污廢水處理設(shè)施運(yùn)行管理-第六章-厭氧生物處理

1、第六章 厭氧生物處理一、概述二、上流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器三、厭氧微生物的培養(yǎng)與馴化四、厭氧生物處理的運(yùn)行管理（UASB）一、 概述 (一) 厭氧生物處理技術(shù)的發(fā)展1896年英國出現(xiàn)了一座用于處理生活污水的厭氧消化池。 隨后的近一個世紀(jì)內(nèi)，厭氧生物處理技術(shù)經(jīng)歷了從處理有機(jī)污泥、到處理高濃度有機(jī)工業(yè)廢水，到處理低濃度污水（如城市污水），以及從常溫條件下到控溫（中溫和高溫）。 20世紀(jì)70年代初期，G.Lettinga成功開發(fā)上流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器。目前，UASB已成為應(yīng)用最廣泛的厭氧處理方法。 (二) 厭氧生物處理法的基本理論1.厭氧微生物處理凈化機(jī)理 廢水厭氧生物處理是指在

2、無分子氧條件下，通過厭氧微生物的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程，也稱厭氧消化。與好氧過程的根本區(qū)別在于不以分子態(tài)的氧作為受氫體，而以化合態(tài)的氧、碳、硫氫等為受氫體。廢水的厭氧生物處理是一個復(fù)雜的微生物化學(xué)過程，它是依靠三大主要類群的細(xì)菌：水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷菌的聯(lián)合作用完成。 上述三個階段的反應(yīng)速度依廢水的性質(zhì)而異：含纖維素、半纖維素等污染物為主的廢水中，水解反應(yīng)易成為限速步驟；而糖類、淀粉等污染物，產(chǎn)甲烷易成為限速步驟。2.厭氧微生物處理影響因素溫度pH有毒物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)的配比攪拌（三）厭氧生物處理的特點(diǎn)厭氧生物法與好氧生物法相比具有： 應(yīng)用

3、范圍廣；能耗低；負(fù)荷高；剩余污泥量少；氮磷營養(yǎng)需要量較少；殺菌效果好。（四）厭氧生物處理的分類1.厭氧接觸法工藝流程如圖6-4所示。該法允許廢水中含有較多的懸浮固體。負(fù)荷值在25kgCOD/(m3d)2 .厭氧生物濾池法類似與好氧生物濾池。處理能力高，出水SS較低。3.上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）UASB成為近年來發(fā)展最快的一種厭氧處理技術(shù)。三相分離器的設(shè)置。對于一般的高濃度有機(jī)廢水，其負(fù)荷可達(dá)1020kgCOD/(m3d)。傳質(zhì)效果好。4.厭氧流化床法 載體比較面積大，處于硫化狀態(tài)，傳質(zhì)效果好，有機(jī)物降解速率快。5.兩相厭氧法將水解酸化的過程和甲烷化過程分開在兩個反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，從而是兩

4、類微生物都能在各自的最佳條件下生長繁殖。具有耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，相互之間影響較小，消化效率高等有點(diǎn)。6.水解（酸化）法在有機(jī)物進(jìn)入微生物細(xì)胞前，在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。代謝產(chǎn)物為各種有機(jī)酸。影響水解（酸化的因素）：pH，水溫，底物的種類和形態(tài)，SRT，HRT.二、上流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器（一）UASB反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)污泥床、污泥懸浮層、沉淀區(qū)、三相分離器、布水系統(tǒng)（二）UASB主要設(shè)計(jì)參數(shù)有機(jī)負(fù)荷；進(jìn)水配水系統(tǒng)；三相分離器；出水系統(tǒng)；浮渣清除系統(tǒng)；水封；材料與防腐；臭氣防護(hù)；排泥設(shè)備；加熱保溫；沼氣利用.三、厭氧微生物的 培養(yǎng)與馴化 厭氧消化系統(tǒng)試運(yùn)行的一個主要任務(wù)是培養(yǎng)厭氧活性污泥，即

5、消化污泥。主要培養(yǎng)產(chǎn)甲烷菌和產(chǎn)酸菌。（一）培菌前的準(zhǔn)備工作（二）培菌方法甲烷菌的培養(yǎng)與馴化方法主要有：接種培養(yǎng)法；逐步培養(yǎng)法；（三）、培菌注意事項(xiàng) 加快培養(yǎng)啟動過程；控制污泥投加量；無需加入營養(yǎng)物質(zhì)；沼氣安全問題。（四）馴化馴化的目的是選擇適應(yīng)實(shí)際廢水水質(zhì)情況的微生物，淘汰無用的微生物，對于厭氧生物處理工藝，通過馴化使厭氧菌成為優(yōu)勢菌群。四、厭氧生物處理的運(yùn)行管理 UASB反應(yīng)器運(yùn)行的三個重要前提：1）反應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥；2）由產(chǎn)氣和進(jìn)水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌作用；3 ）設(shè)計(jì)合理的三相分離器，這是沉淀性能良好的污泥能保留在反應(yīng)器內(nèi)；（一）水質(zhì)分析項(xiàng)目與運(yùn)行控

6、制指標(biāo)表65.（二）、UASB反應(yīng)器的啟動UASB反應(yīng)器的啟動，主要注意三點(diǎn)：顆粒污泥化的過程和優(yōu)點(diǎn)；UASB反應(yīng)器的初次啟動：UASB反應(yīng)器的二次啟動：（三）厭氧消化過程的控制參數(shù)主要有：有機(jī)負(fù)荷（容積負(fù)荷、污泥負(fù)荷）； 厭氧消化時間（微生物固體停留時間）（四）、水質(zhì)異常現(xiàn)象及其原因活性污泥生長過于緩慢：營養(yǎng)與微量元素不足反應(yīng)器負(fù)荷過高：產(chǎn)甲烷活性不足污泥產(chǎn)甲烷活性不足：營養(yǎng)與微量元素不足，溫度低等顆粒污泥洗出：蛋白質(zhì)脂肪含量大等絮狀的污泥或表面松散 “起毛” 的顆粒污泥形成并被洗出：產(chǎn)酸菌作用顆粒污泥破裂分散：負(fù)荷突變，有毒物質(zhì)等（五）、水質(zhì)異常現(xiàn)象時的對策活性污泥生長過于緩慢：增加營養(yǎng)與微量元素等反應(yīng)器負(fù)荷過高：增加污泥活性，提高污泥量污泥產(chǎn)甲烷活性不足