污水的好氧生物處理課件

1、污水的好氧生物處理2022/7/28污水的好氧生物處理第10章 污水的好氧生物處理（二）生物膜法污水的好氧生物處理10.1 概述和基本原理生物膜法是依靠固著于固體介質(zhì)表面的微生物來(lái)凈化有機(jī)物的，因而這種方法亦稱為生物過(guò)濾法。 生物膜法具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：固著于固體表面上的微生物對(duì)廢水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性；和活性污泥法相比，管理較方便；由于微生物固著于固體表面，即使增殖速度較慢的微生物也能生息，從而構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)；生物過(guò)濾法比活性污泥法的剩余污泥量要少。 生物膜法的缺點(diǎn)：由于固著于固體表面的微生物量較難控制，因而在運(yùn)轉(zhuǎn)操作上伸縮性差；濾料表面積小，BOD容積負(fù)荷有限，因而空間效果差

2、；采用自然通風(fēng)供養(yǎng)，在生物膜內(nèi)層往往形成厭氧層，從而縮小了具有凈化功能的有效容積。然而由于新工藝新濾料的研制成功，生物膜法作為良好的好氧生物處理技術(shù)仍被廣泛的應(yīng)用著。污水的好氧生物處理10.1 概述和基本原理生物膜法的類型：（1）潤(rùn)壁型生物膜法廢水和空氣沿固定的或轉(zhuǎn)動(dòng)的接觸介質(zhì)表面的生物膜流過(guò)，如生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等；（2）浸沒型生物膜法生物膜載體完全浸沒在水中，通過(guò)鼓風(fēng)曝氣供氧。如載體固定，稱為接觸氧化法；如載體流化則稱為生物流化床生物膜法潤(rùn)壁型生物膜法浸沒型生物膜法生物濾池生物轉(zhuǎn)盤接觸氧化法生物流化床污水的好氧生物處理污水的好氧生物處理10.1 概述和基本原理一、 生物膜的形成及特點(diǎn)掛膜好

3、氧層和厭氧層生物膜的脫落和厚度污水的好氧生物處理10.1 概述和基本原理二、生物膜中的物質(zhì)遷移 有機(jī)物 供氧三、生物膜凈化廢水的原理污水的好氧生物處理10.1 概述和基本原理生物膜法基本流程污水的好氧生物處理10.2 生物濾池一、生物濾池的構(gòu)造二、生物濾池的機(jī)理三、生物濾池的類型及運(yùn)行系統(tǒng)四、生物濾池的計(jì)算污水的好氧生物處理一、生物濾池的構(gòu)造生物濾池由濾床、布水設(shè)備和排水系統(tǒng)等三部分組成。污水的好氧生物處理一、生物濾池的構(gòu)造污水的好氧生物處理一、生物濾池的構(gòu)造1、濾床濾床由濾料組成。濾料是掛膜介質(zhì)，對(duì)生物濾池的工作效能影響極大。對(duì)濾料的基本要求是：（1）單位體積濾料的表面積要大；（2）孔隙率要

4、高；（3）材質(zhì)輕而強(qiáng)度高；（4）物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)微生物的增殖無(wú)危害作用；（5）價(jià)廉，取材方便。 濾料形狀塊狀板狀天然塊狀濾料人工塊狀濾料木板、紙板和塑料板纖維狀碎石、礦渣、碎磚、焦碳等陶瓷環(huán)軟性塑料填料污水的好氧生物處理濾料粒徑 濾料粒徑越小，表面積越大，所能掛的生物膜就越多，但是會(huì)因污泥的沉積而造成堵塞，影響通風(fēng)。通常采用的濾料粒徑如下：普通生物濾池為2550mm；高負(fù)荷生物濾池為5060mm。此外，在濾池底部集水孔板以上設(shè)墊料層高2030cm，粒徑為100150mm。一、生物濾池的構(gòu)造塑料濾料 表面積可達(dá)100200m2/m3，孔隙率高達(dá)8095%，空氣流通好，所以在布水均勻時(shí)可承受高

5、負(fù)荷。 （早期使用的碎石濾料，比表面積65100m2/m3，孔隙率在45%50%左右，其粒徑在38cm左右）濾床高度 同濾料的密度密切相關(guān)。石質(zhì)濾料組成的濾床高度一般在12.5之間（1.11.4t/m3）；塑料濾料（100kg/m3）濾床一般采用雙層濾床，高7m左右；或采用多層的“塔式”結(jié)構(gòu)，高度10m以上。污水的好氧生物處理一、生物濾池的構(gòu)造污水的好氧生物處理一、生物濾池的構(gòu)造2、布水設(shè)備旋轉(zhuǎn)布水器的優(yōu)點(diǎn)是布水比較均勻，淋水周期短，水力沖刷作用強(qiáng)；缺點(diǎn)時(shí)噴水孔易堵，低溫時(shí)要采用防凍措施，僅適用于圓形池。 設(shè)置布水設(shè)備的目的是為了使污水能均勻地分布在整個(gè)濾床表面。固定式布水裝置間斷布水，所以布

6、水不均勻，配水的水頭要高（配水面高0.92.1m），目前應(yīng)用較少。 污水的好氧生物處理一、生物濾池的構(gòu)造3、排水系統(tǒng)池底排水系統(tǒng)由池底、排水假底和集水溝組成。池底排水系統(tǒng)的作用是（1）收集濾床流出的污水與生物膜；（2）保證通風(fēng)；（3）支撐濾料。污水的好氧生物處理二、生物濾池的機(jī)理生物濾池中有機(jī)物降解過(guò)程復(fù)雜，同時(shí)發(fā)生如下過(guò)程：有機(jī)物在污水和生物膜中的傳質(zhì)過(guò)程；有機(jī)物的好氧和厭氧代謝；氧在污水和生物膜中的傳質(zhì)過(guò)程和生物膜的生長(zhǎng)和脫落等。影響這些過(guò)程的主要因素有：濾池高度、負(fù)荷率、回流、供氧。1、濾池高度 隨著濾床深度的增加，微生物種屬?gòu)牡图?jí)趨向高級(jí)，種類增多，生物膜量從多到少，有機(jī)物濃度和去除速

7、率有高到低。污水的好氧生物處理二、生物濾池的機(jī)理2、負(fù)荷率(1)水力負(fù)荷 單位面積的濾池每天處理的廢水量稱水力表面負(fù)荷，以qF表示，單位是m3(廢水)m2(濾池)d； 單位體積的濾料每天處理的廢水量稱水力體積負(fù)荷，以qV表示，單位是m3(廢水)m3(濾料)d。水力表面負(fù)荷又稱平均濾率(md)。 顯然，表面負(fù)荷與體積負(fù)荷之比值為濾料層的高度H(m)，即qF：qVH。 一般而言，水力負(fù)荷是根據(jù)灑水強(qiáng)度和BOD負(fù)荷確定的。普通生物濾池的水力負(fù)荷范圍為14 m3m2d ，高負(fù)荷生物濾池為528 m3m2d 。(2)有機(jī)負(fù)荷 有機(jī)負(fù)荷即單位時(shí)間供給單位體積濾料的BOD量，單位是kg(BOD5)m3(濾料

8、)d。 普通生物濾池的有機(jī)負(fù)荷范圍為0.150.3 kg(BOD5)m3d ，高負(fù)荷生物濾池在1.1 kg(BOD5)m3d。據(jù)日本城市污水試驗(yàn)結(jié)果，BOD負(fù)荷的極限值大體是1.2kgm3d。 污水的好氧生物處理二、生物濾池的機(jī)理水力負(fù)荷、BOD負(fù)荷和凈化效率是全面衡量生物濾池工作性能的三個(gè)重要指標(biāo)。它們之間的關(guān)系是： 式中E以分?jǐn)?shù)表示，由此式可得以下緒論：(1)當(dāng)進(jìn)水濃度S0和凈化效率E一定時(shí)，Se也一定，則水力體積負(fù)荷(qV)與BOD負(fù)荷(N)成正比。BOD負(fù)荷由濾料造成的表面積、孔隙率、通風(fēng)能力以及溫度等一系列因素所決定。濾料允許承受的BOD負(fù)荷愈大，單位體積濾料所能處理的廢水量也愈多。

9、(2)當(dāng)出水濃度Se和體積負(fù)荷qV一定時(shí)，凈化效率E越高意味著BOD負(fù)荷N越高。由此可知，BOD負(fù)荷是生物濾池中起決定性的工作指標(biāo)。濾料允許承受的BOD負(fù)荷高時(shí)，既能增大處理水量，又能提高凈化效率。污水的好氧生物處理污水的好氧生物處理二、生物濾池的機(jī)理3、回流 回流對(duì)生物濾池性能有下述影響：（1）增大水利負(fù)荷，促進(jìn)生物膜的脫落，防止濾池堵塞；（2）稀釋進(jìn)水，降低有機(jī)負(fù)荷，防止?jié)舛葲_擊；（3）可向?yàn)V池連續(xù)接種，促進(jìn)生物膜生長(zhǎng)；（4）增加進(jìn)水的溶解氧，減少臭味；（5）有利于防止產(chǎn)生灰蠅和惡臭。 缺點(diǎn)是：縮短廢水在濾池中的停留時(shí)間；灑水量大，將降低生物膜吸附有機(jī)物的速度；回流水中難降解的物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生積

10、累，以及冬天使池中水溫降低等。 污水的好氧生物處理4、供氧生物濾池通常采用自然通風(fēng)方式供氧，特殊情況下也可以采用機(jī)械通風(fēng)方式供氧。池內(nèi)外的溫度差愈大、濾池的氣流阻力愈小(亦即濾料粒徑大，孔隙率大)，通氣量也就愈大。 生物膜內(nèi)氧和有機(jī)物濃度示意圖入流廢水有機(jī)物濃度較高時(shí)，供氧條件可能成為影響生物濾池工作的主要因素。當(dāng)有機(jī)物濃度COD大于400500mgL時(shí)，生物濾池供氧不足，生物好氧層厚度較小，故一般認(rèn)為進(jìn)水COD應(yīng)小于400mgL，否則宜采用回流方法降低有機(jī)物濃度以保證供氧充足。 污水的好氧生物處理三、生物濾池的類型及運(yùn)行系統(tǒng)生物濾池法低負(fù)荷生物濾池高負(fù)荷生物濾池普通生物濾池回流式生物濾池塔式

11、生物濾池生物濾池的分類普通生物濾池 優(yōu)點(diǎn)是處理效果好，BOD5去除率可達(dá)90%以上，出水BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸鹽含量在10mg/L左右，出水水質(zhì)穩(wěn)定。缺點(diǎn)是占地面積大，易于堵塞（濾率在12md左右 ），影響環(huán)境衛(wèi)生。污水的好氧生物處理三、生物濾池的類型及運(yùn)行系統(tǒng) 普通生物濾池和高負(fù)荷生物濾池的比較項(xiàng) 目名 稱普通生物濾池高負(fù)荷生物濾池水力負(fù)荷(m3/m2.d) BOD負(fù)荷(kg/m3.d) 濾層深度(m) 回 流 二次污泥 布水周期 BOD去除率（%） 懸浮物去除率（%） 硝化作用150.150.31.83.0無(wú)一般黑色，氧化良好5min以下85957080完全硝化10300.

12、81.20.92.41：11：4一般褐色，氧化不充分15s以下75906575負(fù)荷較低時(shí)有硝化 塔式生物濾池是一種超負(fù)荷生物濾池，其水力負(fù)荷可達(dá)80200m3m2d，BOD負(fù)荷可達(dá)23kgm3d，凈化效率也較高。 污水的好氧生物處理三、生物濾池的類型及運(yùn)行系統(tǒng)由于BOD負(fù)荷不同，三種濾池的不同之處：(1)BOD負(fù)荷高的濾池，生物膜增長(zhǎng)快，對(duì)水力沖刷的要求也就迫切。增大水力沖刷的主要途徑是加大表面負(fù)荷，其辦法有二：一是增加濾料層高度，二是將處理后的廢水回流到生物濾池的進(jìn)水中去。所以，低負(fù)荷生物濾池的濾料層高度通常只有23m左右，而且多不采用回流措施；塔式濾池的高度達(dá)20m之多，而且常采用回流措施

13、。(2)BOD負(fù)荷高的濾池，要求通風(fēng)條件好，在采用自然通風(fēng)的條件下，就要求濾料的孔隙率大和阻力小。所以，低負(fù)荷濾池的濾料粒徑較小(2570mm)，高負(fù)荷濾池的濾料粒徑較大(40100mm)，對(duì)于塔式生物濾池，最好采用塑料濾料。(3)BOD負(fù)荷低的生物濾池的氧化分解程度就高，污泥量少而穩(wěn)定，出水中有較高的溶解氧，有硝酸鹽，BOD5濃度可低于20mg/L；高負(fù)荷生物濾池的氧化分解程度低，污泥量多而不穩(wěn)定，出水中溶解氧低，沒有或很少有硝酸鹽，BOD5濃度高于30mgL，塔式生物濾池的情況可能更差些。 污水的好氧生物處理三、生物濾池的類型及運(yùn)行系統(tǒng)生物過(guò)濾法系統(tǒng)基本上由初沉池、生物濾池、二次沉淀池組合

14、而成，其組合型式有單級(jí)運(yùn)行系統(tǒng)和多級(jí)運(yùn)行系統(tǒng)。 單級(jí)運(yùn)行系統(tǒng)污水的好氧生物處理多級(jí)運(yùn)行系統(tǒng) 污水的好氧生物處理三、生物濾池的類型及運(yùn)行系統(tǒng)多級(jí)運(yùn)行系統(tǒng)污水的好氧生物處理三、生物濾池的類型及運(yùn)行系統(tǒng)采用生物濾池處理廢水時(shí)，應(yīng)該做好濾池類型和運(yùn)行系統(tǒng)的選擇。確定流程時(shí)，應(yīng)該決定是否用初次沉淀池，采用幾級(jí)過(guò)濾，采用回流與否、選擇回流方式及回流比等問題。塔式生物濾池一般是單級(jí)的，可以是多級(jí)進(jìn)水?；亓魇缴餅V池可以是單級(jí)，也可以是兩級(jí)。兩級(jí)回流式生物濾池處理效率較高，運(yùn)行上比較靈活，但運(yùn)行費(fèi)及建設(shè)費(fèi)都比較高。在國(guó)內(nèi)，塔式生物濾池已被較好地用于工業(yè)有機(jī)廢水的處理。 生物濾池與活性污泥法的比較和應(yīng)用選擇 生

15、物濾池的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行簡(jiǎn)單，因此，適用于小城鎮(zhèn)和邊遠(yuǎn)地區(qū)。一般認(rèn)為，它對(duì)入流水質(zhì)水量變化的承受能力較強(qiáng)，脫落的生物膜密實(shí)，較容易在二沉池中被分離。但生物濾池處理效率比活性污泥法略低，變化范圍略大些。污水的好氧生物處理污水的好氧生物處理四、生物濾池的計(jì)算1、計(jì)算公式污水的好氧生物處理四、生物濾池的計(jì)算（無(wú)回流濾池的計(jì)算式）污水的好氧生物處理當(dāng)采用回流濾池時(shí)，應(yīng)考慮回流的影響。整理上式，并代入r=qvr/qv，得物料衡算式其中，Si濾池入流污水的污染物濃度(A)(B)考慮回流的影響，濾池進(jìn)水流量為(1+r)qv，并將(B)代入(A)式，得污水的好氧生物處理2、系數(shù)的確定(2) 求n(3) 求m

16、(4) 求K(A)由(A)式求得污水的好氧生物處理四、生物濾池的計(jì)算3、耗氧量和供氧量的計(jì)算(1)生物膜量 普通生物濾池的生物膜污泥量為4.5-7kgm3(濾料)，高負(fù)荷生物濾池為3.36.5kgm3(濾料)。好氧層的厚度約2mm，2mm以上的內(nèi)層為厭氧層。(2)生物膜的耗氧量 生物濾池耗氧量 可按下式估算：BODr每立方米濾料每天去除的BOD5量，kgm3d；a系數(shù)，表示每公斤BOD5完全降解所需要的氧量，一般城市污水及多數(shù)有機(jī)廢水的a值在1.46左右。Pf單位體積濾料上的活性生物膜量，kgm3；b單位重量活性生物膜的自身氧化需氧量系數(shù)，其值為0.18kgkg(Pf)d。污水的好氧生物處理4

17、、生物濾池系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)（1）濾池類型的選擇（2）流程的選擇 是否用初次沉淀池，采用幾級(jí)過(guò)濾，是否采用回流、回流方式和回流比的確定等問題 。 下述三種情況應(yīng)考慮用二次沉淀池出水回流：a.入流有機(jī)物濃度高（COD400mg/L）；b.水量小，無(wú)法維持水力負(fù)荷率在在最小經(jīng)驗(yàn)值以上時(shí)；c.污水中某種污染物在高濃度時(shí)可能抑制微生物生長(zhǎng)時(shí)。（3）濾池個(gè)數(shù)和濾床尺寸的確定a) 濾床總體積污水的好氧生物處理4、生物濾池系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)b) 濾床高度的確定一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)結(jié)果確定的。例如低負(fù)荷率濾池用2m左右，兩級(jí)回流濾池用1.01.8m，塔式生物濾池用8m以上。c) 核算濾率污水的好氧生物處理污水的好氧生

18、物處理污水的好氧生物處理污水的好氧生物處理污水的好氧生物處理污水的好氧生物處理例 普通生物濾池的水力面積負(fù)荷qF5m3m2d，進(jìn)水BOD濃度S0220mgL，二沉池出水BOD濃度Se20mgL，濾池氧的利用率n7%，設(shè)生物濾池直徑為10m，深度為2m，求需要的空氣量。解根據(jù)已知條件，水力體積負(fù)荷為：qVqFH522.5m3(廢水)m3(濾料)d。又根據(jù)測(cè)定，濾池表層生物膜量為3.2kgm3(濾料)，深層濾料生物膜量為0.8kgm3(濾料)，則濾料層生物膜平均含量為：(3.2+0.8)22kgm3(濾料)，所以單位體積濾料每日需氧量：QO21.46(0.220.02)2.5+0.182 =0.7

19、3+0.361.09kgm3(濾料)d供氧量為:設(shè)溫度為10，在此溫度下每m3空氣的重量為1.25kgm3(空氣)，則每立方米空氣中氧的重量為：1.250.2l0.26(kg)，所以需供給空氣量為： 15.570.2659.9(m3(空氣)m3(濾料)d)污水的好氧生物處理10.3 生物轉(zhuǎn)盤一、構(gòu)造污水的好氧生物處理10.3 生物轉(zhuǎn)盤 制作圓盤的材料有塑料板、玻璃鋼板、鋁板等，一般要求質(zhì)輕、堅(jiān)固、抗蝕和無(wú)毒。圓盤直徑多為l3m，厚度為0.720mm。圓盤組平行安裝于軸上，盤間凈距采用1525mm。圓盤的轉(zhuǎn)速采用0.83rpm，最佳線速以不超過(guò)20mmin為宜 。二、工作過(guò)程 三、組合型式及處理

20、流程 組合型式有：?jiǎn)屋S單級(jí)、單軸多級(jí)和多軸多級(jí)。單軸單級(jí)處理時(shí)，廢水從槽的一側(cè)流入，平行于盤面流動(dòng)，從槽的另一側(cè)流出。 生物轉(zhuǎn)盤處理廢水的流程：初次沉淀池生物轉(zhuǎn)盤二次沉淀池，其中無(wú)需污泥回流。 處理高濃度廢水時(shí)：初次沉淀池一級(jí)轉(zhuǎn)盤池中間沉淀池二級(jí)轉(zhuǎn)盤池二次沉淀池。處理結(jié)果可使BOD5由30004000mgL降至10mgL 。污水的好氧生物處理10.3 生物轉(zhuǎn)盤四、處理特點(diǎn) 轉(zhuǎn)盤上生長(zhǎng)的微生物量很大，處理城市污水時(shí)，單位面積轉(zhuǎn)盤上的微生物量最高可達(dá)5mgcm2，折算成氧化槽(廢水槽)混和液濃度大體為1000020000mgL。所以BOD5負(fù)荷可達(dá)1020gm2(盤面)d，轉(zhuǎn)盤水槽容積負(fù)荷達(dá)1.5

21、3.0kg/m3d，高出活性污泥法一倍多。另外，由于微生物濃度高，所以FM值低，一般在0.0020.5左右。微生物基本處于內(nèi)源呼吸期，脫落污泥量少。 生物轉(zhuǎn)盤對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)力也強(qiáng)?？蛇m應(yīng)pH值在4.89.5范圍內(nèi)的變化，但pH值若急劇變化，則會(huì)破壞轉(zhuǎn)盤的工作。溫度在1323范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)處理效果影響不大；在此溫度范圍之外，若按正常條件設(shè)計(jì)，則盤片面積應(yīng)乘以溫度校正系數(shù)f。此外，生物轉(zhuǎn)盤還有工作可靠、不易堵塞、污泥不易膨脹、氧利用率高等特點(diǎn)，適于處理流量小的工業(yè)廢水。污水的好氧生物處理10.3 生物轉(zhuǎn)盤五、設(shè)計(jì) 表示生物轉(zhuǎn)盤處理能力的指標(biāo)是水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷。水力負(fù)荷：每單位體積水槽每天處理的水

22、量m3水/m3槽d，或每單位面積轉(zhuǎn)盤每天處理的水量， m3水/m2盤片d有機(jī)負(fù)荷： kg BOD5/m3槽d，kgBOD5/m2盤片d1、轉(zhuǎn)盤面積（F）Sr每平方米盤面上每天所能去除的BOD量，gm2d。 當(dāng)Nl30gm2d時(shí) ，當(dāng)N13080gm2d時(shí)， 2、轉(zhuǎn)盤片數(shù)(m) 3 、廢水槽的有效長(zhǎng)度(L) 污水的好氧生物處理10.3 生物轉(zhuǎn)盤例8-2今有一廢水BOD含量為200mgL，水量為500m3d，決定用生物轉(zhuǎn)盤處理，盤片面積5000m2，浸水面積40%，試求處理水的BOD濃度和BOD降解率。解 ：(1) 生物轉(zhuǎn)盤的BOD負(fù)荷量：(2) 單位面積盤片去除的BOD量(Sr)：由于Nl20g

23、(BOD)m2(盤片)d30g(BOD)m2d，所以Sr1.146200.9043=1.14615.0117.2 (g(BOD)m2(盤片)d)(3)單位面積盤片上殘留的BOD負(fù)荷(Ne)為：2017.22.8 (g(BOD)m2(盤片)d)(4)處理水BOD濃度：(5)BOD降解率：污水的好氧生物處理10.4 生物接觸氧化法接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn)是：容易管理，耐負(fù)荷、水溫變動(dòng)的沖擊力強(qiáng)；剩余污泥量少；比較容易去除難分解和分解速度怪的物質(zhì)。接觸氧化法的缺點(diǎn)是：濾料間水流緩慢，接觸時(shí)間長(zhǎng)，水力沖刷力小，生物膜只能自行脫落；剩余污泥往往惡化處理水質(zhì)；動(dòng)力費(fèi)高。污水的好氧生物處理10.4 生物接觸氧化法

24、為了防止堵塞，可采用集中布?xì)饨佑|氧化池，使生物膜直接受上升氣流的強(qiáng)烈攪動(dòng)，以加速生物膜更新。由于微生物棲息填料上，因此，不需回流污泥，不產(chǎn)生污泥膨脹問題。 污水的好氧生物處理10.4 生物接觸氧化法填料的材料：要求比表面積大、空隙率大、水力阻力小、強(qiáng)度大、化學(xué)和生物穩(wěn)定性好、能經(jīng)久耐用。目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料和環(huán)氧玻璃鋼等做成的蜂窩狀和波紋板狀填料。這些填料的缺點(diǎn)是：在局部平滑面上生物膜附著較慢，稍有沖擊即剝離，填料之間不具備通道，使水流單調(diào)。污水的好氧生物處理10.4 生物接觸氧化法把接觸填料做成網(wǎng)狀塑料組件，采用正向排列，即可防止堵塞，又可提高接觸效率。 污水的好氧生物

25、處理10.4 生物接觸氧化法污水的好氧生物處理第11章 厭氧生物處理法11.1 厭氧法的基本原理11.2 厭氧法的影響因素11.3 厭氧法的工藝和設(shè)備11.4 厭氧消化過(guò)程動(dòng)力學(xué)11.5 厭氧產(chǎn)氣量計(jì)算污水的好氧生物處理11.1 厭氧法的基本原理在斷絕與空氣接觸的條件下，依賴兼性厭氧菌和專性厭氧菌的生物化學(xué)作用，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行生化降解的過(guò)程，稱為厭氧生物處理法或厭氧消化法。若有機(jī)物的降解產(chǎn)物主要是有機(jī)酸，則此過(guò)程稱為不完全的厭氧消化，簡(jiǎn)稱為酸發(fā)酵或酸化。若進(jìn)一步將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為以甲烷為主的生物氣，此全過(guò)程稱為完全的厭氧消化，簡(jiǎn)稱為甲烷發(fā)酵或沼氣發(fā)酵。 厭氧生物處理法的處理對(duì)象是：高濃度有機(jī)工業(yè)廢水

26、、城鎮(zhèn)污水的污泥、動(dòng)植物殘?bào)w等。厭氧生物處理的方法和基本功能有二：（1）酸發(fā)酵的目的是為進(jìn)一步進(jìn)行生物處理提供生物降解的基質(zhì)；（2）甲烷發(fā)酵的目的是進(jìn)一步降解有機(jī)物和生產(chǎn)氣體燃料。完全的厭氧生物處理工藝因兼有降解有機(jī)物和生產(chǎn)氣體燃料的雙重功能，因而得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。污水的好氧生物處理11.1 厭氧法的基本原理污水的好氧生物處理11.1 厭氧法的基本原理1、水解酸化階段（產(chǎn)酸或酸化細(xì)菌）污水的好氧生物處理11.1 厭氧法的基本原理2、產(chǎn)氣階段（甲烷細(xì)菌） 乙酸化階段甲烷化階段污水的好氧生物處理11.2 厭氧法的影響因素一、溫度條件污水的好氧生物處理11.2 厭氧法的影響因素二、pH值 一般

27、認(rèn)為，實(shí)測(cè)值應(yīng)7.27.4之間為好。低于7.0時(shí)，pH值并不穩(wěn)定，有繼續(xù)下降的趨勢(shì)。低于6.5時(shí)，將使正常的處理系統(tǒng)遭到破壞。 如果有機(jī)物負(fù)荷太大，水解和產(chǎn)酸過(guò)程的生化速率大大超過(guò)氣化速率，將導(dǎo)致?lián)]發(fā)性脂肪酸的積累和pH值的下降，抑制甲烷細(xì)菌的生理機(jī)能。最終使氣化速率銳減，甚止停止。 一般原液的pH值為68。系統(tǒng)中揮發(fā)性脂肪酸濃度（以乙酸記）以不超過(guò)3000mg/L為佳。重碳酸鹽及氨氮等物質(zhì)是形成厭氧處理系統(tǒng)堿度的主要物質(zhì)。一般要求系統(tǒng)中堿度在2000mg/L以上，氨氮濃度以介于50200ng/L為佳。 污水的好氧生物處理11.2 厭氧法的影響因素三、氧化還原電位厭氧環(huán)境是厭氧消化過(guò)程賴以正常

28、進(jìn)行的最重要的條件。厭氧環(huán)境主要以體系中的氧化還原電位反映。引起發(fā)酵系統(tǒng)的氧化還原電位升高的原因：氧和其它一些氧化劑或氧化態(tài)物質(zhì)的存在(如某些工業(yè)廢水中含有的Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-以及酸性廢水中的H+等)高溫厭氧消化系統(tǒng)適宜的氧化還原電位為-500-600mV；中溫厭氧消化系統(tǒng)及浮動(dòng)溫度厭氧消化系統(tǒng)要求的氧化還原電位應(yīng)低于-300-380mV。產(chǎn)酸細(xì)菌對(duì)氧化還原電位的要求不甚嚴(yán)格，甚至可在+100-100mV的兼性條件下生長(zhǎng)繁殖；而甲烷細(xì)菌最適宜的氧化還原電位為-350mV或更低。就大多數(shù)生活污水的污泥及性質(zhì)相近的高濃度有機(jī)廢水而言，只要嚴(yán)密隔斷于空氣的接觸，即可保證必

29、要的ORP值。污水的好氧生物處理11.2 厭氧法的影響因素四、負(fù)荷率 容積負(fù)荷率：反應(yīng)器單位有效容積在單位時(shí)間內(nèi)接納的有機(jī)物量，單位為kg/m3d或g/Ld。有機(jī)物量可用COD.BOD.S和VSS表示。 污泥負(fù)荷率：反應(yīng)器內(nèi)單位重量的污泥在單位時(shí)間內(nèi)接納的有機(jī)物量，單位為kg/kgd或g/gd。 投配率：每天向單位有效容積投加的新料的體積，單位為m3/m3d。投配率的倒數(shù)為平均停留時(shí)間或消化時(shí)間，單位為d。投配率有時(shí)也可用百分?jǐn)?shù)表示，例如，0.07m3/m3d的投配率也可表示為7%。 確定厭氧消化裝置的負(fù)荷率的原則是：在兩個(gè)轉(zhuǎn)化（酸化和氣化）速率保持穩(wěn)定平衡的條件下，求得最大的處理目標(biāo)（最大處理量或最大產(chǎn)氣