某制藥廠廢水的處理課件

1、2022/7/241河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第一節(jié) 概述2022/7/242河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第一節(jié) 概述1. 定義 厭氧生物法也稱厭氧消化法或厭氧發(fā)酵發(fā)。是在無氧條件下，通過兼性菌和厭氧菌的代謝作用降解污泥和廢水中的有機污染物，分解的終產物主要是沼氣(CH4 和CO2)。2022/7/243河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第一節(jié) 概述2. 發(fā)展歷程（1）早期發(fā)展 18811950年 厭氧生物處理法始于19世紀末。 1881年法國人Louis Mouras 將簡易的沉淀池改進為污水處理構筑物，降解生活污水中的 懸浮物1895年出現(xiàn)的化糞池處理糞便污泥1904年出現(xiàn)的雙層沉淀池1

2、950年出現(xiàn)高效的、可加溫和攪拌的厭氧消化 反應池，加快了厭氧技術的發(fā)展。 以上，屬于傳統(tǒng)的厭氧反應器。2022/7/244河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第一節(jié) 概述2. 發(fā)展歷程：（2） 現(xiàn)代厭氧反應器的形成和發(fā)展 第二代厭氧反應器 1955年開發(fā)了厭氧接觸法新工藝，標志著現(xiàn)代厭氧反應器的開端。進一步推動了厭氧技術的應用和發(fā)展。 上世紀60年代末，McCarty等開發(fā)了厭氧生物濾池(AF) 1974年荷蘭的Lettinga開發(fā)了上流式厭氧污泥床反應器（UASB） 厭氧生物轉盤、 UASB+ AF 。2022/7/245河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第一節(jié) 概述2. 發(fā)展歷程（3）第三代厭氧反

3、應器 1980年Switzenbaum等推出了厭氧附著膜膨脹 床反應器（AAFEB）,還有厭氧流化床（AFB）上世紀90年代后，出現(xiàn)了厭氧膨脹顆粒污泥床（EGSB）、內循環(huán)反應器（IC）、升流式厭氧污泥床過濾器（UBF）2022/7/246河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理2022/7/247河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理1.兩階段理論：自上世紀30年代，厭氧消化過程被認為由不產甲烷的發(fā) 酵性細菌和產甲烷的細菌共同進行的兩階段過程。酸性發(fā)酵階段：發(fā)酵性細菌把復雜有機物進行水解發(fā)酵，形成脂肪酸、醇類、CO2和H2； 甲烷發(fā)酵階段：由產甲烷菌

4、將第一階段的發(fā)酵產物轉化為CH4和CO2。2022/7/248河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理2022/7/249河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理 與好氧過程的根本區(qū)別在于不以分子態(tài)氧作為受氫體，而以化合態(tài)氧、碳、硫、氮等作為受氫體。厭氧生物處理是一個復雜的微生物化學過程，依靠三大主要類群的細菌，即水解產酸細菌(fermentative bacteria)、產氫產乙酸細菌(acetogenic bacteria)和產甲烷細菌(methanogenic bacteria)的聯(lián)合作用完成。參與消化的細菌，酸化階段的統(tǒng)稱產酸或酸化細菌，幾乎包括

5、所有的兼性細菌；甲烷化階段的統(tǒng)稱甲烷細菌。2022/7/2410河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理2.三階段理論三階段理論1979年由Bryant提出水解階段：碳水化合物（脂肪、蛋白質）在水解發(fā)酵菌作用下轉化為糖類、脂肪酸、氨基酸、水和二氧化碳；產酸產乙酸階段：脂肪酸在產氫產乙酸菌作用下轉化成H2、CO2、乙酸 CH3CH2COOHCO2+CH3COOH+H2產甲烷階段：最后兩組生理不同的產甲烷菌，有共同的產物4H2+CO2CH4+2H2O （1/3）CO2還原2CH3COOH2CH4+2CO2 （2/3）乙酸脫羧2022/7/2411河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第

6、二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理2.三階段理論復雜有機物較高級有機酸H2乙酸CH44%76%24%52%28%72%生成甲烷生成乙酸與脫氫2022/7/2412河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理（1）水解階段在細菌胞外酶的作用下大分子的有機物水解為小分子的有機物（2）發(fā)酵階段 梭狀芽孢桿菌、擬桿菌等酸化細菌吸收并轉化為更為簡單的化合物分泌到細胞外，產物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨等3. 四類群理論Zeikus等因發(fā)現(xiàn)同型產乙酸菌將H2/CO2轉化為乙酸提出了四菌群理論。2022/7/2413河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理（3

7、）產乙酸階段 上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質，這一階段的主導細菌是乙酸菌。同時水中有硫酸鹽時，還會有硫酸鹽還原菌參與產乙酸過程。（4）產甲烷階段 乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被轉化為甲烷和以及甲烷菌細胞物質。 經過這些階段大分子的有機物就被轉化為甲烷、二氧化碳、氫氣、硫化氫等小分子物質和少量的厭氧污泥。第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理注意點此過程由兩組生理上不同的產甲烷菌完成，一組把氫和二氧化碳轉化成甲烷，另一組從乙酸或乙酸鹽脫羧產生甲烷，前者約占總量的l/3后者約占2/3。 上述三個階段的反應速度依廢水性質而異，在含纖維素、半纖維素、果膠和脂類等污染

8、物為主的廢水中，水解易成為速度限制步驟； 簡單的糖類、淀粉、氨基酸和一般的蛋白質均能被微生物迅速分解，對含這類有機物為主的廢水，產甲烷易成為限速階段。第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理4.厭氧生物處理過程中微生物優(yōu)勢種群的演替及相互關系由外到內水解細菌、發(fā)酵細菌、氫細菌和乙酸菌、甲烷菌 、硫酸鹽還原菌、厭氧原生動物，其中產甲烷絲菌是厭氧活性污泥的中心骨架產酸細菌為產甲烷細菌提供生長繁殖的底物產酸細菌為產甲烷細菌創(chuàng)造了適宜的氧化還原電位產酸細菌為產甲烷細菌清除了有毒物質產甲烷細菌為產酸細菌的生化反應解除了反饋抑制產酸細菌和產甲烷細菌共同維持環(huán)境中的適宜pH值第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理5.厭氧生化

9、法的優(yōu)點（1）應用范圍廣 因供氧限制，好氧法一般適用于中、低濃度有機廢水的處理，而厭氧法適用于中、高濃度有機廢水。 有些有機物對好氧生物處理法來說是難降解的，但對厭氧生物處理是可降解的，如固體有機物、著色劑蒽醌和某些偶氮染料等。第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理4.厭氧生化法的優(yōu)點（2）產生的沼氣可用于發(fā)電或作為能源第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理沼氣中的主要成分是甲烷，含量5075%之間，是一種很好的燃料。以日排COD10t的工廠為例，若COD去除率為80%，甲烷產量為理論的80%時，則可日產甲烷2240m3,其熱值相當于3.85t原煤，可發(fā)電5400度電。5.厭氧生化法的優(yōu)點（3）對營養(yǎng)物的需求

10、量少 好氧方法BOD：N：P=100：5：1，而厭氧方法為（350500）：5：1，相比而言對N、P的需求要小的多，因此厭氧處理時可以不添加或少添加營養(yǎng)鹽。（4）產生的污泥量少，運行費用低? 繁殖慢；不需要曝氣 （5）有殺菌作用 厭氧處理過程有一定的殺菌作用，可以殺死廢水和污泥中的寄生蟲卵、病毒等。 第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理6.厭氧生化法的缺點（1）出水的有機物濃度高于好氧處理； 發(fā)酵分解有機物不完全；（2）對溫度變化較為敏感 工業(yè)中需要設置進水的控溫裝置，37。（3）厭氧微生物對有毒物質較為敏感 但經過毒物馴化處理的厭氧菌對毒物的耐受力常常會極大地提高。第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理6

11、.厭氧生化法的缺點（4）初次啟動過程緩慢,處理時間長 好氧處理體系的活性污泥或生物膜通常只需要7天就可以培育成功，而厭氧處理體系的活性污泥或生物膜一般需要812周才可以培育成功 （5）處理過程中產生臭氣和有色物質（為什么？） 臭氣主要是SRB形成的具有臭味的硫化氫氣體以及硫醇、氨氣、有機酸等的臭氣。同時硫化氫還會與水中的鐵離子等金屬離子反應形成黑色的硫化物沉淀，使處理后的廢水顏色較深，需要添加后處理設施，進一步脫色脫臭。第二節(jié) 厭氧生物處理的基本原理2022/7/2422河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法2022/7/2423河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水

12、的厭氧生物處理方法工作原理2級(平流沉淀+厭氧污泥消化)缺點：污泥量少、易被帶出，靜態(tài)消化 用于處理來自廁所的糞便廢水，或為生活污水的預處理液固分離處理污泥及厭氧殺寄生蟲及病菌。曾廣泛用于不設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。1. 化糞池2022/7/2425河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法 厭氧濾池（anaerobic filter又稱厭氧固定膜反應器，是60年代末開發(fā)的新型高效厭氧處理裝置。 濾池呈圓柱形，池內裝放填料，池底和池頂密封。 厭氧微生物附著于填料的表面生長，當廢水通過填料層時，在填料表面的厭氧生物膜作用下，廢水中的有機物被降解，并產生

13、沼氣，沼氣從池頂部排出。2.厭氧濾池2022/7/2426河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法廢水從池底進入，從池上部排出，稱升流式厭氧濾池； 廢水從池上部進入，以降流的形式流過填料層，從池底部排出，稱降流式厭氧濾池。 2.厭氧濾池2022/7/2427河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法厭氧生物濾池的特點在厭氧生物濾池中，厭氧微生物大部分存在于生物膜中，少部分以厭氧活性污泥的形式存在于濾料的孔隙中。 廢水與生物膜兩相接觸面大，強化了傳質過程，有機物去除速度快；厭氧微生物總量沿池高度分布是很不均勻的，在池進水部位高。2022/7/2428河北科技

14、大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法對厭氧生物濾池采取如下改進： 出水回流； 部分充填載體； 采用軟性填料。 厭氧生物濾池的特點微生物固著生長為主，不易流失，因此不需污泥回流和攪拌設備； 當廢水中有機物濃度高時，特別是進水懸浮固體濃度和顆粒較大時，進水部位容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。2022/7/2429河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法 在消化池后設沉淀池，將沉淀污泥回流至消化池，形成了厭氧接觸法（anaerobic contact process)。3.厭氧接觸法2022/7/2430河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法3.厭氧接觸法

15、厭氧接觸法實質上是厭氧活性污泥法，不需要曝氣而需要脫氣。厭氧接觸法對懸浮物高的有機廢水(如肉類加工廢水等)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中沉淀。在混合接觸池中，要進行適當攪拌以使污泥保持懸浮狀態(tài)。攪拌可以用機械方法，也可以用泵循環(huán)池水。2022/7/2431河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法3.厭氧接觸法厭氧接觸法的特點:通過污泥回流，保持消化池內污泥濃度較高，一般為10-15g/L，耐沖擊能力強； 消化池的容積負荷較普通消化池高，中溫消化時，一般為2-l0kgCOD/m3d，水力停留時間比普通消化池大大縮短，如常溫下，普通消化池為15-30天

16、，而接觸法小于10天；2022/7/2432河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法3.厭氧接觸法厭氧接觸法的特點:可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液，不存在堵塞問題； 混合液經沉降后，出水水質好， 但需增加沉淀池、污泥回流和脫氣等設備 厭氧接觸法存在混合液難于在沉淀池中進行固液分離的缺點2022/7/2433河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法3.厭氧接觸法幾種脫氣方法:真空脫氣，由消化池排出的混合液經真空脫氣器(真空度為0.005 MPa)，將污泥絮體上的氣泡除去，改善污泥的沉降性能； 熱交換器急冷法，將從消化池排出的混合液進行急速冷卻

17、。 絮凝沉降，向混合液中投加絮凝劑，使厭氧污泥易凝聚成大顆粒，加速沉降； 用超濾器代替沉淀池，以改善固液分離效果。2022/7/2434河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法（1）概述上流式厭氧污泥床反應器（upflow anaerobic sludge blanket reactor)，簡稱UASB反應器，是由荷蘭的G. Lettnga等人在70年代初研制開發(fā)的。污泥床反應器內沒有人工載體，反應器內微生物以自身聚集生長，為顆粒污泥狀態(tài)存在，因而能達到高生物量和高效高負荷。4.上流式厭氧污泥床反應器2022/7/2437河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物

18、處理方法（2)工作原理由圖可見，UASB工作時，廢水從反應器底部進入，與污泥床層的高濃度顆粒污泥接觸，污染物被分解產生沼氣。污水、污泥和沼氣一起向上流動，進入反應器的上部的三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。被分離的消化氣從上部導出，被分離的污泥則自動滑落到懸浮污泥層。出水則從澄清區(qū)流出。2022/7/2438河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法（2）工作原理第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法（3) UASB反應器的構造和組成第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法2022/7/2441河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器（3) U

19、ASB反應器的構造和組成進水配水系統(tǒng) 將廢水盡可能均勻地分配到整個反應器，并有水力攪拌功能。 反應區(qū) 其中包括污泥床區(qū)和污泥懸浮層區(qū)，有機物主要在這里被厭氧菌所分解。三相分離器 由沉淀區(qū)、回流縫和氣封組成，其功能是把沼氣、污泥和液體分開。 2022/7/2442河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器UASB反應器的構造和組成出水系統(tǒng) 其作用是把沉淀區(qū)表層處理過的水均勻地 加以收集，排出反應器。氣室 也稱集氣罩，其作用是收集沼氣。浮渣清除系統(tǒng) 其功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室表面的浮渣，根據需要設置。排泥系統(tǒng) 其功能是均勻地排除反應區(qū)的剩余污泥。 20

20、22/7/2443河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器（4）特點優(yōu)點：有機負荷居第二代反應器之首,水力負荷滿足要求;污泥顆?；笫狗磻鲗Σ焕麠l件的抗性增強;在一定的水力負荷下，可以靠反應器內產生的氣體來實現(xiàn)污泥與基質的充分接觸。（a）反應器內污泥濃度高，一般平均污泥濃度為30-40g/L，其中底部污泥床(sludge bed)污泥濃度60-80g/L，污泥懸浮層(sludge blanket)污泥濃度5-7g/L；2022/7/2444河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器污泥床中的污泥由活性生

21、物量占70-80的高度發(fā)展的顆粒污泥(sludge granules)組成，顆粒的直徑一般在0.5-5.0mm之間，顆粒污泥是UASB反應器的一個重要特征。（b）有機負荷高，水力停留時間短，中溫消化，COD容積負荷在小試驗和中型試驗中可高達20-40kg COD/（m3d）在大型生產裝置中可達到 6-8kg COD/（m3d）。（c）反應器內設三相分離器，被沉淀區(qū)分離的污泥能自動回流到反應區(qū)，一般無污泥回流設備；簡化了工藝，節(jié)約了投資和運行費用。2022/7/2445河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器（c）反應器內設三相分離器，被沉淀區(qū)分離的

22、污泥能自動回流到反應區(qū)，一般無污泥回流設備；簡化了工藝，節(jié)約了投資和運行費用。 （d）無混合攪拌設備。投產運行正常后，利用本身產生的沼氣和進水來攪動；（e）污泥床內不填載體，提高了容積利用率，節(jié)省造價及避免堵塞問題。2022/7/2446河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器缺點：（a）大型裝置內會有短流現(xiàn)象（要求配水裝置性能要好）（b）進水SS要求200mg/L，以免對污泥顆?；焕驕p少反應區(qū)的有效容積，甚至引起堵塞（c）在沒有顆粒污泥接種的情況下，啟動時間長（d）對水質和負荷突然變化比較敏感（e）要求水溫高些，最好35左右。2022/7/2

23、447河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器（5）顆粒污泥A）定義：顆粒污泥（Granular Sludge)是由菌體多樣的自身固定化機制形成的高生物活性的一種生物聚體。 厭氧污泥的主要聚集形式包括顆粒(granules)、 團體(pellets)、絮體（flocs)、絮狀污泥(nocculent sludge)等。團體和顆粒是結構緊密的聚集體，這些聚集體沉降后呈現(xiàn)固定的形態(tài)。絮體和絮狀污泥則是具有蓬松結構的聚集體，這些聚集體沉降后無固定形態(tài)。2022/7/2448河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反

24、應器（5）顆粒污泥B）三種類型的顆粒污泥： 桿菌顆粒 絲菌顆粒 球菌顆粒C)顆粒污泥的形成原理：細菌很容易在惰性材料表面上附著并結團。污泥中存在大量的絲狀菌，具有較強的附著能力2022/7/2449河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器（5）顆粒污泥D）顆粒污泥的特點：形狀不規(guī)則顏色呈灰黑色或褐黑色，包裹灰白色生物膜相對密度在1.01-1.05左右污泥指數(shù)與顆粒大小有關顆粒污泥在反應器中的沉降速率為0.3-0.8m/h2022/7/2450河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器（5）顆粒污泥E)形成

25、過程：顆粒污泥可被認為是球狀生物膜，其形成過程可分為以下四個階段：將細胞運到惰性物質或其它細胞的表面。通過物理化學作用力可逆吸附基底上。通過微生物表面的鞭毛、纖毛或胞外多聚物將細胞吸附于基底上。細胞的倍增和顆粒污泥的形成。 2022/7/2451河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器（6） UASB 的設計A) UASB 反應器設計計算的主要內容有： 池型選擇、有效容積以及各主要部位尺寸的確定； 進水配水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)、三相分離器等主要設備的設計計算； 其它設備和管道如排泥和排渣系統(tǒng)等的設計計算2022/7/2452河北科技大學環(huán)境科學與工程學院

26、第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器（6） UASB 的設計B) UASB反應器容積的確定 V反應器有效容積， m3 ； Q廢水流量， m3 d； So進水COD或BOD5濃度，gmL； NVCOD或BOD5容積負荷，kg(m3d) NV 與水溫、水質、污染物可生化性有關，一般取 68kgCOD/ m3d2022/7/2453河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法（6） UASB 的設計C)三相分離器的設計：三相分離器的型式是多種多樣的，但其三項主要功能均為氣液分離、固液分離和污泥回流；主要組成部分為氣封、沉淀區(qū)和回流縫。2022/7/2454河北科技

27、大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法C)三相分離器的設計：2022/7/2455河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法4.上流式厭氧污泥床反應器C)三相分離器的設計三相分離器的設計要點： 沉淀區(qū)的設計：要求表面負荷應小于1.0m3/m2.d；集氣罩斜面的坡度應為55-60；沉淀區(qū)的總水深應不小于1.5m，廢水在沉淀區(qū)的停留時間應在1.5-2.0h 之間； 回流縫的設計； 氣液分離效果的計算與校核；2022/7/2456河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法（6） UASB 的設計D) 出水系統(tǒng)的設計：E) 浮渣清除系統(tǒng)的設計：F) 排

28、泥系統(tǒng)設計：G) 其他設計中應考慮的問題：加熱和保溫；沼氣的收集、貯存和利用；防腐；H) UASB 的布水系統(tǒng)： 為使底物與污泥能充分接觸,布水應盡量，避免溝流，進水方式分為間歇式，脈沖式，連續(xù)均勻流，連續(xù)與間歇回流結合2022/7/2457河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法（6） UASB 的設計D) 出水系統(tǒng)的設計：E) 浮渣清除系統(tǒng)的設計：F) 排泥系統(tǒng)設計：G) 其他設計中應考慮的問題：加熱和保溫；沼氣的收集、貯存和利用；防腐；H) UASB 的布水系統(tǒng)： 為使底物與污泥能充分接觸,布水應盡量，避免溝流，進水方式分為間歇式，脈沖式，連續(xù)均勻流，連續(xù)與間歇回流結

29、合2022/7/2458河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法（6） UASB 的設計I)進水水質的特性： 應考慮是否影響污泥的顆?；?，形成泡沫的浮渣、降解速率等問題。J) UASB 的水封高度： 控制一定的氣囊高度可壓破泡沫，可避免泡沫和浮泥進入排氣系統(tǒng)。2022/7/2459河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法5.分段厭氧處理法 消化可將水解酸化過程和甲烷化過程分開在兩個反應器內分階段進行，以使兩類微生物都能在各自的最適條件下生長繁殖。 第一段的功能是：水解和液化固態(tài)有機物為有機酸緩沖和稀釋負荷沖擊與有害物質 截留難降解的固態(tài)物質 第二段的功能

30、是：保持嚴格的厭氧條件和pH值，以利于甲烷菌的生長降解、穩(wěn)定有機物，產生含甲烷較多的消化氣截留懸浮固體，以改善出水水質2022/7/2460河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法5.分段厭氧處理法二段式厭氧處理法可以采用不同構筑物予以組合。例如對懸浮物高的工業(yè)廢水，采用厭氧接觸法與上流式厭氧污泥床反應器串聯(lián)的組合，其流程如下圖。2022/7/2461河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法5.分段厭氧處理法在兩相厭氧工藝中，最本質的特征是實現(xiàn)相的分離，方法主要有： 化學法：投加抑制劑或調整氧化還原電位，抑制產甲烷菌在產酸相中的生長； 物理法：采用選擇性

31、的半透明膜使進入兩個反應器的基質有顯著的差別，以實現(xiàn)相的分離；2022/7/2462河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法5.分段厭氧處理法 動力學控制法：利用產酸菌和產甲烷菌在生長速率上的差異，控制兩個反應器的水力停留時間，使產甲烷菌無法在產酸相中生長。 目前應用的最多的相分離的方法，是最后一種，即動力學控制法。但實際上，很難做到相的完全分離。2022/7/2463河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第三節(jié) 污水的厭氧生物處理方法6.第三代厭氧生物反應器厭氧膨脹顆粒污泥床 內循環(huán)反應器 升流式污泥床過濾器填料EGSB IC UBF2022/7/2464河北科技大學環(huán)境科學與工

32、程學院第四節(jié) 厭氧生物處理法的設計2022/7/2465河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第四節(jié) 厭氧生物處理法的設計1.流程和設備的選擇2.厭氧反應器的設計3.消化池的熱量計算4.工藝流程的設計5.沼氣的收集、貯存2022/7/2466河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第四節(jié) 厭氧生物處理法的設計1.流程和設備的選擇2.厭氧反應器的設計3.消化池的熱量計算4.工藝流程的設計2022/7/2467河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第四節(jié) 厭氧生物處理法的設計1.流程和設備的選擇處理工藝和設備的選擇消化溫度選擇單級或兩級(段)消化2022/7/2468河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第四節(jié) 厭氧生物處理法的設

33、計2022/7/2469河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第四節(jié) 厭氧生物處理法的設計2.厭氧反應器的設計 計算確定反應器容積的常用參數(shù)是負荷率N和消化時間t，公式為： 產氣量一般可按0.40.5m3/kg(COD)進行估算。2022/7/2470河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第四節(jié) 厭氧生物處理法的設計3.產氣量計算糖類、脂類和蛋白質等有機物經過厭氧消化能轉化為甲烷和CO2等 氣體，這樣的混合氣體統(tǒng)稱為沼氣；產生沼氣的數(shù)量和成分取決于被消化的有機物的化學組成，一般可以用下式進行估算：2022/7/2471河北科技大學環(huán)境科學與工程學院第四節(jié) 厭氧生物處理法的設計3.產氣量計算理論上認為，1gCOD在厭氧條件下完全降解可以生成0.25 gCH4，相當于標準狀態(tài)下的甲烷氣體體積為0.35L；沼氣中CO2和CH4的百分含量不