污水厌氧处理培训讲义.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：厌氧篇1、厌氧反应概述：利用微生物生命过程中的代谢活动将有机物分解为简单无机物从而去除水中有机物污染的过程称为废水的生物处理。根据代谢过程对氧的需求微生物又分为好氧、厌氧和介于两者间的兼性微生物。厌氧生物处理就是利用厌氧微生物的代谢过程在无需提供氧的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质这些无机物包括大量的生物气（即沼气）和水。厌氧是一种低成本废水处理技术把废水治理和能源相结合特别适合发展中国家使用。2、厌气处理技术的优势和不足：优势：2.1可作为环境保护、能源回收和生态良性循环结合系统的技术具有良好的社会、经济、环境效益。2.2耗能少运行费低对中等以上(1500mg/L)浓度废水费用仅为好氧工艺1/3。2.3回收能源理论上讲1kgCOD可产生纯甲烷0.35m3燃值(3.93×10-1J/m3)高于天然气(3.93×10-1J/m3)。以日排10tCOD工厂为例按COD去除80%甲烷为理论值80%计算日产沼气2240m3相当于2500m3天然气或3.85t煤可发电5400Kwh。2.4设备负荷高、占地少。2.5剩余污泥少仅相当于好氧工艺1/6～1/10。2.6对N、P等营养物需求低好氧工艺要求C：N:P=100:5:1厌氧工艺为C:N:P=(350-500):5:1。2.7可直接处理高浓有机废水不需稀释。2.8厌氧菌可在中止供水和营养条件下保留生物活性和沉泥性一年适合间断和季节性运行。2.9系统灵活设备简单易于制作管理规模可大可小。厌氧不足:2.10出水污染浓度高于好氧一般不能达标；2.11对有毒性物质敏感；2.12初次启动缓慢最少需8-12周以上方能转入正常水平。3、反应机理：厌氧反应过程是对复杂物质（指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中）生物降解的复杂的生态系统。其反应过程可分为四个阶段：3.1水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。例如：纤维素被纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖淀粉被淀粉酶分解为麦牙糖和葡萄糖蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等这些小分子的水解产物能被溶解于水并透过细胞为细胞所利用。3.2发酵阶段——小分子的化合物在发酵菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。这一阶段主要产物为挥发性脂肪酸（VFA）醇类、乳酸、CO2、氢、氨、硫化氢等。3.3产酸阶段——上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢、碳酸以及新的细胞物质。3.4产甲烷阶段——在这一阶段乙酸、氢、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新细胞物质。原理图如下：水解阶段——含有蛋白质水解、碳水化合物水解和脂类水解。发酵酸化阶段——包括氨基酸和糖类的厌氧氧化以及较高级脂肪酸与醇类的厌氧氧化。产乙酸阶段——含有从中间产物中形成乙酸和氧气以及氢气和二氧化碳形成乙酸。产甲烷阶段——包括从乙酸形成甲烷以及从氧、二氧化碳形成甲烷。废水中有硫酸盐时还会有硫酸盐还原过程如虚线所示。4、厌氧反应器类型：普通厌氧反应池、厌氧接触工艺、升流厌氧污泥库(UASB)反应器、厌氧颗粒污泥膨胀库(EGSR)、厌氧滤料(AF)、厌氧折流反应器(ABR)、厌氧生物转盘等5、厌氧反应的工艺控制条件：5.1温度：按三种不同嗜温厌氧菌（嗜温5-20℃嗜温20-42℃嗜温42-75℃）工程上分为低温厌氧(15-20℃)、中温厌氧（30-35℃）、高温厌氧（50-55℃）三种。温度对厌氧反应尤为重要当温度低于最优下限温度时每下降1℃效率下降11%。在上述范围温度在1-3℃的微小波动对厌氧反应影响不明显但温度变化过大（急速变化）则会使污泥活力下降度产生酸积累等问题。5.2PH：厌氧水解酸化工艺对PH要求范围较松即产酸菌的PH应控制4-7℃范围内；完全厌氧反应则应严格控制PH即产甲烷反应控制范围4.5-8.0最佳范围为4.8-7.2PH低于4.3或高于7.8甲烷化速降低。5.3氧化还原电位：水解阶段氧化还原电位为-100～+100mv产甲烷阶段的最优氧化还原电位为-150～-400mv。因此应控制进水带入的氧的含量不能因以对厌氧反应器造成不利影响。5.4营养物：厌氧反应池营养物比例为C:N:P=(350-500):5:1。5.5有毒有害物：抑制和影响厌氧反应的有害物有三种：5.5.1无机物:有氨、无机硫化物、盐类、重金属等特别硫酸盐和硫化物抑制作用最为严重；5.5.2有机化合物:非极性有机化合物含挥发性脂肪酸(VFA)、非极性酚化合物、芬香族氨基酸、焦糖化合物等。5.5.3生物异型化合物含氯化烃、甲醛、氰化物、洗涤剂、抗菌素等。5.6工艺技术参数：5.6.1水力停留时间:HRT5.6.2有机负荷5.6.3污泥负荷6、厌氧反应器启动:6.1接种污泥:有颗粒污泥时接种污泥