污水處理主要工藝厭氧生物處理

1、污水處理主要工藝厭氧生物處理原理：厭氧生物處理的原理為兩階段理論，即第一階段是發(fā)酵階段，也稱產(chǎn)酸階段或酸性發(fā)酵階段，發(fā)酵細(xì)菌以廢水中的有機物為底物，發(fā)生水解和酸化反應(yīng)，將有機物降解為以脂肪酸、醇類、二氧化碳和氫氣等為主的產(chǎn)物。第二階段是產(chǎn)甲烷階段，也稱堿性發(fā)酵階段，產(chǎn)甲烷菌利用第一階段的產(chǎn)物脂肪酸、醇類、二氧化碳和氫氣等為底物，最終將其轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。優(yōu)點：a厭氧生物處理可以產(chǎn)生生物能，污泥消化和有機廢水的厭氧發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣，沼氣可作為能源利用。(2)節(jié)省動力消耗。厭氧生物處理過程中，細(xì)菌分解有機物是營無分子氧呼吸，故不必給系統(tǒng)提供氧氣。(3)厭氧消化對某些能降解的有機物有較好的降解能

2、力。(4)對N、P的需求量低，這是因為厭氧處理合成的細(xì)胞數(shù)很少，遠(yuǎn)低于好氧處理過程合成的細(xì)胞數(shù)。(5)厭氧處理產(chǎn)生的污泥量少，這是因為厭氧降解時只有少部分有機物被同化為細(xì)胞，絕大多數(shù)被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。缺點：a運行管理復(fù)雜，產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌性質(zhì)不同，要保持兩大類群的平衡，要對運行進(jìn)行嚴(yán)格管理。(2)厭氧法啟動周期長，因為厭氧生物世代周期長，增長速率低，污泥增長緩慢。(3)采用厭氧消化不能去除廢水中的N、P。(4)衛(wèi)生條件差，廢水中一般含有硫酸鹽，厭氧條件下會產(chǎn)生硫化氫氣體，散發(fā)出臭氣，影響環(huán)境衛(wèi)生。(5)厭氧處理對有機物的去除不徹底，一般單獨對廢水中的有機物進(jìn)行厭氧處理不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，故

3、厭氧處理必須和好氧處理相結(jié)合。2.2.4.1、化糞池原理：利用沉淀和厭氧發(fā)酵去除生活污水中懸浮性有機物的處理設(shè)施， 屬于初級的過渡性生活處理構(gòu)筑物。優(yōu)點：污水進(jìn)入化糞池經(jīng)過1224h的沉淀，可去除50%60%的懸浮物。沉淀下來的污泥經(jīng)過3個月以上的厭氧發(fā)酵分解，使污泥中的有機物分解成穩(wěn)定的無機物，易腐敗的生污泥轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的熟污泥，改變了污泥的結(jié)構(gòu)，降低了污泥的含水率。定期將污泥清掏外運，填埋或用作肥料。缺點：傳統(tǒng)化糞池由于技術(shù)含量低，腐化功能差，如果日常維護(hù)管理不到位，還會出現(xiàn)沼氣中毒、爆炸等安全隱患?，F(xiàn)在的化糞池增加了通氣管，將化糞池中的廢氣排人空氣中，減少了安全隱患?；S池污泥的處置是問題

4、，化糞池的堵塞問題。2.2.4.2、厭氧生物濾池原理：一種內(nèi)部裝填有微生物載體（即濾料）的厭氧生物反應(yīng)器。厭氧微生物部分附著生長在濾料上，形成厭氧生物膜，部分在濾料空隙間懸浮生長。污水流經(jīng)掛有生物膜的濾料時，水中的有機物擴散到生物膜表面，并被生物膜中的微生物降解轉(zhuǎn)化為沼氣，凈化后的水通過排水設(shè)備排至池外，所產(chǎn)生的沼氣被收集利用。優(yōu)點：處理能力比一般消化池高；生物量濃度高，可獲得較高的有機負(fù)荷；不需要專門的攪拌設(shè)備，裝置簡單，工藝自身能耗低；微生物菌體停留時間長，耐沖擊負(fù)荷能力較強；無需回流污泥，運行管理方便；在處理水量和負(fù)荷有較大變化的情況下，運行能保持較大的穩(wěn)定性。缺點：濾池容易堵塞，尤其是

5、底部，因此主要適用于懸浮物濃度較低的溶解性有機廢水處理；對布水裝置要求較高，否則易發(fā)生短流，影響處理效果；濾池的清洗尚無簡單有效的方法。2.2.4.3、厭氧接觸法原理：為了克服普通消化池不能按需要保留或補充厭氧活性污泥的缺點，在消化池后設(shè)沉淀池，將沉淀污泥回流到消化池，這樣就形成了厭氧接觸氧化法。厭氧接觸氧化法使污泥不流失、出水水質(zhì)穩(wěn)定，可提高消化池內(nèi)的污泥濃度，縮短污水在消化池內(nèi)的水力停留時間，從而提高厭氧反應(yīng)的有機容積負(fù)荷和處理效率。特點：a由于設(shè)置了專門的污泥截留設(shè)施，能夠回流污泥，通過污泥回流，使厭氧接觸法的固體停留時間較長?？杀３窒貎?nèi)1015g/L的較高污泥濃度，提高了耐沖擊能力

6、，使系統(tǒng)運行比較穩(wěn)定；(2)容積負(fù)荷大大超過普通消化池，中溫消化時一般為210kgCODcr(m3d)，水力停留時問比普通消化池大大縮短，比如常溫下普通消化池的水力停留時間為2030d，而接觸法小于10d：(3)不存在堵塞問題，可以處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的污泥或廢水；(4)混合液經(jīng)沉淀后，出水水質(zhì)好。缺點：混合液難于在普通沉淀池中進(jìn)行固液分離，需要設(shè)置專門的脫氣設(shè)施。需要配置沉淀池、污泥回流和脫氣等設(shè)備，流程較復(fù)雜；從厭氧反應(yīng)器排出的混合液中的污泥由于附著大量的氣泡,在沉淀池中易于上浮到水面而被出水帶走.此外二沉池中會產(chǎn)生沼氣,是已近沉淀的污泥上翻,導(dǎo)致固液分離效果不佳,影響回流污泥的

7、濃度,進(jìn)而影響到反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度.2.2.4.4、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）原理：UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼

8、氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。優(yōu)點：UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為2040gVSS/1；有機負(fù)荷高，水力停留時間長，采用中溫發(fā)酵時，容積負(fù)荷一般為10kgCOD/m3.d左右；無混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對下部的污泥層也有一定程度的攪動；污泥床不填載體，節(jié)省造價及避免因填料發(fā)生堵賽問題；UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀

9、池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。缺點：進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過高，一般控制在100mg/l以下；污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力；對水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。2.2.4.5、分段厭氧處理法（兩級厭氧）原理：根據(jù)厭氧消化階段，對于固態(tài)有機物濃度高的污水，將水解、酸化和甲烷化的過程分開進(jìn)行，第一段的功能是：固態(tài)有機物水解為有機酸；緩沖和稀釋負(fù)荷沖擊與有害物質(zhì)，截留固態(tài)難解物質(zhì)。第二段的功能是：保持嚴(yán)格的厭氧條件和pH，以利于產(chǎn)甲烷菌的生長；難解、穩(wěn)定有機物，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)。優(yōu)點：運行穩(wěn)定可靠，

10、能承受pH、毒物等沖擊，有機負(fù)荷高，消化氣中甲烷含量高缺點：設(shè)備較多，流程操作復(fù)雜。2.2.4.6、厭氧膨脹床和厭氧流化床（AFB）借鑒化工流態(tài)化技術(shù)的一種生物反應(yīng)器。在AFB反應(yīng)器中，微生物固定于小顆粒上而形成生物粒子，以生物粒子為流化粒料，污水作為流化介質(zhì)，由外界施以動力，使生物粒子克服重力與流體阻力，形成“流態(tài)化”。2.2.4.7、厭氧生物轉(zhuǎn)盤原理：與好氧生物轉(zhuǎn)盤相似，不同之處是在于上部加蓋密封，為了收集沼氣和防止液面上的空間存氧。污水處理靠盤片表面生物膜和懸浮反應(yīng)槽中的厭氧活性污泥共同完成。盤片轉(zhuǎn)動時，作用在生物膜上的剪切力將老化的生物膜剝下，在水中呈懸浮狀態(tài)，隨水流出槽外，沼氣從槽頂排出。優(yōu)點：可接受較高的有機負(fù)荷和沖擊負(fù)荷；COD去除率可達(dá)90%以上；不存在載體堵塞問題，生物膜可經(jīng)常保持較高活性；便于操作，易于管理。缺點：造價太高。2.2.7.8、兩相厭氧法原理：是根據(jù)消化機理，將厭氧消化的產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段完全分開，分別控制有利于進(jìn)行產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷的條件，并將這兩個反應(yīng)器串聯(lián)起來，形成兩相厭氧消化系統(tǒng)。兩相厭氧消化比較容易控制不同階段的最佳反應(yīng)條件，酸化反應(yīng)器承擔(dān)著對進(jìn)水負(fù)荷的一定緩沖作用，為產(chǎn)甲烷階段保持一個相