厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法.ppt

厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法,廢水的厭氧處理主要用于高濃度有機(jī)廢水的前處理; 一、厭氧法的優(yōu)點(diǎn) 提問：優(yōu)點(diǎn)有哪些？ 1產(chǎn)生的沼氣可用于發(fā)電或作為能源,沼氣中的主要成分是甲烷，含量5075%之間，是一種很好的燃料。以日排COD10t的工廠為例，若COD去除率為80%，甲烷產(chǎn)量為理論的80%時，則可日產(chǎn)甲烷2240m3,其熱值相當(dāng)于3.85t原煤，可發(fā)電5400度電。,2對營養(yǎng)物的需求量少 好氧方法BOD：N：P=100：5：1，而厭氧方法為（350500）：5：1，相比而言對N、P的需求要小的多，因此厭氧處理時可以不添加或少添加營養(yǎng)鹽。 4產(chǎn)生的污泥量少，運(yùn)行費(fèi)用低 繁殖慢；不需要曝氣 基于這些優(yōu)點(diǎn)，厭氧處理在食品、釀造、制糖等工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但厭氧處理也存在缺點(diǎn),提問： 1出水的有機(jī)物濃度高于好氧處理； 發(fā)酵分解有機(jī)物不完全； 2對溫度變化較為敏感； 工業(yè)中需要設(shè)置進(jìn)水的控溫裝置，37。 3厭氧微生物對有毒物質(zhì)較為敏感； 但經(jīng)過毒物馴化處理的厭氧菌對毒物的耐受力常常會極大地提高。,二、厭氧法的缺點(diǎn),4. 初次啟動過程緩慢,處理時間長 好氧處理體系的活性污泥或生物膜通常只需要7天就可以培育成功，而厭氧處理體系的活性污泥或生物膜一般需要812周才可以培育成功 5處理過程中產(chǎn)生臭氣和有色物質(zhì) 臭氣主要是SRB形成的具有臭味的硫化氫氣體以及硫醇、氨氣、有機(jī)酸等的臭氣。同時硫化氫還會與水中的鐵離子等金屬離子反應(yīng)形成黑色的硫化物沉淀，使處理后的廢水顏色較深，需要添加后處理設(shè)施，進(jìn)一步脫色脫臭。,厭氧活性污泥法,（一）厭氧活性污泥的性質(zhì)和組成 由兼性厭氧菌和專性厭氧菌與廢水中的有機(jī)雜質(zhì)形成的污泥顆粒。 呈灰色至黑色， 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； 顆粒厭氧活性污泥的直徑在05mm以上。 微生物的組成主要有六種： 由外到內(nèi)水解細(xì)菌、發(fā)酵細(xì)菌、氫細(xì)菌和乙酸菌、甲烷菌 、硫酸鹽還原菌、厭氧原生動物其中產(chǎn)甲烷絲菌是厭氧活性污泥的中心骨架,厭氧活性污泥凈化廢水的作用機(jī)理,復(fù)雜污染物的厭氧降解過程可以分為四個階段水解階段、發(fā)酵階段（又稱酸化階段）、 產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段,1水解階段 在細(xì)菌胞外酶的作用下大分子的有機(jī)物水解為小分子的有機(jī)物 2發(fā)酵階段 梭狀芽孢桿菌、擬桿菌等酸化細(xì)菌吸收并轉(zhuǎn)化為更為簡單的化合物分泌到細(xì)胞外，產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨等,復(fù)雜有機(jī)物,1水解 2發(fā)酵,脂肪酸,乙酸,H2 + CO2,3產(chǎn)乙酸,CH4 + CO2,H2S+ CO2,硫酸鹽還原,硫酸鹽還原,3產(chǎn)乙酸階段 上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)，這一階段的主導(dǎo)細(xì)菌是乙酸菌。同時水中有硫酸鹽時，還會有硫酸鹽還原菌參與產(chǎn)乙酸過程。 4產(chǎn)甲烷階段 乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被轉(zhuǎn)化為甲烷和以及甲烷菌細(xì)胞物質(zhì)。 經(jīng)過這些階段大分子的有機(jī)物就被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳、氫氣、硫化氫等小分子物質(zhì)和少量的厭氧污泥。,厭氧活性污泥處理的工藝流程,其中厭氧活性污泥反應(yīng)器是工藝中的核心,廢水,調(diào)節(jié)池,熱交換器,37,厭氧活性 污泥反應(yīng)器,氣柜,沉淀池,出水,回流污泥,剩余污泥,厭氧生物膜法,主要指厭氧濾器（AF）,沼氣,出水,進(jìn)水,AF,厭氧生物反應(yīng)器發(fā)展,工作原理 2級(平流沉淀+厭氧污泥消化),全國各地使用廣泛，為生活污水的預(yù)處理液固分離處理污泥及厭氧殺寄生蟲及病菌,第一代厭氧反應(yīng)器化糞池,缺點(diǎn)：污泥量少、易被帶出，靜態(tài)消化,克服了第一代的缺點(diǎn)，且處理污水,第二代厭氧反應(yīng)器,UASB反應(yīng)器,Sludge bed,工業(yè)級UASB裝置,http:/www.fkk.co.jp/e/ourbusiness/water-body2-e.html,http:/www.biogas.ch/emmi.htm,鋼制圓形結(jié)構(gòu),混凝土方形結(jié)構(gòu)（便于施工及分離器設(shè)置）,全世界有幾千座UASB反應(yīng)器，占所有厭氧反應(yīng)器（第二代以上）總數(shù)的64%，應(yīng)用廣泛,64,(2)Anaerobic Filter 厭氧濾床(AF),第三代厭氧生物反應(yīng)器,厭氧膨脹顆粒污泥床 內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器 升流式污泥床過濾器,填料,EGSB IC UBF,以前通常能不用厭氧法處理的就不用，不得已時結(jié)合厭氧處理與好氧處理先后處理，現(xiàn)在厭氧反應(yīng)器發(fā)展迅速逐漸成為水處理的新的主力設(shè)備。,第四節(jié) 生物脫氮和生物除磷,一、污、廢水脫氮、除磷的具體指標(biāo),一級標(biāo)準(zhǔn) 廢水磷含量在05mg/L 氨氮 15mgL,微生物脫氮工藝、原理及其微生物,A/O脫氮工藝,廢水,好氧脫碳,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,？,(一)微生物脫氮工藝 活性污泥法典型工藝A/O工藝（缺氧、好氧工藝）,脫氮原理,缺氧反硝化 細(xì)菌：反硝化細(xì)菌（兼性厭氧菌） 反應(yīng)：NO3-N反硝化還原為N2，溢出水面釋放到大氣 碳源：原水中BOD 硝酸鹽來源：回流出水中的硝化產(chǎn)物,好氧脫碳硝化 脫碳氧化去除COD 脫碳菌好氧有機(jī)物呼吸的細(xì)菌，以有機(jī)物為碳源 硝化菌好氧氨鹽呼吸的細(xì)菌，以碳酸鹽為碳源 （NH4+NO2-NO3-),硝化菌的碳源是脫碳菌的代謝產(chǎn)物； 有機(jī)碳源豐富時，脫碳菌世代周期短生長迅速 ，硝化菌氧利用不足，生長緩慢；,硝化脫氮時有時需要補(bǔ)堿（Na2CO3或NaOH) 硝化作用消耗堿（NH4+、CO3-），水pH下降；補(bǔ)充碳源、升高pH 硝化菌世代周期長，容易從活性污泥系統(tǒng)中被洗掉，如何解決 掛生物膜或投加懸浮填料 定期投菌,兩級濾池法工藝流程,好氧脫碳硝化濾池,進(jìn)水,厭氧反硝化 濾池,出水,甲醇,補(bǔ)充反硝化菌的碳源！,利用進(jìn)水中的BOD,微生物除磷原理、工藝及其微生物,（BOD：N：P）100：5：1微生物除碳的同時吸收磷元素用以合成細(xì)胞物質(zhì)和合成ATP等，但只去除污水中約19左右的磷。某些高含磷廢水中殘留的磷還相當(dāng)高，故需用除磷工藝處理。 1微生物除磷原理 依靠聚磷菌（兼性厭氧菌）聚磷，再從水中除去這些細(xì)菌。,好氧時：大量繁殖（消耗好氧狀態(tài)能源聚-羥基丁二酸（PHB）， 逆濃度梯度過量吸磷（貯備厭氧狀態(tài)能源多聚磷酸鹽顆粒(即異染顆粒) ）； 厭氧時：正相反不繁殖，釋放磷酸鹽于體外（產(chǎn)生能量供其儲備消耗好氧狀態(tài)能源PHB）。,大部分 （P）去除,2工藝簡介,常見的脫磷工藝如下圖所示,進(jìn)水,厭氧放磷,好氧聚磷,出水,部分污泥回流接種,剩余污泥處理,沉淀脫磷,用生物法處理廢水對水質(zhì)的要求,由于生物法中的各種微生物生長與水質(zhì)關(guān)系密切，因而必須控制適宜的水質(zhì)指標(biāo)以保證微生物能夠正常的生長和工作。 生物處理的水質(zhì)要求表,有關(guān)污廢水中的毒物種類及濃度限制可參閱課本127、128表6-11、表6-12內(nèi)容。,