廢水的深度厭氧處理技術(shù)課件

1、廢水的深度厭氧處理技術(shù)馬三劍“環(huán)境工程師俱樂部”2004年10月網(wǎng)友會,上海第1頁，共35頁。各位網(wǎng)友小野人野人土人咕嚕大咕嚕咕嚕隊長管理員國慶好！!第2頁，共35頁。馬三劍網(wǎng)上的“新朋友”網(wǎng)齡3個月帖齡2周剛晉升“土人”級在“七嘴八舌話環(huán)?！薄芭c環(huán)保專家面對面”中教師、工程師、污染控制工程師（污師）教齡20年(原蘇州環(huán)保學(xué)院)污師齡十多年(自己“封”的)在“與環(huán)保專家面對面”社區(qū)留了個廣告帖子,大家都看到了，抄在后感謝“聚會組織者”給我一次和大家面對面交流的機(jī)會第3頁，共35頁。我的廣告背景與技術(shù)特征化學(xué)工程是我的背景盡管那已是2226年前的事了，仍嘗試著用“化學(xué)工程”的思路、方法、技術(shù)解決

2、污染控制的技術(shù)問題。在“資產(chǎn)階級自由化”最嚴(yán)重的時候，在“資產(chǎn)階級自由化”最嚴(yán)重的城市上大學(xué)，“自由化”的很。本職與興趣空氣污染控制工程是我的“本職”工作，工資所在。但是，對城市垃圾填埋技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品加工廢水處理技術(shù)、生活污水低耗處理技術(shù)等等感興趣，力爭能悟出些道理，并先后進(jìn)行工程實(shí)踐，來驗(yàn)證“道理”是否合理，并發(fā)現(xiàn)自己的“無知”?？傇趧e人的本職、自己感興趣的領(lǐng)域內(nèi)游蕩，所以，少不了總挨別人的踢。第4頁，共35頁。很長廣告（續(xù)）愛好與彷徨聊天是我的愛好，在聊天時，感到自己無所不知。但進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室、到了工地，發(fā)現(xiàn)自己所知甚少。所以，總在聊天和實(shí)驗(yàn)室、工地之間徘徊，找不到自己的“位置”。都怪“聊天”職

3、業(yè)需求的就業(yè)人員太少理智引起痛苦理智告訴我：學(xué)歷、職稱、文章、書、錢和技術(shù)、工程一樣都是身外之物，應(yīng)該盡力回避它們。但是，總擺脫不了它們的引誘和控制，并且時常還沖過去和它們親近。理智和本能之間的沖撞，使已“奔五”的我，仍能常常感到痛苦和后悔。第5頁，共35頁。耐心點(diǎn)廣告就完了沒有專著的“托詞”看到別人寫學(xué)術(shù)論文、寫專著，總認(rèn)為他們是在誤人子弟，但自己對這些文獻(xiàn)又愛不釋手，從中獲得很多?，F(xiàn)在已能承認(rèn)文獻(xiàn)對社會貢獻(xiàn)很大，又不愿徹底改變自己的原來的錯誤，希望通過“網(wǎng)”來折中。網(wǎng)上還是“菜鳥”的我，堅信：由于其速度、覆蓋面、民主、非功利、，網(wǎng)會取代部分傳統(tǒng)文獻(xiàn)的功能。大家都來說實(shí)話，廣大“環(huán)工”的影響

4、希望大家通過真實(shí)、真誠，來擴(kuò)大“環(huán)境工程師俱樂部”的影響。第6頁，共35頁。題目與內(nèi)容我的發(fā)言很可能不是大家希望的，甚至可能離“組織者”的要求也相差很遠(yuǎn)。我期望：由于“網(wǎng)具有民主性”，能得到你們的原諒題目：一種重要的廢水生物處理技術(shù)深度厭氧技術(shù)主要內(nèi)容：從厭氧技術(shù)所想到的：什么是好的廢水處理技術(shù)厭氧技術(shù)處理廢水的基本條件從各種來劃分厭氧技術(shù)幾種厭氧反應(yīng)器特征的淺析表現(xiàn)形式不好沒有照片、動畫等第7頁，共35頁。什么是好的廢水處理技術(shù)高污染物去除率能滿足當(dāng)?shù)氐呐欧乓蟮屯顿Y低運(yùn)行費(fèi)用低占地要求對熟練的管理、操作人員要求低處理前后都不需要新鮮水稀釋最好有副產(chǎn)品，或出水能回用效果、運(yùn)行穩(wěn)定第8頁，共3

5、5頁。什么是好的廢水處理技術(shù)（C）管理、操作簡單、方便有成功的“工程實(shí)例”支持技術(shù)來源：可靠、先進(jìn)、負(fù)責(zé)、應(yīng)變能力強(qiáng)、不喜歡扯皮、價格合理、規(guī)模可大可小對電力、地區(qū)、氣候、不敏感種污泥來源：可靠、價格合理、易得到關(guān)鍵設(shè)備來源：可靠、先進(jìn)、價格合理、易得到第9頁，共35頁。用厭氧技術(shù)處理廢水的條件水中的污染物能被微生物利用（就是能被降解）不能被微生物利用的污染物，如塑料、大塊油脂等，不要用生物法毒藥可能變成美味，美味也會成為毒藥?？炊纠韺W(xué)的內(nèi)容反應(yīng)器中有足夠多的、具有活性的微生物，以保證降解速度微生物是“無處不在，無時不有”的，但是，“想多不多，要少不少”降解速度和二個因素有關(guān)，單位量生物的降解

6、速度和生物總量。厭氧的量（反應(yīng)器中），一般在10100kg生物/立方。保證生物量前提：生長的比流失的快；或加入的比失去的（死亡和流失）多。第10頁，共35頁。厭氧法處理水的條件（2）水（含污染物）和微生物有良好的混合接觸我們污師的主要目標(biāo)，主要工作領(lǐng)域之一接觸的基本方法：混合。向水中施加能量。其它物理條件，有利用微生物生存、生長厭氧條件：沒有溶解氧。本污師建議：不必刻意追求此。對毒性、沖擊等給予足夠的注意。溫度、PH值、堿度、硬度、機(jī)械損傷、。第11頁，共35頁。厭氧法處理水的條件（3）水中的污染物能被微生物利用能降解的原因，不是我們“宏觀”污師所工作的領(lǐng)域提高降解的程度，科學(xué)家們在尋找能吃特

7、殊污染的微生物“微觀”污師在利用基因技術(shù)，代替上帝，“創(chuàng)造”能吃污染的“新微生物”。危險?。∪绻麆?chuàng)造出一某種微生物特別能吃，很可能晚上把污師們吃掉，把錦江之星的大樓吃掉了，。如下幾點(diǎn)是我們工程師的主要任務(wù)。保證反應(yīng)器中有足夠多的微生物，以保證降解速度含污染物的水和微生物有良好的混合接觸保證各種物理條件，以有利于微生物生存、生長第12頁，共35頁。從不同角度來看厭氧技術(shù)厭氧技術(shù)的處理深度水解大分子和水反應(yīng)，一般伴有溶解過程酸化有機(jī)分子變成有機(jī)酸，一般呈現(xiàn)PH值下降甲烷化伴有明顯的沼氣產(chǎn)生前二者用得較多今天我們以甲烷化的技術(shù)為主第13頁，共35頁。厭氧技術(shù)處理的對象生活污水成分比較復(fù)雜，并且，很難

8、講是純的“生活污水”，總是有一定非生活污水進(jìn)入。但是，城市與城市，國家與國家，成分差別不大，差別較大的只是濃度熱帶地區(qū)有以深度厭氧為主的處理廠（哥倫比西、印度、）工業(yè)廢水國內(nèi)的深度厭氧仍主要處理工業(yè)廢水太多類型其他廢水商業(yè)、醫(yī)院、垃圾處理、第14頁，共35頁。進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)的濃度高濃度有機(jī)廢水一般在3000mgCOD/L以上如果高于50000mgCOD /L，又要小心了，歸屬于“固體發(fā)酵”這是大家的共識：一看高濃度有機(jī)廢水，就想到厭氧中濃度有機(jī)廢水一般在10003000mgCOD/L之間用不用厭氧，大家爭論很大我們在此“中間地帶”，下了不少功夫。低濃度有機(jī)廢水從來不考慮用厭氧，此是“誤區(qū)”用不用

9、厭氧，濃度只是一個指標(biāo)，不是決定性指標(biāo)，所以，我講大家在此方面有誤區(qū)。第15頁，共35頁。厭氧微生物的“固定”技術(shù)不讓微生物流失，就是將其“固定”在反應(yīng)器中固定技術(shù)懸浮污泥，污泥在水中呈懸浮狀態(tài)，隨水流動，隨水流出。在池外進(jìn)行污水分離，然后把分離出來的、較濃的污泥，回流進(jìn)入池中，以保證池中有一定濃度的污泥。當(dāng)然，也有技術(shù)是將池中的水（不含污泥）抽出來，污泥剩下。就是所謂的“膜生物技術(shù)”。生物膜，污泥長在較大固定上（或污泥聚集在一起），污泥不再順?biāo)?，以被固定在池中。例如：厭氧濾池、厭氧顆粒污泥法、等膜法用得多第16頁，共35頁。操作和時間的關(guān)系間歇運(yùn)行操作條件和時間有關(guān)，不同的時間有不同操作

10、運(yùn)行模式。厭氧SBR法（ASBR），我個人不認(rèn)為“是個好主意”連續(xù)操作操作條件和時間無關(guān)，一般什么情況下，什么時候操作方式都一樣。人類后來才學(xué)會的方法，在工業(yè)革命中走向高潮，先在水處理、化工等行業(yè)中用，后來連機(jī)械生產(chǎn)也搞起來“流水線”水處理中大多數(shù)都是如此，只有個別“逆流”注意：一天開8小時，一旦開了就是連續(xù)的現(xiàn)象也是：連續(xù)操作。第17頁，共35頁。流動（混合）的型式從流動（混合）型式也分為完全混合式、推流式完全混合式不同年齡的水、微生物、污染物完全混合在一起反應(yīng)器內(nèi)任何一點(diǎn)處的性質(zhì)完全相同出水中各種壽命的水、微生物、污染物都有。出水性質(zhì)和池內(nèi)水的性質(zhì)一樣。推流式（活塞流）不同年齡的水、污染物

11、、微生物決不相混，出水中都為同一個壽命，池中各點(diǎn)的性質(zhì)不相同。實(shí)際流形介于二個理想的、極端的模型之間對于某個反應(yīng)器，大家要分析接近哪個極端第18頁，共35頁。回流和不回流不回流出反應(yīng)器的水不再回到反應(yīng)器中不回流的厭氧反應(yīng)器多一點(diǎn)回流有些厭氧系統(tǒng)回流，但回流比不大厭氧氧化溝，可以看成回流比很大的反應(yīng)器內(nèi)部回流（內(nèi)循環(huán)）從“機(jī)理”上很難和“攪拌混合”分開有厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，下面我們還會聽到有關(guān)人員闡述。第19頁，共35頁。多相反應(yīng)系統(tǒng)“酸化相”反應(yīng)器在前，“甲烷相”反應(yīng)器在后愿望分工負(fù)責(zé)?；ど?，任務(wù)單一的反應(yīng)器，效率高希望：總體積小一點(diǎn)問題厭氧微生物和咱們中國人一樣，喜歡伙在一起。原因，我們可在

12、帖子上討論。在工程上很難做到：不讓前面的反應(yīng)器產(chǎn)氣，不讓后面的反應(yīng)器酸化。如果前反應(yīng)器足夠大，后反應(yīng)器可以省去如果前反應(yīng)器足夠小，前反應(yīng)器可以省去二器串聯(lián)造成工程上、操作上麻煩很多！大家都是工程師我們提出，大家也都知道。第20頁，共35頁。微生物相對于反應(yīng)器的位置流化床微生物和流體一起流動（相對流體不動）厭氧流化床、厭氧發(fā)酵罐、厭氧接觸氧化固定床微生物相對反應(yīng)器不動（相對對流體動）（固定床）厭氧濾床、厭氧生物濾池、UASB底部、膨脹床介于二者之間的，也就是，微生物相對于反應(yīng)器小幅度地上下運(yùn)動，但相對于流體也動例如：膨脹床、懸浮床、實(shí)際情況總是介于這些極端情況之間的第21頁，共35頁。厭氧生物的

13、載體填料厭氧反應(yīng)器加不加填料？好幾個反復(fù)了：先不加！發(fā)現(xiàn)不行，加！加了也不行，又不加！個別單位仍堅持加！我建議：不加不行時，只好加！加了沒有壞處，又有別人堅持加時，就加！加了使問題嚴(yán)重，頂住不加加填料帶來許多問題，但也帶來一定的作用。載體一般稱為：填料剛性、軟性、半軟性、組合填料；無機(jī)、有機(jī)；懸浮、固定注意：厭氧污泥和好氧污泥相比，掛膜很是不同還是產(chǎn)氣造成的問題大家不仿回去做做掛膜實(shí)驗(yàn)國內(nèi)的論文不多研究生們試試。第22頁，共35頁。高溫、中溫、低溫厭氧高溫厭氧溫度在5065用的不少，主要用于固體發(fā)酵，在酒精行業(yè)在多問題：顆粒污泥形成待研究，抗毒性待提高中溫厭氧溫度在3040用的最多，研究最多低

14、溫溫度在18以下工業(yè)上應(yīng)用不多，研究待加強(qiáng)。我們現(xiàn)在是研究人員（研究生），成果不多，工程有用的研究不多，基礎(chǔ)的研究也不多。第23頁，共35頁。幾種厭氧反應(yīng)器分析分析某個反應(yīng)器千萬別看其優(yōu)點(diǎn)你就是不想看其優(yōu)點(diǎn)也不行，教授、博士、專家、廠家、公司、，不停在你耳邊大聲喊。當(dāng)然我不是建議大家拒絕新生事物你沒有用過的，就是新生，新生的最大問題：沒有經(jīng)驗(yàn)、還沒有吃過虧！分析反應(yīng)器，找不出它的缺點(diǎn)不行設(shè)計人員如果找不到不足，就無法在工程中克服這些不足，冒險去模仿、設(shè)計，肯定導(dǎo)致失敗。研究人員如果找不到不足，就無法找到前進(jìn)的目標(biāo)。領(lǐng)導(dǎo)如果找不到不足，說明你還不了解它，還需要找專家、依靠專家。找到不足，不一定就

15、能彌補(bǔ)這些不足。你的措施可能使問題更糟，也很可能“按住了葫蘆，漂起了瓢”。第24頁，共35頁。厭氧接觸氧化（ACO）流程和反應(yīng)器類型模仿“活性污泥法”，和好氧的活性污泥法的流程一樣。厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)入二沉池，厭氧污泥回流，上清液排放。一般為完全混合反應(yīng)器，采用懸浮污泥問題：二沉池中產(chǎn)氣，厭氧污泥沉不下來?；亓魉奈勰酀舛鹊停瑢?dǎo)致反應(yīng)器中的微生物量低。出水中SS高，污泥流失可能會大于產(chǎn)生的速度，反應(yīng)器中的微生物量越來越低，直至很低。應(yīng)用國內(nèi)基本上沒有單位“號稱”走此路線有些單位的UASB等系統(tǒng)，采用回流，其實(shí)就是此法厭氧流化床一般都采用回流，和其區(qū)別為流化床內(nèi)的厭氧濃度可能高，如果不高，就是此法

16、。第25頁，共35頁。厭氧發(fā)酵罐（ADT）起源是固體發(fā)酵技術(shù)的移殖，例如，污泥消化技術(shù)再例如，農(nóng)村糞便產(chǎn)沼氣技術(shù)流程與反應(yīng)器類型一般設(shè)計目標(biāo)為：完全混合式大家用了許許多多精力，進(jìn)行了許許多多的“小修小補(bǔ)”。應(yīng)用和問題應(yīng)用較多，仍有人用，尤其酒精行業(yè)問題和厭氧接觸氧化法相同。但是，如果固體發(fā)酵，罐內(nèi)SS還可以。效率也能保持在一定的值上，表現(xiàn)為：反應(yīng)器中微生物量低，出水帶SS嚴(yán)重且不好分離。去除率低?；蛲Ａ魰r間太長，7天是個中間值。對較低濃度廢水無法適用第26頁，共35頁。厭氧流化床（FB）挺早的技術(shù)，比UASB還早也是上流式，希望厭氧污泥長在顆粒填料上。問題厭氧污泥長在顆粒上比較困難，且不牢固填

17、料+污泥形成的顆粒被上流水沖起來形成流化態(tài)不容易，流速要幾十米/小時能被沖起來的顆粒，在后面的沉淀池中不好沉淀如果流速不大，不加填料，和UASB很難區(qū)分。尷尬!如果，器內(nèi)污泥濃度低，又和厭氧接觸氧化無法區(qū)分。尷尬!不加填料也能形成“顆?！?，尷尬!第27頁，共35頁。上流式厭氧污泥床（UASB）污泥層水從反應(yīng)器底部（進(jìn)水區(qū)）均勻進(jìn)入，在反應(yīng)器頂部（出水區(qū)）均勻地流出污泥在反應(yīng)器底呈“固定”床被沖起來的“污泥+氣泡”顆粒，形成懸浮床，甚至是流化床有“三相分離器”把“污泥+氣泡”顆粒從水中分離出來把污泥和氣泡進(jìn)行分離污泥流出反應(yīng)器較少，不必回流問題設(shè)計三相分離不容易，運(yùn)行時污泥流失嚴(yán)重調(diào)試時間長運(yùn)行

18、穩(wěn)定性有待提高第28頁，共35頁。厭氧膨脹床（EB）UASB上的“改進(jìn)”希望污泥別躺在反應(yīng)器底部不動，而是呈膨脹懸，積極工作！認(rèn)為：這樣污泥和水的接觸好，理論上講負(fù)荷可以高一些。問題無法找到一個上游速度，剛好托起污泥，而不沖走它們。注意：器的污泥大小不一，沉降性能相差很大。對UASB的穩(wěn)定性差這個不足，如火上澆油。我們和英國人搞了二三年的中試，沒辦法！后來讓他們靠邊站了。他們回去過元旦等節(jié)日了，我們瞞著啟動，他們回來看還行，就睜眼閉眼了，他們?yōu)榱送瓿扇蝿?wù)也挺賊的。領(lǐng)導(dǎo)要注意：壓力大時，也無法完成時，英國人也“假”。第29頁，共35頁。厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）和EB和異同EB可能是有顆粒填料的反應(yīng)器而EGSB是沒有填料的顆粒污泥此和FB與UASB的區(qū)別一樣。問題國內(nèi)顆粒污泥源不足同樣也找不到一個“剛剛好的”上流速度，托起顆粒污泥，讓它膨脹，而不流走！UASB中部的污泥也是膨脹或流動的，無法區(qū)分是不是UASB國內(nèi)有人號稱，甚至說我們的長徑比大的反應(yīng)器為EGSB，我們講：叫個啥名子，對甲方不重要。第30頁，共35頁。厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）愿望希望不要“三