北京科技大學環(huán)境工程課件2

北京科技大學環(huán)境工程課件演示文稿2023/5/191目前一頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點2023/5/192優(yōu)選北京科技大學環(huán)境工程課件目前二頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點第12章廢水的厭氧處理12．1概述L13．2厭氧法的基本原理L12．3厭氧法的工藝和設備L12．4厭氧法的影響因素L12．5厭氧設備的運行管理

L12．6厭氧和好氧技術的聯(lián)合運用簡介

L目前三頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．1概述廢水厭氧生物處理是環(huán)境工程與能源工程中的一項重要技術，是有機廢水強有力的處理方法之一。過去，它多用于城市污水處理廠的污泥、有機廢料以及部分高濃度有機廢水的處理。目前，厭氧生化法不僅可用于處理有機污泥和高濃度有機廢水，也用于處理中、低濃度有機廢水，包括城市污水。目前四頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點厭氧生化法的特點：（1）應用范圍廣因供氧限制，好氧法一般只適用于中、低濃度有機廢水的處理，而厭氧法既適用于高濃度有機廢水，又適用于中、低濃度有機廢水。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。目前五頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點（2）能耗低好氧法需要消耗大量能量供氧，曝氣費用隨著有機物濃度的增加而增大，而厭氧法不需要充氧，而且產(chǎn)生的沼氣可作為能源。廢水有機物達一定濃度后，沼氣能量可以抵償消耗能量。研究表明，當原水BOD5達到1500mg/L時，采用厭氧處理即有能量剩余。有機物濃度愈高，剩余能量愈多。一般厭氧法的動力消耗約為活性污泥法的1/10。目前六頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點（3）負荷高通常好氧法的有機容積負荷為24kgBOD/(m3·d)，而厭氧法為2l0kgCOD/(m3·d)，高的可達50kgCOD/(m3·d)。（4）剩余污泥量少，且其濃縮性、脫水性良好好氧法每去除lkgCOD將產(chǎn)生0.40.6kg生物量，而厭氧法去除lkgCOD只產(chǎn)生0.020.lkg生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5％20％。同時，消化污泥在衛(wèi)生學上和化學上都是穩(wěn)定的。因此，剩余污泥處理和處置簡單、運行費用低，甚至可作為肥料、飼料或餌料利用。目前七頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點（5）氮、磷營養(yǎng)需要量較少好氧法一般要求BOD:N:P為l00:5:1，而厭氧法的BOD:N:P為l00:2.5:0.5，對氮、磷缺乏的工業(yè)廢水所需投加的營養(yǎng)鹽量較少。（6）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。（7）污泥易貯存厭氧活性污泥可以長期貯存，厭氧反應器可以季節(jié)性或間歇性運轉。目前八頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點（8）厭氧生物處理法也存在下列缺點:（a）厭氧微生物增殖緩慢，因而厭氧設備啟動和處理所需時間比好氧設備長；（b）出水往往達不到排放標準，需要進一步處理，故一般在厭氧處理后串聯(lián)好氧處理；（c）厭氧處理系統(tǒng)操作控制因素較為復雜。（d）厭氧過程會產(chǎn)生氣味對空氣有污染。返回目錄目前九頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點13．2厭氧法的基本原理廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物(anaerobicmicrobes)(包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種復雜有機物分解轉化成甲烷(methane)和二氧化碳(carbondioxide)等物質的過程，也稱為厭氧消化(anaerobicdigestion)。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(chǎn)酸細菌(fermentativebacteria)

產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌(acetogenicbacteria)

產(chǎn)甲烷細菌(methanogenicbacteria)的聯(lián)合作用完成。目前十頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點厭氧消化過程劃分為三個連續(xù)的階段，即水解酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。第一階段為水解酸化階段。復雜的大分子、不溶性有機物先在細胞外酶的作用下水解為小分子、溶解性有機物，然后滲入細胞體內，分解產(chǎn)生揮發(fā)性有機酸、醇類、醛類等。這個階段主要產(chǎn)生較高級脂肪酸。第二階段為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段。在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌的作用下，第一階段產(chǎn)生的各種有機酸被分解轉化成乙酸和H2，在降解奇數(shù)碳素有機酸時還形成CO2。第三階段為產(chǎn)甲烷階段。產(chǎn)甲烷細菌將乙酸、乙酸鹽、CO2和H2等轉化為甲烷。目前十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點厭氧消化的三個階段和COD轉化率(1)水解酸化(2)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸(3)產(chǎn)甲烷復雜有機物高級有機酸H2乙酸CH4目前十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點此過程由兩組生理上不同的產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)甲烷易成為限速階段。返回目錄目前十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．3厭氧法的工藝和設備按微生物生長狀態(tài)分為厭氧活性污泥法(anaerobicactivatedsludge)和厭氧生物膜法(anaerobicslime)；按投料、出料及運行方式分為分批式(batch)、連續(xù)式(continuous)和半連續(xù)式(semi-continuous)；根據(jù)厭氧消化中物質轉化反應的總過程是否在同一反應器中并在同一工藝條件下完成，又可分為一步厭氧消化(onestagedigestion)與兩步厭氧消化(twostagedigestion)等厭氧活性污泥法包括普通消化池、厭氧接觸工藝、上流式厭氧污泥床反應器等。目前十四頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．3．1普通厭氧消化池普通消化池又稱傳統(tǒng)或常規(guī)消化池(conventionaldigester)。消化池常用密閉的圓柱形池，廢水定期或連續(xù)進入池中，經(jīng)消化的污泥和廢水分別由消化池底和上部排出，所產(chǎn)沼氣從頂部排出。L池徑從幾米至三、四十米，柱體部分的高度約為直徑的1/2，池底呈圓錐形，以利排泥。為使進水與微生物盡快接觸，需要一定的攪拌。常用攪拌方式有三種：

(a)池內機械攪拌；

(b)沼氣攪拌；

(c)循環(huán)消化液攪拌。目前十五頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點螺旋槳攪拌的消化池污泥排出管檢修口攪拌器沼氣排出管集氣罩目前十六頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點循環(huán)消化液攪拌式消化池高溫厭氧消化需要加溫，常用加熱方式有三種:(a)廢水在消化池外先經(jīng)熱交換器預熱到規(guī)定溫度再進入消化池；(b)熱蒸汽直接在消化器內加熱；(c)在消化池內部安裝熱交換管。污循環(huán)消化液排泥蒸汽沼氣進水出水目前十七頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點普通消化池的特點是:可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液。厭氧消化反應與固液分離在同一個池內實現(xiàn)，結構較簡單。缺乏持留或補充厭氧活性污泥的特殊裝置，消化器中難以保持大量的微生物細胞。對無攪拌的消化器，還存在料液的分層現(xiàn)象嚴重，微生物不能與料液均勻接觸的問題。溫度不均勻，消化效率低。目前十八頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．3．2厭氧接觸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（anaerobiccontactprocess)。厭氧接觸法工藝進水沼氣消化池沉淀池剩余污泥回流污泥出水真空脫氣器目前十九頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點厭氧接觸法的特點:（a）通過污泥回流，保持消化池內污泥濃度較高，一般為1015g/L，耐沖擊能力強；（b）消化池的容積負荷較普通消化池高，中溫消化時，一般為2l0kgCOD/m3·d，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1530d，而接觸法小于10d；目前二十頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點（c）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；（d）混合液經(jīng)沉降后，出水水質好，（e）但需增加沉淀池、污泥回流和脫氣等設備（f）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。目前二十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點幾種脫氣方法:L(a)真空脫氣，由消化池排出的混合液經(jīng)真空脫氣器(真空度為0.005MPa)，將污泥絮體上的氣泡除去，改善污泥的沉降性能；(b)熱交換器急冷法，將從消化池排出的混合液進行急速冷卻。(c)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；(d)用超濾器代替沉淀池，以改善固液分離效果。目前二十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．3．3上流式厭氧污泥床反應器上流式厭氧污泥床反應器（upflowanaerobicsludgeblanketreactor)，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載體，是一種懸浮生長型的消化器。由反應區(qū)(reactionregion)

、沉淀區(qū)(settlingregion)和氣室(gascollectiondome)三部分組成。目前二十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點UASB反應器示意圖顆粒污泥層懸浮污泥層出水進水三相分離器沉淀區(qū)沼氣氣室目前二十四頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點目前二十五頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點目前二十六頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點上流式厭氧污泥床的池形有圓形、方形、矩形。小型裝置常為圓柱形，底部呈錐形或圓弧形。大型裝置為便于設置氣、液、固三相分離器，則一般為矩形，高度一般為38m，其中污泥床12m，污泥懸浮層24m，多用鋼結構或鋼筋混凝土結構，上流式厭氧污泥床反應器的特點:（a）反應器內污泥濃度高，一般平均污泥濃度為3040g/L，其中底部污泥床(sludgebed)污泥濃度6080g/L，污泥懸浮層(sludgeblanket)污泥濃度57g/L；目前二十七頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點

污泥床中的污泥由活性生物量占70％80％的高度發(fā)展的顆粒污泥(sludgegranules)組成，顆粒的直徑一般在0.55.0mm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容積負荷一般為1020kgCOD/(m3·d)；（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；（d）無混合攪拌設備。投產(chǎn)運行正常后，利用本身產(chǎn)生的沼氣和進水來攪動；目前二十八頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點（e）污泥床內不填載體，節(jié)省造價及避免堵塞問題。（f）反應器內有短流現(xiàn)象，影響處理能力。進水中的懸浮物應比普通消化池低得多，特別是難消化的有機物固體不宜太高，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；（g）運行啟動時間長，對水質和負荷突然變化比較敏感。目前二十九頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．3．4厭氧濾池厭氧濾池（anaerobicfilter又稱厭氧固定膜反應器，是上世紀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(chǎn)生沼氣，沼氣從池頂部排出。目前三十頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點廢水從池底進入，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。進水出水沼氣慮料承托層布水板目前三十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點厭氧生物濾池的特點及改進：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。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，相應的有機物去除速度快。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。目前三十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點對厭氧生物濾池采取如下改進：（a）出水回流；（b）部分充填載體；（c）采用軟性填料。

厭氧生物濾池的特點是：（a）由于填料為微生物附著生長提供了較大的表面積，濾池中的微生物量較高，又因生物膜停留時間長，平均停留時間長達100天左右，因而可承受的有機容積負荷高，COD容積負荷為216kgCOD/(m3·d)，且耐沖擊負荷能力強；目前三十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點（b）廢水與生物膜兩相接觸面大，強化了傳質過程，因而有機物去除速度快；（c）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；（d）啟動或停止運行后再啟動比前述厭氧工藝法時間短。（e）處理含懸浮物濃度高的有機廢水，易發(fā)生堵塞，尤以進水部位更嚴重。濾池的清洗也還沒有簡單有效的方法。目前三十四頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．3．5厭氧流化床進水出水循環(huán)泵沼氣載體平移的上界面目前三十五頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點厭氧流化床特點:（a）載體顆粒細，比表面積大，可高達20003000m2/m3左右，使床內具有很高的微生物濃度，因此有機物容積負荷大，一般為1040kgCOD/m3·d，水力停留時間短，具有較強的耐沖擊負荷能力，運行穩(wěn)定；（b）載體處于流化狀態(tài)，無床層堵塞現(xiàn)象，對高、中、低濃度廢水均表現(xiàn)出較好的效能；目前三十六頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點（c）載體流化時，廢水與微生物之間接觸面大，同時兩者相對運動速度快，強化了傳質過程，從而具有較高的有機物凈化速度；（d）床內生物膜停留時間較長，剩余污泥量少；（e）結構緊湊、占地少以及基建投資省等。（f）但載體流化耗能較大，且對系統(tǒng)的管理技術要求較高。目前三十七頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點為了降低動力消耗和防止床層堵塞，可采取如下措施：（a）間歇性流化床工藝，即以固定床與流化床間歇性交替操作。固定床操作時，不需回流，在一定時間間歇后，又啟動回流泵，呈流化床運行；（b）盡可能取質輕、粒細的載體，如粒徑2030m、相對密度1.051.2g/cm3的載體。保持低的回流量，甚至免除回流就可實現(xiàn)床層流態(tài)化。目前三十八頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．3．6厭氧生物轉盤和擋板反應器厭氧生物轉盤的構造與好氧生物轉盤相似，不同之處在于盤片大部分(70％以上)或全部浸沒在廢水中，為保證厭氧條件和收集沼氣，整個生物轉盤設在一個密閉的容器內。厭氧擋板反應器是從研究厭氧生物轉盤發(fā)展而來的，生物轉盤不轉動即變成厭氧擋板反應器。擋板反應器與生物轉盤相比，可減少盤的片數(shù)和省去轉動裝置。目前三十九頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點厭氧生物轉盤示意圖進水沼氣隔板轉軸反應出水轉動盤片固定盤片目前四十頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點厭氧擋板反應器示意圖進水循環(huán)泵出水沼氣回流擋板目前四十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點厭氧生物轉盤的特點：（a）厭氧生物轉盤內微生物濃度高，因此有機物容積負荷高，水力停留時間短；（b）無堵塞問題，可處理較高濃度的有機廢水；（c）一般不需回流，所以動力消耗低；（d）耐沖擊能力強，運行穩(wěn)定，運轉管理方便。但盤片造價高。目前四十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．3．7兩步厭氧法和復合厭氧法厭氧消化反應分別在兩個獨立的反應器中進行，每一反應器完成一個階段的反應，比如一為產(chǎn)酸階段，另一為產(chǎn)甲烷階段，故又稱兩段式厭氧消化法。按照所處理的廢水水質情況，兩步可以采用同類型或不同類型的消化反應器。第一步反應器可采用簡易非密閉裝置、在常溫、較寬pH值范圍條件下運行；第二步反應器則要求嚴格密封、嚴格控制溫度和pH值范圍。目前四十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點接觸消化池-上流式污泥床兩步消化工藝水解產(chǎn)酸反應，控制條件使之產(chǎn)生脂肪酸，盡量不產(chǎn)生沼氣沉降分離，去除不溶性有機物出水沼氣排泥進水熱交換器廢水被加熱到需要的溫度產(chǎn)甲烷階段，使第一步反應產(chǎn)生的有機酸生成甲烷和二氧化碳等最終產(chǎn)物目前四十四頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點兩步厭氧法具有如下特點:（a）耐沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定，避免了一步法不耐高有機酸濃度的缺陷；（b）兩階段反應不在同一反應器中進行，互相影響小，可更好地控制工藝條件；（c）消化效率高，尤其適于處理含懸浮固體多、難消化降解的高濃度有機廢水。（d）但兩步法設備較多，流程和操作復雜。目前四十五頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點纖維填料厭氧濾池和上流式厭氧污泥床復合法工藝返回目錄出水進水沼氣產(chǎn)甲烷階段，使第一步反應產(chǎn)生的有機酸生成甲烷和二氧化碳等最終產(chǎn)物廢水箱泵流量計復合厭氧反應器沉淀池目前四十六頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．4厭氧法的影響因素控制厭氧處理效率的基本因素有兩類:一類是基礎因素，包括微生物量(污泥濃度)、營養(yǎng)比、混合接觸狀況、有機負荷等；另一類是環(huán)境因素，如溫度、pH值、氧化還原電位、有毒物質等。產(chǎn)甲烷細菌是決定厭氧消化效率和成敗的主要微生物，產(chǎn)甲烷階段是厭氧過程速率的限制步驟。目前四十七頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．4．1溫度條件各類微生物適宜的溫度范圍是不同的，一般認為，產(chǎn)甲烷菌的溫度范圍為560℃。在35℃和53℃上下可以分別獲得較高的消化效率，溫度為4045℃時，厭氧消化效率較低。據(jù)產(chǎn)甲烷菌適宜溫度條件的不同，厭氧法可分為常溫消化、中溫消化和高溫消化三種類型。目前四十八頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點溫度對厭氧消化過程的影響目前四十九頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點溫度的急劇變化和上下波動不利于厭氧消化作用。短時內溫度升降5℃，沼氣產(chǎn)量明顯下降，波動的幅度過大時，甚至停止產(chǎn)氣。溫度的波動，不僅影響沼氣產(chǎn)量，還影響沼氣中甲烷的含量，尤其高溫消化對溫度變化更為敏感。溫度的暫時性突然降低不會使厭氧消化系統(tǒng)遭受根本性的破壞，溫度一經(jīng)恢復到原來水平時，處理效率和產(chǎn)氣量也隨之恢復。目前五十頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．4．2pH值每種微生物可在一定的pH值范圍內活動，產(chǎn)酸細菌對酸堿度不及甲烷細菌敏感，其適宜的pH值范圍較廣，在4.58.0之間。產(chǎn)甲烷菌要求環(huán)境介質pH值在中性附近，最適宜pH值為7.07.2，pH6.67.4較為適宜。在厭氧法處理廢水的應用中，由于產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷大多在同一構筑物內進行，故為了維持平衡，避免過多的酸積累，常保持反應器內的pH值在6.57.5(最好在6.87.2)的范圍內。目前五十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點在厭氧消化過程中，pH值的升降變化除了外界因素的影響之外，還取決于有機物代謝過程中某些產(chǎn)物的增減。產(chǎn)酸作用產(chǎn)物使有機酸的含量增加，會使pH值下降。含氮有機物分解產(chǎn)物氨的增加，會引起pH值升高。在厭氧處理中，pH值除受進水的pH影響外，主要取決于代謝過程中自然建立的緩沖平衡，取決于揮發(fā)酸、堿度、CO2、氨氮、氫之間的平衡。目前五十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．4．3氧化還原電位無氧環(huán)境是嚴格厭氧的產(chǎn)甲烷菌繁殖的最基本條件之一。產(chǎn)甲烷菌對氧和氧化劑非常敏感，這是因為它不象好氧菌那樣具有過氧化氫酶。氧是影響厭氧反應器中氧化還原電位條件的重要因素，但不是唯一因素。揮發(fā)性有機酸的增減、pH值的升降以及銨離子濃度的高低等因素均影響系統(tǒng)的還原強度。如pH值低，氧化還原電位高；pH值高，氧化還原電位低。目前五十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．4．4有機負荷在厭氧法中，有機負荷通常指容積有機負荷，簡稱容積負荷，即消化器單位有效容積每天接受的有機物量（kgCOD/m3·d)。對懸浮生長工藝，也有用污泥負荷表達的，即kgCOD/(kg污泥·d)。在污泥消化中，有機負荷習慣上以投配率或進料率表達，即每天所投加的濕污泥體積占消化器有效容積的百分數(shù)。由于各種濕污泥的含水率、揮發(fā)組分不盡一致，投配率不能反映實際的有機負荷，為此，又引入反應器單位有效容積每天接受的揮發(fā)性固體質量這一參數(shù)，即kgMLVSS/m3·d。目前五十四頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點有機負荷值因工藝類型、運行條件以及廢水中污染物的種類及其濃度而異。在通常的情況下，常規(guī)厭氧消化工藝中溫處理高濃度工業(yè)廢水的有機負荷為23kgCOD/(m3·d)，在高溫下為46kgCOD/(m3·d)。上流式厭氧污泥床反應器、厭氧濾池、厭氧流化床等新型厭氧工藝的有機負荷在中溫下為515kgCOD/(m3·d)，可高達30kgCOD/(m3·d)。在處理具體廢水時，最好通過試驗來確定其最適宜的有機負荷。目前五十五頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．4．5厭氧活性污泥厭氧活性污泥主要由厭氧微生物及其代謝的和吸附的有機物、無機物組成。厭氧活性污泥的濃度和性狀與消化的效能有密切的關系。性狀良好的污泥是厭氧消化效率的基礎保證。厭氧活性污泥的性質主要表現(xiàn)為它的作用效能與沉降性能。故在一定的范圍內，活性污泥濃度愈高，厭氧消化的效率也愈高。但也不是越高越好。目前五十六頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．4．6攪拌和混合通過攪拌可消除池內梯度，增加食料與微生物之間的接觸，避免產(chǎn)生分層，促進沼氣分離。在連續(xù)投料的消化池中，還使進料迅速與池中原有料液相混勻。在傳統(tǒng)厭氧消化工藝中，也將有攪拌的消化器稱為高效消化器。攪拌程度與強度要適當。目前五十七頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點攪拌的方法：（a）機械攪拌器攪拌法；（b）消化液循環(huán)攪拌法；（c）沼氣循環(huán)攪拌法等。其中沼氣循環(huán)攪拌，還有利于使沼氣中的CO2作為產(chǎn)甲烷的底物被細菌利用，提高甲烷的產(chǎn)量。厭氧濾池和上流式厭氧污泥床等新型厭氧消化設備，雖沒有專設攪拌裝置，但以上流的方式連續(xù)投入料液，通過液流及其擴散作用，也起到一定程度的攪拌作用。目前五十八頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．4．7廢水的營養(yǎng)比厭氧微生物的生長繁殖需按一定的比例攝取碳、氮、磷以及其他微量元素。工程上主要控制進料的碳、氮、磷比例，因為其他營養(yǎng)元素不足的情況較少見。厭氧法中碳:氮:磷控制為(200300):5:1為宜。在碳、氮、磷比例中，碳氮比例對厭氧消化的影響更為重要。研究表明，合適的C/N為(1018):1。目前五十九頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點C/N與新細胞合成量

氮濃度與處理量的關系及產(chǎn)氣量關系目前六十頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．4．8有毒物質包括有毒有機物、重金屬離子和一些陰離子等。對有機物來說，帶醛基、雙鍵、氯取代基、苯環(huán)等結構，往往具有抑制性。有毒物質的最高容許濃度與處理系統(tǒng)的運行方式、污泥馴化程度、廢水特性、操作控制條件等因素有關。返回目錄目前六十一頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．5厭氧設備的運行管理12．5．1厭氧設備的啟動厭氧處理工藝的缺點之一是微生物增殖緩慢，設備啟動時間長，若能取得大量的厭氧活性污泥就可縮短投產(chǎn)期。最好選擇同類物料厭氧消化污泥。如果采用一般的未經(jīng)消化的有機污泥自行培養(yǎng)，所需時間更長。一般來說，接種污泥量為反應器有效容積的10％90％，依消化污泥的來源方便情況酌定，原則上接種量比例增大，啟動時間縮短。目前六十二頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．5．2厭氧反應器運行中的欠平衡現(xiàn)象及其原因厭氧消化過程易于出現(xiàn)酸化，即產(chǎn)酸量與用酸量不協(xié)調，這種現(xiàn)象稱為欠平衡。

欠平衡時可以顯示出如下的癥狀:（a）消化液揮發(fā)性有機酸濃度增高；（b）沼氣中甲烷含量降低；（c）消化液pH值下降；（d）沼氣產(chǎn)量下降；（e）有機物去除率下降。目前六十三頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點諸癥狀中最先顯示的是揮發(fā)性有機酸濃度的增高，故它是一項最有用的監(jiān)視參數(shù)，有助于盡早地察覺欠平衡狀態(tài)的出現(xiàn)。

厭氧消化作用欠平衡的原因：有機負荷過高；進水pH值過低或過高；堿度過低，緩沖能力差；有毒物質抑制；反應溫度急劇波動；池內有溶解氧及氧化劑存在目前六十四頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．5．3運行管理中的安全要求厭氧設備的運行管理很重要的問題是安全問題。沼氣中的甲烷比空氣輕、非常易燃，空氣中甲烷含量為5％15％時，遇明火即發(fā)生爆炸。沼氣中含有微量有毒的硫化氫，但低濃度的硫化氫就能被人們所察覺。沼氣中的二氧化碳。凡需因出料或檢修進入消化池之前，務必以新鮮空氣徹底置換池內的消化氣體，以確保安全。返回目錄目前六十五頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點12．6厭氧和好氧技術的聯(lián)合運用簡介實際工業(yè)廢水中有機物的濃度較高，COD可以達到幾萬甚至幾十萬。高濃度有機廢水用一種方法很難處理到要求的水平。所以需要用厭氧和好氧處理方法聯(lián)合應用才能達到好的效果。此處僅舉一例：某制藥廠廢水的處理：目前六十六頁\總數(shù)七十二頁\編于十九點廢水

初次沉淀池換熱器上流式厭氧污泥床生物接觸氧化池二次沉淀池出水污泥回流沼氣凈化沼氣利用沉渣利用某制藥廠廢水處理工藝流程車間排水，COD10000—15000mg/L初次沉淀池沉降后COD降低到10000m