70年代后--重新发展, 环境问题和能源危机, 开发了新的厌氧
生物处理反应器. 以UASB, 厌氧接触工艺为代表的多种工艺，均实现高的污泥浓
度高的负荷，得到广泛应用。 应用现状: (A).废水处理,高浓度和高温度废水; (B). 污泥处理和
城市垃圾处理; (C).生物质的资源化和能源化应用.
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厌氧生物处理
1.1 厌氧生物处理的原理
(1). 复杂有机物的厌氧生物处理：
(A). 水解. 在细胞外酶作用下,将大分子有机物水解为小分子溶 解性有机物, 如多糖-单糖，脂肪-脂肪酸甘油,蛋白质-氨基酸, 小分子进入细胞内. 难降解或高分子的有机物水解过程较慢, 或可能成为速率限 制步骤, 颗粒有机物的大小, 温度, pH, 有机物组成成分, 氨浓 度,水力停留时间等影响水解速率.
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厌氧生物处理
Water Pollution Control Engineering
(C)．产氢产乙酸. 水解酸化产物(主要是2个C以上的有机酸, 不 包括乙酸)在产氢产乙酸细菌作用下生成氢,乙酸和CO2；主 要反应:(醇和高级脂肪酸反应生成乙酸)
CH3CH2OH + H2O = CH3COO- + H+ + 2H2 CH3CH2COO- + H2O = CH3COO- + H+ + HCO3- + 3H2 丁酸, 丙酸等转化为乙酸的过程由于标准吉布斯自由能为正 值, 只有反应产物H+和H2的浓度低反应可以进行.
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厌氧生物处理
Water Pollution Control Engineering
水解可以部分实现对难生物降解有机物的分解, 促进后续处 理过程的生物有效性, 故对难降解废水可以预置厌氧反应器.
温度 (℃)
脂肪
停留时间d 纤维素
蛋白质
15 60 15 60 15 60
15
0
0 0.03 0.018 0.02 0.01
1895年英国Donald设计了厌氧化粪池。厌氧化粪池的创建， 是厌氧处理工艺发展史上的里程碑。从此，厕所等家庭用生活 污水可通过化粪池得到较好的处理。
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厌氧生物处理
1903年英国出现了Travis池。废水从一端流入，从另一端流出 ，两侧沉淀区分离出的污泥，在池中间的中下部分消化，产生 的沼气从中间上部分排出，不会影响两侧的沉淀区 。