《環(huán)境工程學(xué)》污水的厭氧生物處ppt課件

1、 好氧呼吸、無氧呼吸、發(fā)酵三種呼吸方式，獲得的能量程度不同， 如下表所示。kJ310OH2HNO2ONH2324厭氧呼吸是在無分子氧O2的情況下進展的生物氧化。厭氧微生物只需脫氫酶系統(tǒng)，沒有氧化酶系統(tǒng)。在呼吸過程中，底物中的氫被脫氫酶活化，從底物中脫下來的氫經(jīng)輔酶傳送給除氧以外的有機物或無機物，使其復(fù)原。厭氧呼吸的受氫體不是分子氧。在厭氧呼吸過程中，底物氧化不徹底，最終產(chǎn)物不是二氧化碳和水，而是一些較原來底物簡單的化合物。這種化合物還含有相當(dāng)?shù)哪芰?，故釋放能量較少。厭氧呼吸按反響過程中的最終受氫體的不同，可分為發(fā)酵和無氧呼吸。 厭 氧 呼 吸 發(fā)酵 指供氫體和受氫體都參與有機化合物的生物氧化作

2、用，最終受氫體無需外加，就是供氫體的分解產(chǎn)物有機物。 這種生物氧化作用不徹底，最終構(gòu)成的復(fù)原性產(chǎn)物，是比原來底物簡單的有機物，在反響過程中，釋放的自在能較少，故厭氧微生物在進展生命活動過程中，為了滿足能量的需求，耗費的底物要比好氧微生物的多。 例如，葡萄糖的發(fā)酵過程：總反響式：4HCOCOOH2CHOHC36126CHO2CH2COCOCOOH2CH323OHCH2CHCHO2CH4H23392.0kJ2COOHCH2CHOHC2236126 早期的厭氧生物處置主要面對的是固態(tài)有機物包括有機污泥或糞便等，所以稱為消化。消化過程液化(酸化)污泥的pH迅速下降，大分子有機物轉(zhuǎn)化為小分子有機酸、醇、

3、醛等液態(tài)產(chǎn)物和CO2、H2、NH3、H2S等氣化(甲烷化)產(chǎn)生消化氣，主體是CH4，以及部分CO2等兩階段兩階段:四階段四階段:大分子有機物(碳水化合物，蛋白質(zhì)，脂肪等)水解細菌的胞外酶水解的和溶解的有機物酸化產(chǎn)酸細菌有機酸醇 類醛類等H2，CO2乙酸化乙酸細菌乙酸甲烷化甲烷細菌CH4甲烷細菌CH4大分子有機物碳水化合物、大分子有機物碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等蛋白質(zhì)、脂肪等簡單有機物單糖、氨基酸等簡單有機物單糖、氨基酸等有機酸丙酸、丁酸、戊酸有機酸丙酸、丁酸、戊酸等、醇、醛等等、醇、醛等H2/CO2乙酸乙酸水解水解(胞外酶胞外酶)酸化產(chǎn)酸細菌酸化產(chǎn)酸細菌乙酸化乙酸細菌乙酸化乙酸細菌甲烷化甲烷化

4、甲烷細菌甲烷細菌甲烷化甲烷化甲烷細菌甲烷細菌厭氧生物處置的特點 優(yōu)點優(yōu)點:缺陷缺陷: 普通來說，對于廢水中有機物濃度較低、溫度較低、出水水質(zhì)要求較高，并要求去除營養(yǎng)物的場所傾向于采用好氧生物處置技術(shù)。而對于有機物濃度較高、溫度較高的工業(yè)廢水，厭氧處置能夠更為經(jīng)濟。 隨著對厭氧生物處置工藝的進一步了解，厭氧處置作為好氧處置的預(yù)處置手段曾經(jīng)成為目前較為廣泛采用的一種方法。厭氧生物處置的微生物 發(fā)酵細菌群產(chǎn)酸細菌發(fā)酵細菌群產(chǎn)酸細菌 多為兼性厭氧或?qū)Ｐ詤捬跫毦饕獏⑴c復(fù)雜有機物的水解，其主要功能是：首先經(jīng)過胞外酶的作用將不溶性有機物水解成可溶性有機物；將可溶性有機物轉(zhuǎn)化為乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等有機

5、酸及乙醇、CO2、H2等。 研討闡明，該類細菌對有機物的水解比較緩慢，但產(chǎn)酸反響速率較快。厭氧生物處置的微生物 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌群 絕對厭氧或兼性厭氧細菌，可將前面步驟產(chǎn)生的揮發(fā)性有機酸轉(zhuǎn)化為乙酸、H2/CO2。厭氧生物處置的微生物 產(chǎn)甲烷細菌產(chǎn)甲烷細菌影響厭氧生物處置的主要要素1. pH和堿度最正確為7.07.3 厭氧產(chǎn)生有機酸pH甲烷菌分解有機酸時產(chǎn)生的重碳酸鹽不斷添加2. 溫度中溫：3335C高溫：5055C3. 負荷 厭氧反響池的容積決議于厭氧反響的負荷率。表達方式容積負荷參數(shù)為投配率日進入的有機物量與池子容積之比，在一定程度上反映了污染物在消化池中的停留時間有機物負荷參數(shù)為

6、有機負荷率4. 消化池的攪拌 在有機物的厭氧發(fā)酵過程中，讓反響器中的微生物和營養(yǎng)物質(zhì)(有機物)攪拌混合，充分接觸，將使得整個反響器中的物質(zhì)傳送、轉(zhuǎn)化過程加快。5. 有毒有害物質(zhì)作用使池內(nèi)污泥濃度分布均勻，利于微生物生長繁衍釋放有害氣體使環(huán)境要素在反響器內(nèi)堅持均勻 甲烷菌專性厭氧，且處置系統(tǒng)中不能含有濃度過高的SO42-，SO32-。 污水和泥液中的堿度有緩沖作用，假設(shè)有足夠的堿度中和有機酸，其pH有能夠維持在6.8以上，酸化和甲烷化兩大類細菌就可以共存，從而消除分階段景象。 厭氧法與好氧法相比，降解較不徹底，放出的熱量少，反響速度低。 主要用于污泥的消化、高濃度有機廢水和溫度較高的有機工業(yè)廢水

7、的處置。一、化糞池化糞池例圖 用于處置來自廁所的糞便廢水。曾廣泛用于不設(shè)污水廠的合流制排水系統(tǒng)。還可用于郊區(qū)的別墅式建筑。 缺陷：濾料費用較高；濾料易堵塞，尤其是下部，生物膜很厚；堵塞后，沒有簡單有效的清洗方法。因此，懸浮物高的廢水不適用。 對于懸浮物較高的有機廢水，可以采用厭氧接觸法，它實踐上是厭氧活性污泥法，不需求曝氣而需求脫氣。 良好的厭氧污泥床污泥構(gòu)成顆粒狀，污泥濃度高6080g/l，有機負荷率和去除率均較高，不需求攪拌，能順應(yīng)負荷沖擊和溫度與pH的變化。 UASB是一種有開展出路的厭氧處置設(shè)備。 第一段：水解和液化有機物為有機酸；緩沖和稀釋負荷沖擊與有害物質(zhì)，并將截留難降解的固態(tài)物質(zhì)。普通停留時間0.81.5天，pH3.64.0。 處置工藝的選擇見表154 消化溫度 采用單級或兩級(段)消化tqVVNqVV 產(chǎn)氣量普通可按0.40.5m3/kg(COD)進展估算。 包括將廢水提高到池溫所需的熱量和補償池壁、池蓋所散失的熱量。)(12V1ttCqQ 經(jīng)過池壁、池蓋等散失的熱量Q2與池子構(gòu)造和資料有關(guān)，可用下式估算：)(122ttaKQ 有些廢水含有很多復(fù)雜的有機物，對于好氧生物處置而言是屬于難生物降解或不能降解的，但這些有機物往往可以經(jīng)過厭氧菌分解為較小分子的有機物，而