第15章污水的厭氧生物處理

1、第第1515章章 污水的厭氧生物處理污水的厭氧生物處理目目錄錄15.1 15.1 厭氧生物處理的基本原理厭氧生物處理的基本原理15.2 15.2 污水的厭氧生物處理工藝污水的厭氧生物處理工藝15.3 15.3 厭氧生物處理的設(shè)計(jì)計(jì)算厭氧生物處理的設(shè)計(jì)計(jì)算15.4 15.4 厭氧和好氧技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用厭氧和好氧技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用 人們有目的地利用厭氧生物處理法已有近百年的歷史。人們有目的地利用厭氧生物處理法已有近百年的歷史。由于傳統(tǒng)的厭氧法存在水力停留時(shí)間長(zhǎng)、有機(jī)負(fù)荷率低等特由于傳統(tǒng)的厭氧法存在水力停留時(shí)間長(zhǎng)、有機(jī)負(fù)荷率低等特點(diǎn)，在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間里，沒(méi)有得到廣泛采用。它僅限于處理點(diǎn)，在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間里，沒(méi)

2、有得到廣泛采用。它僅限于處理污水廠的污泥、糞便等。在廢水處理方面，幾乎都是采用好污水廠的污泥、糞便等。在廢水處理方面，幾乎都是采用好氧生物處理。近二十多年來(lái)，世界上的能源問(wèn)題突出，而隨氧生物處理。近二十多年來(lái)，世界上的能源問(wèn)題突出，而隨著生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的累積，著生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的累積，不斷開(kāi)發(fā)出新的厭氧處理工藝和構(gòu)筑物，克服了傳統(tǒng)工藝的不斷開(kāi)發(fā)出新的厭氧處理工藝和構(gòu)筑物，克服了傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn)，使得這一處理技術(shù)的理論和實(shí)踐都有了很大進(jìn)步，使缺點(diǎn)，使得這一處理技術(shù)的理論和實(shí)踐都有了很大進(jìn)步，使它在處理高濃度有機(jī)廢水方面取得了良好的效果和經(jīng)濟(jì)效益

3、。它在處理高濃度有機(jī)廢水方面取得了良好的效果和經(jīng)濟(jì)效益。引言引言厭氧工藝多半是能量的凈生產(chǎn)者，而好氧工藝則是能量的使用者厭氧工藝多半是能量的凈生產(chǎn)者，而好氧工藝則是能量的使用者1. 厭氧生化的原理厭氧生化的原理o 1.1 厭氧生化的四個(gè)階段厭氧生化的四個(gè)階段 n 起初厭氧生化處理有的學(xué)者將它分為三個(gè)階段，即水解起初厭氧生化處理有的學(xué)者將它分為三個(gè)階段，即水解階段、酸化階段、產(chǎn)甲烷階段。階段、酸化階段、產(chǎn)甲烷階段。n 但是后來(lái)科學(xué)家們的研究發(fā)現(xiàn)，將厭氧生化處理分為四但是后來(lái)科學(xué)家們的研究發(fā)現(xiàn)，將厭氧生化處理分為四個(gè)階段更為合理一些，即將酸化階段分為發(fā)酵酸化階段和產(chǎn)個(gè)階段更為合理一些，即將酸化階段

4、分為發(fā)酵酸化階段和產(chǎn)乙酸階段。因此厭氧生化的四階段依次為：乙酸階段。因此厭氧生化的四階段依次為：水解階段水解階段、發(fā)酵發(fā)酵酸化階段酸化階段、產(chǎn)乙酸階段產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段產(chǎn)甲烷階段。第一節(jié)第一節(jié) 厭氧生物處理的基本原理厭氧生物處理的基本原理o調(diào)節(jié)水解池調(diào)節(jié)水解池1.1.1水解階段水解階段 水解水解復(fù)雜的非溶解性聚合物被轉(zhuǎn)化復(fù)雜的非溶解性聚合物被轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體的過(guò)程（在胞外酶的聚體的過(guò)程（在胞外酶的作用下）。作用下）。影響水解速度與程度的因素影響水解速度與程度的因素1.1. 水解溫度水解溫度2.2. pHpH值值 3.3. 氨的濃度氨的濃度 4.4. 水解

5、產(chǎn)物的濃度水解產(chǎn)物的濃度5. 5. 有機(jī)質(zhì)在反應(yīng)器內(nèi)的保留時(shí)有機(jī)質(zhì)在反應(yīng)器內(nèi)的保留時(shí)間間6.6. 有機(jī)質(zhì)的組成有機(jī)質(zhì)的組成7.7. 有機(jī)質(zhì)顆粒的大小有機(jī)質(zhì)顆粒的大小一般水解過(guò)程比較緩慢，并會(huì)受到多種因素影響（一般水解過(guò)程比較緩慢，并會(huì)受到多種因素影響（pH、水力停留、水力停留時(shí)間、有機(jī)物種類(lèi)等），有時(shí)會(huì)成為厭氧反應(yīng)的限速步驟，尤其時(shí)間、有機(jī)物種類(lèi)等），有時(shí)會(huì)成為厭氧反應(yīng)的限速步驟，尤其是對(duì)于是對(duì)于含高分子有機(jī)物或懸浮物較多的廢液而言含高分子有機(jī)物或懸浮物較多的廢液而言。1.1.2 發(fā)酵酸化階段發(fā)酵酸化階段 廢水中的有機(jī)物在產(chǎn)酸細(xì)菌的作廢水中的有機(jī)物在產(chǎn)酸細(xì)菌的作用下，發(fā)生水解和酸化反應(yīng)，用下，

6、發(fā)生水解和酸化反應(yīng)，被降解為脂肪酸、醇類(lèi)等產(chǎn)被降解為脂肪酸、醇類(lèi)等產(chǎn)物。物。參與反應(yīng)的微生物被統(tǒng)稱(chēng)為參與反應(yīng)的微生物被統(tǒng)稱(chēng)為發(fā)酵發(fā)酵細(xì)菌細(xì)菌（或（或產(chǎn)酸細(xì)菌產(chǎn)酸細(xì)菌），其特），其特點(diǎn)主要有：點(diǎn)主要有： 1）生長(zhǎng)速率快；）生長(zhǎng)速率快； 2）對(duì)環(huán)境條件（如溫度、）對(duì)環(huán)境條件（如溫度、pH、抑制物等）的適應(yīng)性較、抑制物等）的適應(yīng)性較強(qiáng)。強(qiáng)。 發(fā)酵細(xì)菌發(fā)酵細(xì)菌(產(chǎn)酸細(xì)菌產(chǎn)酸細(xì)菌)的主要功能的主要功能：1）水解：在胞外酶的作用下，將不溶）水解：在胞外酶的作用下，將不溶性有機(jī)物水解成可溶性有機(jī)物；性有機(jī)物水解成可溶性有機(jī)物；2）酸化：將可溶性大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化）酸化：將可溶性大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為脂肪酸、醇類(lèi)等

7、小分子有機(jī)物。為脂肪酸、醇類(lèi)等小分子有機(jī)物。發(fā)酵細(xì)菌分屬梭菌屬、擬桿菌屬、丁發(fā)酵細(xì)菌分屬梭菌屬、擬桿菌屬、丁酸弧菌屬、雙岐桿菌屬等，其中大多酸弧菌屬、雙岐桿菌屬等，其中大多數(shù)是厭氧菌，但也有大量是兼性厭氧數(shù)是厭氧菌，但也有大量是兼性厭氧菌。菌。產(chǎn)酸反應(yīng)的速率一般是比較快的。產(chǎn)酸反應(yīng)的速率一般是比較快的。發(fā)酵細(xì)菌按功能分類(lèi)，可分為：纖維素分解菌、半纖維發(fā)酵細(xì)菌按功能分類(lèi)，可分為：纖維素分解菌、半纖維素分解菌、淀粉分解菌、蛋白質(zhì)分解菌、脂肪分解菌等。素分解菌、淀粉分解菌、蛋白質(zhì)分解菌、脂肪分解菌等。u其中重要的類(lèi)群有其中重要的類(lèi)群有梭狀芽孢桿菌梭狀芽孢桿菌和和擬桿菌擬桿菌。u梭狀芽孢桿菌是厭氧的、

8、產(chǎn)芽孢的細(xì)菌，因此它們能在惡劣梭狀芽孢桿菌是厭氧的、產(chǎn)芽孢的細(xì)菌，因此它們能在惡劣的環(huán)境條件下存活。的環(huán)境條件下存活。u擬桿菌大量存在于有機(jī)物豐富的地方，它們分解糖、氨基酸擬桿菌大量存在于有機(jī)物豐富的地方，它們分解糖、氨基酸和有機(jī)酸。和有機(jī)酸。上述細(xì)菌的絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌，但通常有約上述細(xì)菌的絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌，但通常有約1%的兼的兼性厭氧菌存在于厭氧環(huán)境中，這些兼性厭氧菌能夠起到性厭氧菌存在于厭氧環(huán)境中，這些兼性厭氧菌能夠起到保護(hù)像甲烷菌這樣的嚴(yán)格厭氧菌免受氧的損害與抑制。保護(hù)像甲烷菌這樣的嚴(yán)格厭氧菌免受氧的損害與抑制。 1.1.3產(chǎn)乙酸階段產(chǎn)乙酸階段 發(fā)酵酸化階段的產(chǎn)物在產(chǎn)乙酸階段被產(chǎn)

9、乙酸菌轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣發(fā)酵酸化階段的產(chǎn)物在產(chǎn)乙酸階段被產(chǎn)乙酸菌轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣和二氧化碳。和二氧化碳。通常在厭氧顆粒污泥中存在著微生態(tài)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)通常在厭氧顆粒污泥中存在著微生態(tài)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，產(chǎn)乙酸菌靠利用氫的細(xì)菌生長(zhǎng)，因此氫可以很容中，產(chǎn)乙酸菌靠利用氫的細(xì)菌生長(zhǎng)，因此氫可以很容易被消耗掉并使產(chǎn)乙酸過(guò)程順利進(jìn)行。易被消耗掉并使產(chǎn)乙酸過(guò)程順利進(jìn)行。 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的主要功能是將各種高級(jí)脂肪酸和醇類(lèi)氧化分解為乙酸和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的主要功能是將各種高級(jí)脂肪酸和醇類(lèi)氧化分解為乙酸和H H2 2。涉。涉及到的主要反應(yīng)有：及到的主要反應(yīng)有： 乙醇乙醇: CH: CH3 3CHCH2 2OH+HOH+H2

10、 2O=CHO=CH3 3COOH+2HCOOH+2H2 2 丙酸丙酸: CH: CH3 3CHCH2 2COOH+2HCOOH+2H2 2O=CHO=CH3 3COOH+3HCOOH+3H2 2+CO+CO2 2 丁酸丁酸: CH: CH3 3CHCH2 2CHCH2 2COOH+2HCOOH+2H2 2O=2CHO=2CH3 3COOH+2HCOOH+2H2 2上述各個(gè)反應(yīng)只有在系統(tǒng)中的乙酸濃度、氫分壓均很低時(shí)才能順利進(jìn)行。主要的上述各個(gè)反應(yīng)只有在系統(tǒng)中的乙酸濃度、氫分壓均很低時(shí)才能順利進(jìn)行。主要的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌分屬互營(yíng)單胞菌屬、互營(yíng)桿菌屬、梭菌屬、暗桿菌屬等；多數(shù)是嚴(yán)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌分屬互營(yíng)單

11、胞菌屬、互營(yíng)桿菌屬、梭菌屬、暗桿菌屬等；多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌或兼性厭氧菌格厭氧菌或兼性厭氧菌。1.1.4 產(chǎn)甲烷階段產(chǎn)甲烷階段產(chǎn)甲烷菌利用前一階段的產(chǎn)物乙酸、產(chǎn)甲烷菌利用前一階段的產(chǎn)物乙酸、COCO2 2和和H H2 2等為基質(zhì)，并將其轉(zhuǎn)等為基質(zhì)，并將其轉(zhuǎn)化為化為CHCH4 4。 參與反應(yīng)的微生物被統(tǒng)稱(chēng)為產(chǎn)甲烷菌，其主要特點(diǎn)有：參與反應(yīng)的微生物被統(tǒng)稱(chēng)為產(chǎn)甲烷菌，其主要特點(diǎn)有：1)1)生長(zhǎng)速率很慢；生長(zhǎng)速率很慢；2)2)對(duì)環(huán)境條件對(duì)環(huán)境條件( (如溫度、如溫度、pHpH、抑制物等、抑制物等) )非常敏感。非常敏感。o產(chǎn)甲烷菌具有各種不同的形態(tài)，常見(jiàn)的有：產(chǎn)甲烷菌具有各種不同的形態(tài)，常見(jiàn)的有：1.產(chǎn)甲

12、烷桿菌；產(chǎn)甲烷桿菌；2.產(chǎn)甲產(chǎn)甲烷球菌；烷球菌；3.產(chǎn)甲烷八疊球菌；產(chǎn)甲烷八疊球菌；4.產(chǎn)甲烷絲菌等。產(chǎn)甲烷絲菌等。o在生物分類(lèi)學(xué)上，產(chǎn)甲烷菌在生物分類(lèi)學(xué)上，產(chǎn)甲烷菌(Methanogens)屬于古細(xì)菌屬于古細(xì)菌(Archaebacteria)、大小、外觀上與普通細(xì)菌即真細(xì)菌、大小、外觀上與普通細(xì)菌即真細(xì)菌(Eubacteria)相似，但實(shí)際上，其細(xì)胞成分特別是細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和酶系統(tǒng)較特殊。相似，但實(shí)際上，其細(xì)胞成分特別是細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和酶系統(tǒng)較特殊。o產(chǎn)甲烷菌在自然界中的分布，早期認(rèn)為它們常棲息于一些極端環(huán)產(chǎn)甲烷菌在自然界中的分布，早期認(rèn)為它們常棲息于一些極端環(huán)境中（如地?zé)崛?、深?；鹕娇?、沉積

13、物等），后發(fā)現(xiàn)其分布極為境中（如地?zé)崛?、深?；鹕娇?、沉積物等），后發(fā)現(xiàn)其分布極為廣泛，如污泥、反芻動(dòng)物的瘤胃、昆蟲(chóng)腸道、濕的樹(shù)木、厭氧反應(yīng)廣泛，如污泥、反芻動(dòng)物的瘤胃、昆蟲(chóng)腸道、濕的樹(shù)木、厭氧反應(yīng)器等。器等。對(duì)產(chǎn)甲烷菌的研究在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)并沒(méi)有較大的進(jìn)展。直到對(duì)產(chǎn)甲烷菌的研究在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)并沒(méi)有較大的進(jìn)展。直到20世紀(jì)世紀(jì)60年代，年代，Hungate開(kāi)創(chuàng)了嚴(yán)格厭氧微生物培養(yǎng)技術(shù)，隨后產(chǎn)甲烷菌的研究才得以廣泛開(kāi)展。許多研開(kāi)創(chuàng)了嚴(yán)格厭氧微生物培養(yǎng)技術(shù)，隨后產(chǎn)甲烷菌的研究才得以廣泛開(kāi)展。許多研究結(jié)果表明，產(chǎn)甲烷菌在分類(lèi)學(xué)上屬于古細(xì)菌究結(jié)果表明，產(chǎn)甲烷菌在分類(lèi)學(xué)上屬于古細(xì)菌(Archaebacteri

14、a)，它們與真細(xì)菌的，它們與真細(xì)菌的一般特性不同的是細(xì)胞壁中沒(méi)有肽聚糖，細(xì)胞中也不含有細(xì)胞色素一般特性不同的是細(xì)胞壁中沒(méi)有肽聚糖，細(xì)胞中也不含有細(xì)胞色素C，而含有其，而含有其它真細(xì)菌所沒(méi)有的酶系統(tǒng)。它真細(xì)菌所沒(méi)有的酶系統(tǒng)。p產(chǎn)甲烷菌的產(chǎn)甲烷菌的主要功能是將產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的產(chǎn)物乙酸和主要功能是將產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的產(chǎn)物乙酸和H2/CO2轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CH4和和CO2，使厭氧消化過(guò)程得以順利進(jìn)行。，使厭氧消化過(guò)程得以順利進(jìn)行。p一般可以簡(jiǎn)單地將其分為兩大類(lèi)一般可以簡(jiǎn)單地將其分為兩大類(lèi)p乙酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌乙酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌pH2營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌p一般來(lái)說(shuō)，自然界中乙酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌的種類(lèi)較少，主要

15、有產(chǎn)甲一般來(lái)說(shuō)，自然界中乙酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌的種類(lèi)較少，主要有產(chǎn)甲烷八疊球菌烷八疊球菌(Methanosarcina)和產(chǎn)甲烷絲狀菌和產(chǎn)甲烷絲狀菌(Methanothrix)兩大類(lèi)。兩大類(lèi)。p但在厭氧反應(yīng)器中，但在厭氧反應(yīng)器中，乙酸營(yíng)養(yǎng)型和乙酸營(yíng)養(yǎng)型和H2營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量都較多，的數(shù)量都較多，而且有而且有70%左右的甲烷是來(lái)自乙酸的氧化分解。左右的甲烷是來(lái)自乙酸的氧化分解。p根據(jù)產(chǎn)甲烷菌的形態(tài)和生理生態(tài)特征，可將其進(jìn)行分類(lèi)，目前根據(jù)產(chǎn)甲烷菌的形態(tài)和生理生態(tài)特征，可將其進(jìn)行分類(lèi)，目前Bergys細(xì)菌手冊(cè)中將產(chǎn)甲烷菌共分為：四目、十二科、三十一屬。細(xì)菌手冊(cè)中將產(chǎn)甲烷菌共分為：四目、

16、十二科、三十一屬。 p產(chǎn)甲烷菌都是極嚴(yán)格的厭氧細(xì)菌，一般要求其生存環(huán)境中的氧化產(chǎn)甲烷菌都是極嚴(yán)格的厭氧細(xì)菌，一般要求其生存環(huán)境中的氧化還原電位低于還原電位低于-350mV，氧和其它任何氧化劑都對(duì)其具有極強(qiáng)的毒，氧和其它任何氧化劑都對(duì)其具有極強(qiáng)的毒害作用；產(chǎn)甲烷菌的增殖速率很慢，繁殖的世代時(shí)間很長(zhǎng)，可長(zhǎng)害作用；產(chǎn)甲烷菌的增殖速率很慢，繁殖的世代時(shí)間很長(zhǎng)，可長(zhǎng)達(dá)達(dá)46天甚至更長(zhǎng)，因此，一般情況下產(chǎn)甲烷反應(yīng)是厭氧消化的天甚至更長(zhǎng)，因此，一般情況下產(chǎn)甲烷反應(yīng)是厭氧消化的限速步驟。限速步驟。p厭氧反應(yīng)器中，甲烷的大約厭氧反應(yīng)器中，甲烷的大約70%由乙酸歧化菌產(chǎn)生。在反應(yīng)中，由乙酸歧化菌產(chǎn)生。在反應(yīng)中，乙

17、酸中的羧基從乙酸分子中分離，甲基最終轉(zhuǎn)化為甲烷，羧基轉(zhuǎn)乙酸中的羧基從乙酸分子中分離，甲基最終轉(zhuǎn)化為甲烷，羧基轉(zhuǎn)化為二氧化碳，在中性溶液中，二氧化碳以碳酸氫鹽形式存在。化為二氧化碳，在中性溶液中，二氧化碳以碳酸氫鹽形式存在。p反應(yīng)器中另一類(lèi)產(chǎn)甲烷的微生物是嗜氫甲烷菌，能由氫氣和二氧反應(yīng)器中另一類(lèi)產(chǎn)甲烷的微生物是嗜氫甲烷菌，能由氫氣和二氧化碳形成甲烷。在正常條件下，它們形成占總量化碳形成甲烷。在正常條件下，它們形成占總量30%的甲烷。大的甲烷。大約一半嗜氫甲烷菌也能利用甲酸，這個(gè)過(guò)程可以直接運(yùn)行。約一半嗜氫甲烷菌也能利用甲酸，這個(gè)過(guò)程可以直接運(yùn)行。 典型的產(chǎn)甲烷反應(yīng)典型的產(chǎn)甲烷反應(yīng)產(chǎn)酸72%17%

18、35%13%10%20%5%28%產(chǎn)甲烷的串聯(lián)代謝（McCarty 和 Smith,1986）水解CH4 CO2復(fù)雜有機(jī)化合物復(fù)雜有機(jī)化合物（碳水化合物、蛋白質(zhì)、類(lèi)脂類(lèi)）（碳水化合物、蛋白質(zhì)、類(lèi)脂類(lèi)）簡(jiǎn)單有機(jī)化合物簡(jiǎn)單有機(jī)化合物（糖、氨基酸、肽）（糖、氨基酸、肽）H2 CO2長(zhǎng)鏈脂肪烴長(zhǎng)鏈脂肪烴（丙酸、丁酸等）（丙酸、丁酸等）乙酸乙酸o 1.2 厭氧生物共生體的串聯(lián)代謝厭氧生物共生體的串聯(lián)代謝 p 甲烷細(xì)菌是專(zhuān)性厭氧的。與產(chǎn)酸菌相比，甲烷細(xì)菌對(duì)甲烷細(xì)菌是專(zhuān)性厭氧的。與產(chǎn)酸菌相比，甲烷細(xì)菌對(duì)溫度溫度、pH值值、有毒物質(zhì)有毒物質(zhì)更為敏感。通常采用厭氧處理的溫度一更為敏感。通常采用厭氧處理的溫度一般

19、選擇在中溫般選擇在中溫3538或高溫或高溫5255 。pH值嚴(yán)格控制在值嚴(yán)格控制在6.8-7.2。p 基質(zhì)的組成基質(zhì)的組成也直接影響厭氧處理的效率和微生物的增長(zhǎng)，也直接影響厭氧處理的效率和微生物的增長(zhǎng)，但與好氧法相比，對(duì)廢水中的但與好氧法相比，對(duì)廢水中的N、P的含量要求不高。的含量要求不高。P276o 1.3 厭氧消化的影響因素厭氧消化的影響因素 這是由有機(jī)物厭氧分解的反應(yīng)所決定的。與好氧法相比，這是由有機(jī)物厭氧分解的反應(yīng)所決定的。與好氧法相比，厭氧法的降解較不徹底，放出熱量少，反應(yīng)速度低（與厭氧法的降解較不徹底，放出熱量少，反應(yīng)速度低（與好氧法相比，要相差一個(gè)數(shù)量級(jí)）。好氧法相比，要相差一個(gè)

20、數(shù)量級(jí)）。要克服這些缺點(diǎn)，最主要的方法是增加參加反應(yīng)的微生物要克服這些缺點(diǎn)，最主要的方法是增加參加反應(yīng)的微生物濃度和提高反應(yīng)時(shí)的溫度。但要提高反應(yīng)的溫度，就要濃度和提高反應(yīng)時(shí)的溫度。但要提高反應(yīng)的溫度，就要消耗能量（而水的比熱又很大）。因此，消耗能量（而水的比熱又很大）。因此，厭氧生物處理厭氧生物處理法目前還主要用于污泥的消化、高濃度有機(jī)廢水和溫度法目前還主要用于污泥的消化、高濃度有機(jī)廢水和溫度較高的有機(jī)工業(yè)廢水的處理較高的有機(jī)工業(yè)廢水的處理。厭氧法為什么需要的停留時(shí)間長(zhǎng)？厭氧法為什么需要的停留時(shí)間長(zhǎng)？2.厭氧處理的優(yōu)缺點(diǎn)厭氧處理的優(yōu)缺點(diǎn)p優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）工藝穩(wěn)定）工藝穩(wěn)定2）減少剩余污泥處置

21、費(fèi)用）減少剩余污泥處置費(fèi)用3）減少補(bǔ)充氮、磷營(yíng)養(yǎng)的費(fèi)用）減少補(bǔ)充氮、磷營(yíng)養(yǎng)的費(fèi)用4）貯存能量并具有生態(tài)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)）貯存能量并具有生態(tài)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)5）運(yùn)行簡(jiǎn)單）運(yùn)行簡(jiǎn)單6）無(wú)尾氣污染（揮發(fā)性有機(jī)物）無(wú)尾氣污染（揮發(fā)性有機(jī)物）7）處理含表面活性劑廢水無(wú)泡沫問(wèn)題）處理含表面活性劑廢水無(wú)泡沫問(wèn)題8）可以處理好氧過(guò)程中不可生物降解物質(zhì)）可以處理好氧過(guò)程中不可生物降解物質(zhì)9）減少氯化有機(jī)物的毒性）減少氯化有機(jī)物的毒性10）可以處理季節(jié)性排放的廢水）可以處理季節(jié)性排放的廢水p 可能的缺點(diǎn)：可能的缺點(diǎn)：1）為增加反應(yīng)器內(nèi)生物量啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)）為增加反應(yīng)器內(nèi)生物量啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)2）低溫下動(dòng)力學(xué)速率低）低溫下動(dòng)力學(xué)

22、速率低3）某些情況下出水水質(zhì)不能滿足排放到地表水體的要求）某些情況下出水水質(zhì)不能滿足排放到地表水體的要求4）基質(zhì)濃度低時(shí)產(chǎn)生的甲烷的熱量不足以使水溫加熱到）基質(zhì)濃度低時(shí)產(chǎn)生的甲烷的熱量不足以使水溫加熱到35度的厭氧度的厭氧生物處理最佳溫度生物處理最佳溫度5）含有）含有SO42-的廢水會(huì)產(chǎn)生硫化物和氣味的廢水會(huì)產(chǎn)生硫化物和氣味6）無(wú)硝化作用）無(wú)硝化作用7）氯化的脂肪族化合物對(duì)甲烷菌的毒性比對(duì)好氧異養(yǎng)菌大）氯化的脂肪族化合物對(duì)甲烷菌的毒性比對(duì)好氧異養(yǎng)菌大8）有可能造成廢水堿度不足，生物活性最大時(shí)要求）有可能造成廢水堿度不足，生物活性最大時(shí)要求NH3.H2O濃度高，濃度高，約約40-70mg/L3.

23、厭氧與好氧生物技術(shù)的比較厭氧與好氧生物技術(shù)的比較p 厭氧工藝的有機(jī)負(fù)荷是好氧工藝的厭氧工藝的有機(jī)負(fù)荷是好氧工藝的5-10倍倍p 厭氧工藝中合成生物量?jī)H為好氧工藝的厭氧工藝中合成生物量?jī)H為好氧工藝的5%-10%p 厭氧工藝中營(yíng)養(yǎng)的需要量?jī)H為好氧工藝的厭氧工藝中營(yíng)養(yǎng)的需要量?jī)H為好氧工藝的5%-10%p 厭氧工藝中活性可保持?jǐn)?shù)月甚至數(shù)年而無(wú)嚴(yán)重衰退厭氧工藝中活性可保持?jǐn)?shù)月甚至數(shù)年而無(wú)嚴(yán)重衰退p 好氧處理每去除好氧處理每去除1000 kgCOD耗電耗電500-1000 kWh，而厭，而厭氧處理無(wú)曝氣能耗氧處理無(wú)曝氣能耗p 厭氧每去除厭氧每去除1000 kgCOD產(chǎn)生甲烷的能量為產(chǎn)生甲烷的能量為1266

24、0000 kJ第二節(jié)第二節(jié) 污水的厭氧生物處理工藝污水的厭氧生物處理工藝 最早的厭氧生物處理構(gòu)筑物是最早的厭氧生物處理構(gòu)筑物是化糞池化糞池，近年開(kāi)發(fā)的厭氧工藝，近年開(kāi)發(fā)的厭氧工藝還有還有厭氧生物濾池厭氧生物濾池、厭氧接觸法厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，分段厭氧處理法分段厭氧處理法等等。等等。1.化糞池化糞池 P278p 厭氧生物濾池是密封的水厭氧生物濾池是密封的水池，池內(nèi)放置填料，如右池，池內(nèi)放置填料，如右圖所示圖所示p 污水從池底進(jìn)入，從池頂污水從池底進(jìn)入，從池頂排出。微生物附著生長(zhǎng)在排出。微生物附著生長(zhǎng)在濾料上，平均停留時(shí)間可濾料上，平均停留時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)長(zhǎng)達(dá)100

25、 d左右。左右。p 濾料可采用拳狀石質(zhì)濾料，濾料可采用拳狀石質(zhì)濾料，也可采用塑料填料。也可采用塑料填料。出 水消 化 氣進(jìn) 水填料2.厭氧生物濾池厭氧生物濾池厭氧生物濾池的主要優(yōu)點(diǎn)厭氧生物濾池的主要優(yōu)點(diǎn)：n處理能力較高；處理能力較高；n濾池內(nèi)可以保持很高的微生物濃度；濾池內(nèi)可以保持很高的微生物濃度；n不需另設(shè)泥水分離設(shè)備，出水不需另設(shè)泥水分離設(shè)備，出水SS較低；較低；n設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等。設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等。厭氧生物濾池的主要缺點(diǎn)厭氧生物濾池的主要缺點(diǎn)：n濾料費(fèi)用較貴；濾料費(fèi)用較貴；n濾料容易堵塞，尤其是下部，生物膜厚。堵塞后，沒(méi)有簡(jiǎn)單有效的濾料容易堵塞，尤其是下部，生物膜厚。堵塞后，沒(méi)有

26、簡(jiǎn)單有效的清洗方法。因此，懸浮物高的廢水不適用。清洗方法。因此，懸浮物高的廢水不適用。 p對(duì)于懸浮物較高的有機(jī)廢對(duì)于懸浮物較高的有機(jī)廢水，可以采用厭氧接觸法，水，可以采用厭氧接觸法，其流程見(jiàn)右圖。其流程見(jiàn)右圖。p廢水先進(jìn)入混合接觸池與廢水先進(jìn)入混合接觸池與回流的厭氧污泥相混合，回流的厭氧污泥相混合，然后經(jīng)真空脫氣器而流入然后經(jīng)真空脫氣器而流入沉淀池。沉淀池。p接觸池中的污泥濃度要求接觸池中的污泥濃度要求很高，在很高，在12000-15000 mg/L左右，因此回流量左右，因此回流量很大，一般是廢水流量的很大，一般是廢水流量的2-3倍。倍。接 真 空系 統(tǒng)消 化 氣進(jìn) 水混 合 接 觸 池出 水

27、剩 余 污 泥污 泥 回 流沉 淀 池真 空 脫氣 機(jī) 3.厭氧接觸法厭氧接觸法p 厭氧接觸法實(shí)質(zhì)上是厭氧活性污泥法，只是不需厭氧接觸法實(shí)質(zhì)上是厭氧活性污泥法，只是不需要曝氣而需要脫氣。要曝氣而需要脫氣。p 厭氧接觸法對(duì)懸浮物高的有機(jī)廢水效果很好，懸厭氧接觸法對(duì)懸浮物高的有機(jī)廢水效果很好，懸浮顆粒成為微生物的載體，并且很容易在沉淀池浮顆粒成為微生物的載體，并且很容易在沉淀池中沉淀。中沉淀。p 在混合接觸池中，要進(jìn)行適當(dāng)攪拌以使污泥保持在混合接觸池中，要進(jìn)行適當(dāng)攪拌以使污泥保持懸浮狀態(tài)。攪拌可以用機(jī)械方法，也可以用泵循懸浮狀態(tài)。攪拌可以用機(jī)械方法，也可以用泵循環(huán)池水。環(huán)池水。p 上流式厭氧污泥床

28、反應(yīng)器（上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）是由）是由荷蘭荷蘭Lettinga教授在教授在1972年研制，于年研制，于1977年年開(kāi)發(fā)的。開(kāi)發(fā)的。p 廢水自下而上地通過(guò)厭氧污泥床反應(yīng)器。廢水自下而上地通過(guò)厭氧污泥床反應(yīng)器。p 在反應(yīng)器的底部有一個(gè)高濃度、高活性的在反應(yīng)器的底部有一個(gè)高濃度、高活性的污泥層，大部分的有機(jī)物在這里被轉(zhuǎn)化成污泥層，大部分的有機(jī)物在這里被轉(zhuǎn)化成CO2和和CH4。p 由于氣態(tài)產(chǎn)物的攪動(dòng)和氣泡黏附污泥，在由于氣態(tài)產(chǎn)物的攪動(dòng)和氣泡黏附污泥，在污泥層之上形成一個(gè)污泥懸浮層。污泥層之上形成一個(gè)污泥懸浮層。p 反應(yīng)器上部設(shè)有三相分離器，完成氣、液、反應(yīng)器上部設(shè)有三相分離器，完成氣、液

29、、固的分離。固的分離。4.上流式厭氧污泥床反應(yīng)器上流式厭氧污泥床反應(yīng)器Up-flow anaerobic sludge bed5.分段厭氧處理法分段厭氧處理法 o 原理原理: n根據(jù)厭氧消化階段進(jìn)行的事實(shí)，對(duì)于固態(tài)有機(jī)物濃度高的污水，根據(jù)厭氧消化階段進(jìn)行的事實(shí)，對(duì)于固態(tài)有機(jī)物濃度高的污水，將水解、酸化和甲烷化過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行。將水解、酸化和甲烷化過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行。n第一段的功能是：固態(tài)有機(jī)物水解為有機(jī)酸；緩沖和稀釋負(fù)荷第一段的功能是：固態(tài)有機(jī)物水解為有機(jī)酸；緩沖和稀釋負(fù)荷沖擊與有害物質(zhì)，截留固態(tài)難降解物質(zhì)。沖擊與有害物質(zhì)，截留固態(tài)難降解物質(zhì)。n第二段的功能是：保持嚴(yán)格的厭氧條件和第二段的功能是：保持嚴(yán)

30、格的厭氧條件和pH，以利于產(chǎn)甲烷菌，以利于產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)；降解、穩(wěn)定有機(jī)物，產(chǎn)生含甲烷較多的消化氣；并截的生長(zhǎng)；降解、穩(wěn)定有機(jī)物，產(chǎn)生含甲烷較多的消化氣；并截留懸浮固體，以改善出水水質(zhì)。留懸浮固體，以改善出水水質(zhì)。 二段式厭氧處理法的流程尚無(wú)定式，可以采用二段式厭氧處理法的流程尚無(wú)定式，可以采用不同構(gòu)筑物不同構(gòu)筑物予以組合。予以組合。下圖是采用下圖是采用厭氧接觸法厭氧接觸法和和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器上流式厭氧污泥床反應(yīng)器串聯(lián)的組合。串聯(lián)的組合。消化氣剩余污泥出水回流污泥進(jìn)水混合接觸池沉淀池上流式厭氧污泥床反應(yīng)器究竟采用什么樣的反應(yīng)器以及如何組合，要根據(jù)究竟采用什么樣的反應(yīng)器以及如何組合，要根據(jù)

31、具體的水質(zhì)等情況而定。具體的水質(zhì)等情況而定。6. 厭氧膨脹床和流化床厭氧膨脹床和流化床 o 原理原理: n厭氧膨脹床和厭氧流化床是在厭氧膨脹床和厭氧流化床是在床內(nèi)填充細(xì)小的固體顆粒填料，床內(nèi)填充細(xì)小的固體顆粒填料，如石英砂、無(wú)煙煤、活性炭、如石英砂、無(wú)煙煤、活性炭、陶粒和沸石等，粒徑一般為陶粒和沸石等，粒徑一般為0.21 mm。n廢水從床底部流入，為了使填廢水從床底部流入，為了使填料層膨脹，需將部分出水用循料層膨脹，需將部分出水用循環(huán)泵進(jìn)行回流，提高床內(nèi)的水環(huán)泵進(jìn)行回流，提高床內(nèi)的水流上升速度。流上升速度。 P282o 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 1. 細(xì)顆粒的載體為微生物隨著生長(zhǎng)提供較大的表面積，使床內(nèi)具有

32、很細(xì)顆粒的載體為微生物隨著生長(zhǎng)提供較大的表面積，使床內(nèi)具有很高的微生物濃度（一般為高的微生物濃度（一般為30 gVSS/L左右）因此有機(jī)物容積負(fù)荷較大左右）因此有機(jī)物容積負(fù)荷較大（1040 kgCOD/m3.d），水力停留時(shí)間短，具有較好的耐沖擊負(fù)荷），水力停留時(shí)間短，具有較好的耐沖擊負(fù)荷能力，運(yùn)行穩(wěn)定；能力，運(yùn)行穩(wěn)定； 2. 載體處于膨脹或流化狀態(tài)，防止載體堵塞；載體處于膨脹或流化狀態(tài)，防止載體堵塞； 3. 床內(nèi)生物固體停留時(shí)間較長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定，剩余污泥量少；床內(nèi)生物固體停留時(shí)間較長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定，剩余污泥量少； 4. 既可用于高濃度有機(jī)廢水的厭氧處理，又可用于低濃度的城市污水既可用于高濃度有機(jī)廢

33、水的厭氧處理，又可用于低濃度的城市污水處理。處理。o 缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 1. 載體流化耗能較大；載體流化耗能較大； 2. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行要求高。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行要求高。7. 厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán) o 原理原理: n厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)的構(gòu)造與好氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)相厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)的構(gòu)造與好氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)相似，不同之處在于上部加蓋密封，為收似，不同之處在于上部加蓋密封，為收集沼氣和防止液面上的空間有氧存在。集沼氣和防止液面上的空間有氧存在。n廢水處理是靠盤(pán)片表面生物膜和懸浮在廢水處理是靠盤(pán)片表面生物膜和懸浮在反應(yīng)槽中的厭氧活性污泥共同完成的。反應(yīng)槽中的厭氧活性污泥共同完成的。n盤(pán)片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作用在生物膜上的剪力將盤(pán)片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，

34、作用在生物膜上的剪力將老化的生物膜剝落，在水中呈懸浮狀態(tài)，老化的生物膜剝落，在水中呈懸浮狀態(tài)，隨水流出槽外，沼氣則從槽頂排出。隨水流出槽外，沼氣則從槽頂排出。 厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)構(gòu)造圖厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)構(gòu)造圖o 特點(diǎn)特點(diǎn)：1.厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)微生物濃度高，因此有機(jī)物容積負(fù)荷高，水力停厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)微生物濃度高，因此有機(jī)物容積負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短。留時(shí)間短。2.廢水在池內(nèi)沿水平方向流動(dòng)廢水在池內(nèi)沿水平方向流動(dòng),反應(yīng)槽高度小，比厭氧濾池和上流式反應(yīng)槽高度小，比厭氧濾池和上流式厭氧污泥床進(jìn)水提升高度低，所以節(jié)能。厭氧污泥床進(jìn)水提升高度低，所以節(jié)能。3.厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)一般不需回流，所以比厭氧膨脹床和流化床節(jié)能和厭氧

35、生物轉(zhuǎn)盤(pán)一般不需回流，所以比厭氧膨脹床和流化床節(jié)能和操縱簡(jiǎn)單。操縱簡(jiǎn)單。4.不會(huì)發(fā)生像厭氧濾池等的堵塞問(wèn)題，處理含較高懸浮物固體濃度不會(huì)發(fā)生像厭氧濾池等的堵塞問(wèn)題，處理含較高懸浮物固體濃度的有機(jī)廢水。的有機(jī)廢水。5.由于轉(zhuǎn)盤(pán)和轉(zhuǎn)動(dòng)混合作用，使盤(pán)片上的生物膜保持較高的活性，由于轉(zhuǎn)盤(pán)和轉(zhuǎn)動(dòng)混合作用，使盤(pán)片上的生物膜保持較高的活性，并使廢水與生物膜充分接觸，提高耐沖擊的能力和處理的穩(wěn)定性。并使廢水與生物膜充分接觸，提高耐沖擊的能力和處理的穩(wěn)定性。6.厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)多采用多級(jí)串聯(lián)，厭氧微生物也分級(jí)，各級(jí)微生物厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)多采用多級(jí)串聯(lián)，厭氧微生物也分級(jí)，各級(jí)微生物處于較好的生態(tài)環(huán)境。處于較好的生態(tài)環(huán)境。

36、7. 運(yùn)行管理方便。運(yùn)行管理方便。8.缺點(diǎn)是盤(pán)片造價(jià)高缺點(diǎn)是盤(pán)片造價(jià)高。8. 厭氧擋板反應(yīng)器厭氧擋板反應(yīng)器 o 原理原理：n在反應(yīng)器內(nèi)垂直于水流方向設(shè)多塊擋板來(lái)維持反應(yīng)器內(nèi)較在反應(yīng)器內(nèi)垂直于水流方向設(shè)多塊擋板來(lái)維持反應(yīng)器內(nèi)較高的污泥濃度以減少水力停留時(shí)間。高的污泥濃度以減少水力停留時(shí)間。n擋板把反應(yīng)器分為若干上向流和下向流室。上向流室比較擋板把反應(yīng)器分為若干上向流和下向流室。上向流室比較寬，便于污泥的聚集，下向流室比較窄，通往上向流的擋寬，便于污泥的聚集，下向流室比較窄，通往上向流的擋板下部邊緣處加板下部邊緣處加5050o o的導(dǎo)流板，便于將水送至上向流室的中的導(dǎo)流板，便于將水送至上向流室的中

37、心，使泥水充分混合維持較高的污泥濃度。心，使泥水充分混合維持較高的污泥濃度。 厭氧擋板反應(yīng)器工藝流程圖厭氧擋板反應(yīng)器工藝流程圖o 特點(diǎn)特點(diǎn)： 1.1. 反應(yīng)器啟動(dòng)期短。反應(yīng)器啟動(dòng)期短。 2.2. 避免了厭氧濾池、厭氧膨脹床和厭氧流化床的填塞避免了厭氧濾池、厭氧膨脹床和厭氧流化床的填塞問(wèn)題。問(wèn)題。 3.3. 避免了升流式厭氧污泥床因污泥膨脹而發(fā)生污泥流避免了升流式厭氧污泥床因污泥膨脹而發(fā)生污泥流失問(wèn)題失問(wèn)題 4.4. 不需混合攪拌裝置不需混合攪拌裝置 5.5. 不需載體不需載體9. IC（Internal Circulation）反應(yīng)器）反應(yīng)器 o IC反應(yīng)器是第三代高效厭氧反應(yīng)器。與其他厭氧反

38、應(yīng)器相比，反應(yīng)器是第三代高效厭氧反應(yīng)器。與其他厭氧反應(yīng)器相比，具有更高的處理效能，大大縮小了反應(yīng)器的容積，降低了工程具有更高的處理效能，大大縮小了反應(yīng)器的容積，降低了工程投資，節(jié)省了占地面積。投資，節(jié)省了占地面積。 o 原理：原理：nIC反應(yīng)器構(gòu)造的特點(diǎn)是具有很大的高徑比，一般可達(dá)反應(yīng)器構(gòu)造的特點(diǎn)是具有很大的高徑比，一般可達(dá)，反，反應(yīng)器的高度達(dá)到應(yīng)器的高度達(dá)到20m左右。左右。n整個(gè)反應(yīng)器由第一厭氧反應(yīng)室和第二氧反應(yīng)室疊加而成。每個(gè)厭整個(gè)反應(yīng)器由第一厭氧反應(yīng)室和第二氧反應(yīng)室疊加而成。每個(gè)厭氧反應(yīng)室的頂部各設(shè)一個(gè)氣、固、液三相分離器。第一級(jí)三相分氧反應(yīng)室的頂部各設(shè)一個(gè)氣、固、液三相分離器。第一級(jí)

39、三相分離器主要分離沼氣和水，第二級(jí)三相分離器主要分離污泥和水，離器主要分離沼氣和水，第二級(jí)三相分離器主要分離污泥和水，進(jìn)水和回流污泥在第一厭氧反應(yīng)室進(jìn)行混合。進(jìn)水和回流污泥在第一厭氧反應(yīng)室進(jìn)行混合。n第一反應(yīng)室有很大的去除有機(jī)物能力，進(jìn)入第二厭氧反應(yīng)室的廢第一反應(yīng)室有很大的去除有機(jī)物能力，進(jìn)入第二厭氧反應(yīng)室的廢水可繼續(xù)進(jìn)行處理，去除廢水中的剩余有機(jī)物，提高出水水質(zhì)。水可繼續(xù)進(jìn)行處理，去除廢水中的剩余有機(jī)物，提高出水水質(zhì)。 IC(Internal Circulation)反應(yīng)器剖面圖反應(yīng)器剖面圖o 特點(diǎn)特點(diǎn)：p極高極高COD負(fù)荷（負(fù)荷（15-25 kgCOD/m3.d）p結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省占地面積結(jié)

40、構(gòu)緊湊，節(jié)省占地面積p借沼氣內(nèi)能提升實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，不必外加動(dòng)力借沼氣內(nèi)能提升實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，不必外加動(dòng)力p抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)p具有緩沖具有緩沖pH的能力的能力p出水穩(wěn)定性好出水穩(wěn)定性好p高可靠性高可靠性p基建投資低基建投資低9.兩相厭氧（兩相厭氧（Two-Phase Anaerobic Digestion, TPAD）反應(yīng)器）反應(yīng)器 P283o 著重于工藝變革，而不是反應(yīng)器結(jié)構(gòu)改造，例如兩段著重于工藝變革，而不是反應(yīng)器結(jié)構(gòu)改造，例如兩段UASB工藝。工藝。 第三節(jié)第三節(jié) 厭氧生物處理法的設(shè)計(jì)計(jì)算厭氧生物處理法的設(shè)計(jì)計(jì)算p 厭氧生物處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括厭氧生物處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括：p流程和設(shè)

41、備的選擇；流程和設(shè)備的選擇；p反應(yīng)器和構(gòu)筑物的構(gòu)造和容積的確定；反應(yīng)器和構(gòu)筑物的構(gòu)造和容積的確定；p需熱量的計(jì)算和攪拌設(shè)備的設(shè)計(jì)等。需熱量的計(jì)算和攪拌設(shè)備的設(shè)計(jì)等。 p處理工藝和設(shè)備的選擇；處理工藝和設(shè)備的選擇；p消化溫度；消化溫度；p采用單級(jí)或兩級(jí)消化等。采用單級(jí)或兩級(jí)消化等。 一、流程和設(shè)備的選擇一、流程和設(shè)備的選擇下表列舉了幾種厭氧處理方法的一般性特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，可供工藝下表列舉了幾種厭氧處理方法的一般性特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，可供工藝選擇時(shí)參考。選擇時(shí)參考。方法或反應(yīng)器 特 點(diǎn) 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 傳統(tǒng)消化法在一個(gè)消化池內(nèi)消化，甲烷化和固液分離設(shè)備簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，池容積大，污泥易隨水帶走厭氧生物濾池微

42、生物固著生長(zhǎng)在濾料表面，適于懸浮物量低的廢水設(shè)備簡(jiǎn)單。能承受較高負(fù)荷，出水懸浮固體低，能耗小底部易發(fā)生堵塞，填料費(fèi)用較貴厭氧接觸法用沉淀池分離污泥并進(jìn)行回流。消化池中進(jìn)行適當(dāng)攪拌，池內(nèi)呈完全混合。能適應(yīng)高有機(jī)物濃度和高懸浮物的廢水能承受較高負(fù)荷。有一定抗沖擊負(fù)荷能力，運(yùn)行穩(wěn)定，不受進(jìn)水懸浮物的影響，出水懸浮物低負(fù)荷高時(shí)污泥會(huì)流失。設(shè)備較多。操作上要求較高上流式污泥床反應(yīng)器消化和固液分離在一個(gè)池內(nèi)，微生物濃度高負(fù)荷率高?？?cè)莘e小，能耗低，不需攪拌如設(shè)計(jì)不善，污泥會(huì)大量流失，池構(gòu)造復(fù)雜兩段厭氧處理法酸化和甲烷化在兩個(gè)反應(yīng)器進(jìn)行。能承受較高負(fù)荷，耐沖擊，運(yùn)行穩(wěn)定設(shè)備較多，運(yùn)行操作較復(fù)雜二、厭氧反應(yīng)器的設(shè)計(jì)二、厭氧反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 計(jì)算確定反應(yīng)器容積的常用參數(shù)是負(fù)荷率計(jì)算確