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,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,厌氧生物处理工艺发展及其应用,厌氧消化技术早期发展过程,第1页,第1页,1955,年，,Schroepter,参考活性污泥法流程开发了,厌氧接触法,。它采用了二次沉淀池和污泥回流系统，使厌氧消化池中生物量浓度得以提升，污泥龄得以延长，因此停留时间大大缩短，处理能力大大提升。,70,年代以来，厌氧滤池、上流式厌氧污泥床反应器、厌氧附着膜膨胀床、下行式固定膜反应器、厌氧流化床等,“,第二代废水厌氧处理反应器,”,快速发展。,第2页,第2页,这些高效厌氧消化反应器共同特点是保持有很高浓度生物量，经过不同方式，使生物量在反应器中停留时间很长。如在厌氧滤池、厌氧膨胀床、厌氧流化床中，微生物附着生长在载体表面；在升流式厌氧污泥床反应器中，微生物相互粘结缠绕，形成紧密颗粒，这种颗粒污泥产甲烷活性高，沉淀性能好。,第3页,第3页,由于第二代厌氧反应器处理了厌氧微生物生长缓慢和生物量易被液体洗出,(,老式消化池弱点,),等关键问题。因此，它们含有一些突出长处：,(1),含有相称高有机负荷和水力负荷，因而反应器容积比老式装置减少,90,以上；,(2),在不利条件,(,低温、冲击负荷、存在克制物等,),下仍含有很高稳定性；,(3),反应器建造简朴，结构紧凑，从而投资小，占地面积少，并适合于各种规模和可作为运营单元被结合在整体处理技术中；,(4),处理低浓废水高效率已具备与好氧处理竞争能力；,(5),通常几乎不需要操作和管理费用，是能源净生产过程。,第4页,第4页,一、厌氧消化池,厌氧消化池主要用于处理都市废水厂污泥，也可用于处理固体含量很高有机废水。,第5页,第5页,消化池分类,我国惯用厌氧消化池形状是圆柱形。消化池又可分为老式消化池和高速消化池。,1,、老式消化池,老式消化池又称低速消化他普通在消化池内,不设加热和搅拌装置,。池内污泥产生分层现象。只有在规模小废水处理厂才采用。,2,、高速消化池,设有加热和搅拌装置,消化池,使厌氧微生物与有机物得到充足均匀地接触，大大提升了厌氧微生物降解有机物能力，缩短了有机物稳定所需时间。,需要增设二级消化池。,第6页,第6页,消化池结构,消化池由池顶、池底和池体三部分构成，惯用钢筋混凝土筑造。池顶结构有固定盖和浮动盖两种，国内惯用固定盖池顶。,第7页,第7页,二、厌氧接触法,由消化池排出混合液经真空脱气器脱去其中沼气后，进入沉淀池进行固液分离，废水由沉淀池上部流出，而沉淀下来污泥大部分回流至消化池，少部分作为剩余污泥排出。,第8页,第8页,与普通厌氧消化法相比较，厌氧接触法含有下列特点：,(1),消化池污泥浓度高。耐冲击能力强。,(2),消化池有机容积负荷较高。,(3),出水水质较好。出水,COD,、,BOD s,和悬浮物浓度都较低。,(4),增设沉淀池、污泥回流系统和真空脱气设备，流程较复杂。,(5),适合于处理悬浮物浓度和有机物浓度均高废水。,第9页,第9页,为了提升沉淀池中混合液固液分离效果，当前采用下列几种办法：,(1),在消化池和沉淀池之间设,真空脱气器,，脱除混合液中沼气。,(2),在沉淀池之前设,热互换器,，对混合液进行急剧冷却处置，克制污泥在沉淀过程中继续产气，有助于混合液固液分离。,(3),向混合液投加,混凝剂,，如先投加氢氢化钠，再投氯化铁。,(4),用,过滤器,代替沉淀池，以提升固液分离效果。,第10页,第10页,厌氧接触氧化法形式,(一)充填载体厌氧接触法,该法与普通厌氧接触法不同之处于于向消化池中投加惰性载体。如石英砂、无烟煤等，投加载体目标在于增加消化池污泥浓度，同时提升污泥相对密度，以提升沉淀池固液分离。,(二)投磁粉厌氧接触法,该法是向消化池投加磁粉，也是一个有载体厌氧接触法。利用载体提升消化池内微生物浓度和改进沉淀池固液分离效果。不同是从消化池排出混合液在进入沉淀池之前经过磁体，在磁场作用下，使混合液中污泥集聚形成为较大颗粒，以提升沉淀效果。,第11页,第11页,第12页,第12页,三、厌氧生物滤池,厌氧生物滤池（,AF,）是装填有滤料厌氧生物反应器，在滤料表面有以生物膜形态生长微生物群体，在滤料扎陈孔隙中则截留了大量悬浮生长微生物，废水通过滤料层时有机物被截留、吸附及代谢分解，最后达到稳定化。,第13页,第13页,滤料：,滤料是厌氧生物滤池主体，其主要作用是提供微生物附着生长表面及悬浮生长空间，抱负滤料应具备下列条件：,(1),比表面积大,，以利于增长厌氧生物滤池中生物量总量；,(2),孔隙率高,，以截留并保持大量悬浮生长微生物，并预防厌氧生物滤池被堵塞：,(3),利于生物膜附着生长,，如表面粗糙滤料就比表面光滑滤料为佳；,第14页,第14页,(4),含有足够,机械强度,，不易破损或流失；,(5),化学和生物学稳定性好,，不易受废水中化学物质侵蚀和微生物分解破坏，也无有害物质溶出，使用寿命较长；,(6),质轻,，使厌氧生物滤他结构荷载较小；,(7),价廉易得,，以利于减少厌氧生物滤他基建投资。,第15页,第15页,优缺点,:,与老式厌氧生物处理构筑物及其它新型厌氧生物反应器相比，厌氧生物滤池突出,长处,是：,(1),生物量浓度高，因此可取得较高有机负荷；,(2),微生物菌体停留时间长，因此可缩短水力停留时间，耐冲击负荷能力也较强；,(3),启动时间短，停止运营后再启动也较容易；,(4),不需回流污泥，运营管理以便；,(5),在处理水量和负荷有较大改变情况下，其运营能保持较大稳定性。,厌氧生物滤池主要,缺点,是有被堵塞也许，但通过改变滤料和改变运营方式，这个缺点能够克服。,第16页,第16页,Upflow anaerobic sludge blanket,UASB,生物量大，承受容积负荷高，处理能力强,主要由进水配水系统、反应区、三相分离器、气室和处理排水装置等构成,第17页,第17页,UASB,成功关键是污泥床内厌氧,颗粒污泥,形成,颗粒污泥形成，有助于代谢物互换，尤其是有助于种间氢转移，增进有机物降解,颗粒污泥易于与水分离，确保良好出水水质,颗粒污泥形成机理有各种假说，但无定论,三相分离器是,USAB,结构中关键部位,第18页,第18页,UASB,反应器由,反应区和沉降区,两部分构成。反应区又可依据污泥情况分为污泥,悬浮层区和污泥床区,。污泥床主要由沉降性能良好厌氧污泥构成。污泥悬浮层主要靠反应过程中产气愤体上升搅拌作用形成，污泥浓度较低。在反应器上部设有气,(,沼气,),、固,(,污泥,),、液,(,废水,),三相分离器。,当前,UASB,反应器不但用于处理高、中档浓度有机废水，也开始用于处理如都市废水这样低浓度有机废水。,第19页,第19页,1,进水配水系统,进水配水系统功效主要是将废水均匀地分派到整个反应器，并含有进行水力搅拌功效。这是反应器高效运营关键之一,2,反应区,其中包括污泥床和污泥悬浮层，有机物主要在这里被厌氧菌所分解，是反应器主要部位。,3,三相分离器,三相分离器由沉淀区、回流缝和气封构成，其功效是把沼气、污泥和液体分开。污泥经沉淀区沉淀后由回流缝回流到反应区，沼气分离后进入气室。,三相分离器分离效果将直接影响反应器处理效果,。,第20页,第20页,4,出水系统,其作用是把沉淀区水面处理过水均匀地加以搜集，排出反应器。,5,气室,气室也称集气罩，其作用是搜集沼气。,6,浮渣清除系统,浮渣清除系统功效是清除沉淀区液面和气室液面浮渣。如浮渣不多可省略。,7,排泥系统,排泥系统功效是均匀地排除反应区剩余污泥。,第21页,第21页,UASB,反应器特点,含有高浓度颗粒污泥,含有集泥、水、气分离与一体三相分离器,无需安装搅拌装置,颗粒污泥形成是,UASB,工艺关键,三相分离器好坏是影响,UASB,工艺重点,第22页,第22页,颗粒污泥形成与类型,第一阶段,-,启动与污泥活性提升阶段,有机负荷,2.0kgCOD/,（,m,3,d,）下列，运营时间,1-1.5,月,污泥逐步适应，活性不断提升,第二阶段,-,颗粒污泥形成阶段,有机负荷,2.0-5.0kgCOD/,（,m,3,d,）下列，重质污泥留在器,内，在其上富集絮凝，最后形成,0.5-5.0mm,颗粒污泥，运营时,间,1-1.5,月,第三阶段,-,污泥床形成阶段,有机负荷,5.0kgCOD/,（,m,3,d,）以上，污泥浓度提升，污泥,床高度提升，需要时间,3-4,月,第23页,第23页,在反应器内设置竖向导流板，将反应器分隔成串联几种反应室,每个反应室都是一个相对独立上流式污泥床系统，其中污泥以颗粒化形式或以絮状形式存在,水流由导流板引导上下折流迈进，逐一通过反应室内污泥床层，进水中底物与微生物充足接触而得以降解清除,借助水流和气体上升作用，污泥上下运动，而水平方向流速缓慢，使大量污泥截留在反应室中,ABR,基本原理,含有完全混合和推流复合型流态,第24页,第24页,良好水利条件强化了容积利用率、运行稳定性和处理效果,含有强大生物固体截留能力（SS），不会造成堵塞,不同隔室形成良好微生态系统，前段以水解和产酸菌为主，后端以产甲烷菌为主，行使不同功效,含有较高抗冲击负荷能力，对废水中有毒物质含有较强缓冲适应能力，含有良好处理效果和稳定运行能力,不利是第一个反应室承受局部负荷较大,ABR,特点,第25页,第25页,反应器启动期短。试验表明，接种一个月后，就有颗粒污泥形成，两个月就能够投入稳定运营,避免了厌氧滤池、厌氧膨胀床和厌氧流化床堵塞问题,避免了升流式厌氧污泥床因污泥膨胀而发生污泥流失问题,不需要混合搅拌装置,不需载体,ABR,特点,第26页,第26页,UASB,与,ABR,异同,UASB属二代，ABR属三代，结构不同,UASB为完全混合型流态，ABR为复合型流态,ABR含有更加好生物截留能力，运行稳定可靠，而UASB则不同,ABR对颗粒污泥要求不高，而在UASB中是关键,ABR抗冲击负荷能力较强，在处理相同废水时，表现较优,第27页,第27页,其它厌氧生物处理办法,一、厌氧附着膜膨胀床和厌氧流化床,厌氧附着膜膨胀床,(,简称,AEB),和厌氧流化床（简称,AFB),同属附着生长型固定膜膨胀床反应器。床内填充细小团队颗粒作载体，惯用载体有石英砂、无烟煤、活性炭、陶粒和沸石等。废水从床底部流入，向上流动。为使填料层膨胀或流化，惯用循环泵将部分出水回流，以提升床内水流上升速度。,第28页,第28页,与其它厌氧生物反应器相比较，,AEB,和,AFB,长处,有：,(1),细颗粒载体为微生物附着生长提供较大表面积，使床内含有很高微生物浓度，因此有机物容积负荷较大，水力停留时间短，含有较好耐冲击负荷能力，运营稳定；,(2),载体处于膨胀或流化状态，可预防堵塞；,(3),床内生物量停留时间较长，运营稳定剩余污泥量少；,(4),既可用于高浓度有机废水厌氧处理，又可用于低浓度都市废水处理。,AEB,和,AFB,主要,缺点,为载体流化耗能较大和系统设计运营要求高。,第29页,第29页,二、厌氧生物转盘,厌氧生物转盘结构与好氧生物转盘相同，不同之处于于上部加盖密封，为搜集沼气和预防液面上空间有氧存在。厌氧生物转盘由盘片、密封反应槽、转轴及驱动装置等组成。,其它厌氧生物处理办法,第30页,第30页,对废水净化靠盘片表面生物膜和悬浮在反应槽中厌氧菌完毕。由于盘片转动，作用在生物膜上剪力可将老化生物膜剥落，在水中呈悬浮状态，随水流出槽外，沼气从反应槽顶排出。,第31页,第31页,三、高温厌氧处理工艺,长处：细菌生长速率高，通常细菌在,55,时生长速率是,30,时,2,3,倍，即其产甲烷活性较高；病原菌清除率较高，经高温厌氧消化污泥和出水可用于浇灌和施肥；剩余污泥产率低，即使高温下细菌生长速率高，但其衰亡速率也高，因此净污泥产率低；高温时水黏度低，有助于处理时混合及污泥沉降。,主要影响原因：温度和,pH,值、有机负荷、挥发性脂肪酸、微生物载体,实例：某糟液废水高温厌氧处理工艺,第32页,第32页,某糟液废水高温厌氧处理工艺,糟液废水,水解调整池,配水系统,泵,高温,UASB,进锅炉,混凝沉淀池,SBR,系统,达标排放,污泥混合池,污泥混合池,污泥脱水,滤饼外运,沼气,第33页,第33页,厌氧生物处理运营管理,运营管理,安全操作事项,维护保养,技术指标,第34页,第34页,运营管理,消化池内，应按一定投配率,投加新鲜污泥,，并定期排放消化污泥；,池外加温且为循环搅拌消化池，,投泥和循环搅拌同时进行,；,新鲜污泥投到消化池，应充足搅拌，并应,保持消化温度恒定,；,用沼气搅拌污泥宜采用,单池,进行。,在产气量不足或在启动期间搅拌无法充足进行时，应采用,辅助办法搅拌,；,第35页,第35页,消化池污泥必须在,2,5h,之内充足混合一次；,消化池中,搅拌不得与排泥,同时进行；,应监测产气量、,pH,值、脂肪酸、总碱度和沼气成份等数据，并依据监测数据,调整消化池,运营工况；,热互换器,长期停止使用时，必须关闭通往消化池进泥闸阀，并将热互换器中污泥放空；,二级消化池上清液应按设计要求定期排放；,第36页,第36页,消化池前栅筛上杂物，必须及时清捞并外运；,消化池溢流管必须通畅，并保持其水封高度。环境温度低于,0,时，应预防水封结冰；,消化池启动早期，搅拌时间和次数可适当减少。运营多年消化池搅拌次数和时间可适当增多和延长。,第37页,第37页,安全操作事项,在投配污泥、搅拌、加热及排放等各项操作前，应,首先检查,各种工艺管路闸阀启闭是否正确，严禁跑泥、漏气、漏水；,每次蒸汽加热前，应排放蒸汽管道内冷凝水；,沼气管道内冷凝水应定期排放；,消化池排泥时，应将沼气管道与贮气柜联通；,第38页,第38页,消化池内压力超出设计值时，应停止搅拌；,消化池放空清理应采用防护办法，池内有害气体和可燃气体含量应符合要求；,操作人员检修和维护加热、搅拌等设施时，应采用安全防护办法；应每班检查一次消化池和沼气管道闸阀是否漏气。,第39页,第39页,维护保养,消化池各种加热设施均应定期除垢、检修、更换；,消化池池体、沼气管道、蒸气管道和热水管道、热互换器及闸阀等设施、设备应每年进行保温检查和维修；,严寒季节应做好设备和管道保温防冻工作；热互换器管路和闸阀处密封材料应及时更换；,正常运营消化池，宜,5,年彻底清理、检修一次。,第40页,第40页,技术指标,序号,项目,运营参数,1,温 度,(,),34,1,2,投配率,(%),4,8,3,污泥含水率,(%),进泥,95,98,出泥,95,左右,4,pH,值,7,8,5,有机物分解率,(%),不小于30,6,污泥沼气搅伴供气量,m,3,/,（,m,3,h,）,0.8,m,3,/,（,m,周长,h,）,4,5,7,沼气搅拌（次,/d,）,30,8,沼气中主要气体成份(%),CH,4,55,；,CO,2,38,；,H,2,2,；,H,2,S0.01,；,N,2,5,10,总碱度（,mg/L,）,第41页,第41页,
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