厌氧活性污泥.ppt

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,*,第三节 厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法,废水的厌氧处理主要用于,高浓度有机废水的前处理;,一、厌氧法的优点,提问：,优点有哪些？,1,产生的沼气可用于发电或作为能源,沼气中的主要成分是甲烷，含量5075%之间，是一种很好的燃料。,以日排,COD10t,的工厂为例，若,COD,去除率为80%，甲烷产量为理论的80%时，则可日产甲烷2240,m,3,其热值相当于3.85,t,原煤，可发电5400度电。,2,对营养物的需求量少,好氧方法,BOD：N：P=100：5：1，,而厌氧方法为,（350500）：5：1,，,相比而言对,N、P,的需求要小的多,，因此厌氧处理时可以不添加或少添加营养盐。,4,产生的污泥量少，运行费用低,?,繁殖慢；不需要曝气,基于这些优点，厌氧处理在食品、酿造、制糖等工业中得到了广泛的应用。但厌氧处理也存在缺点,提问：？,1,出水的有机物浓度高于好氧处理；,发酵分解有机物不完全；,2,对温度变化较为敏感；,工业中需要设置进水的控温装置，37。,3,厌氧微生物对有毒物质较为敏感；,但经过毒物驯化,处理的厌氧菌对毒物的耐受力常常会极大地提高。,二、厌氧法的缺点,4.,初次启动过程缓慢,处理时间长,好氧处理体系的活性污泥或生物膜通常只需要,7天,就可以培育成功，而厌氧处理体系的活性污泥或生物膜一般需要,812周,才可以培育成功,5,处理过程中产生臭气和有色物质,提问：,是什么？,臭气主要是,SRB,形成的具有臭味的,硫化氢气体,以及,硫醇,、,氨气、有机酸,等的臭气。同时硫化氢还会与水中的铁离子等金属离子反应形成,黑色的硫化物,沉淀，使处理后的废水颜色较深，需要添加后处理设施，进一步脱色脱臭。,三、厌氧活性污泥法,（一）厌氧活性污泥的性质和组成,由,兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质,形成的污泥颗粒。,呈,灰色,至,黑色,，,有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能；,颗粒厌氧活性污泥的直径在,05,mm,以上。,微生物的组成主要有六种：,由外到内,水解细菌,、,发酵细菌,、,氢细菌和乙酸菌,、,甲烷菌,、,硫酸盐还原菌,、,厌氧原生动物,其中,产甲烷丝菌,是厌氧活性污泥的中心骨架,（二）厌氧活性污泥净化废水的作用机理,复杂污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段,水解阶段、,发酵阶段（又称酸化阶段）、,产乙酸阶段,、,产甲烷阶段,框图表示见下图,1水解阶段,在细菌胞外酶的作用下大分子的有机物水解为小分子的有机物,2,发酵阶段,梭状芽孢杆菌,、,拟杆菌等,酸化细菌,吸收并转化为更为简单的化合物分泌到细胞外，产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨等,复杂有机物,1水解 2发酵,脂肪酸,乙酸,H,2,+CO,2,3产乙酸,CH,4,+CO2,H,2,S+CO,2,硫酸盐还原,硫酸盐还原,4产甲烷,4产甲烷,硫酸盐还原,3,产乙酸阶段,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质，这一阶段的主导细菌是,乙酸菌,。同时水中有硫酸盐时，还会有,硫酸盐还原菌,参与产乙酸过程。,4,产甲烷阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被转化为甲烷和以及,甲烷菌,细胞物质。,经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、二氧化碳、氢气、硫化氢等小分子物质和少量的厌氧污泥。,（三）厌氧活性污泥处理的工艺流程,其中厌氧活性污泥反应器是工艺中的核心,废水,调节池,热交换器,37,厌氧活性,污泥反应器,气柜,沉淀池,出水,回流污泥剩余污泥,四、厌氧生物膜法,主要指,厌氧滤器（,AF）,沼气,出水,进水,AF,五、厌氧生物反应器发展,工作原理,2级(,平流沉淀+厌氧污泥消化,),全国各地使用广泛，为生活污水的预处理,液固分离,处理污泥,及厌氧杀寄生虫及病菌,第一代厌氧反应器,化粪池,缺点：,污泥量少、易被带出，静态消化,克服了第一代的缺点，且处理污水,第二代厌氧反应器,UASB,反应器,influent,Sludge bed,污泥沉降,沼气阻挡收集,effluent,工业级,UASB,装置,www.,fkk,.co.,jp,/e/,ourbusiness,/water-body2-e.html,www.,revaenviro,.com/,uasb,.,htm,www.biogas.,ch,/,emmi,.,htm,钢制圆形结构,混凝土方形结构,（便于施工及分离器设置）,全世界有几千座,UASB,反应器，占所有厌氧反应器,（第二代以上）,总数的,64%，,应用广泛,64,(2),Anaerobic Filter,厌氧滤床(,AF),(3),Anaerobic fluidized bed,biofilm,reactor,厌氧流化床生物膜反应器（,AFB),化工流化床,原理,炉灰,等作生物膜载体，,生物颗粒流化,出水外,回流,第三代厌氧生物反应器,厌氧膨胀颗粒污泥床 内循环反应器 升流式污泥床过滤器,填料,EGSB IC UBF,以前通常能不用厌氧法处理的就不用,，,不得已时结合厌氧处理与好氧处理先后处理，,现在厌氧反应器发展迅速逐渐成为水处理的新的主力设备。,第四节 生物脱氮和生物除磷,一、污、废水脱氮、除磷的具体指标,一级标准,废水,磷,含量在,05,mg/L,氨氮,15,mgL,二、微生物脱氮工艺、原理及其微生物,A/O,脱氮工艺,废水,好氧脱碳,缺氧反硝化,沉淀池,好氧硝化,沉淀池1,好氧,活性污泥回流,缺氧,活性污泥回流,出水,回流,？,(一)微生物脱氮工艺,活性污泥法典型工艺,A/O,工艺（,缺,氧、好氧工艺）,(二)脱氮原理,缺氧反硝化,细菌,：,反硝化细菌（兼性厌氧菌）,反应,：,NO3,-,N,反硝化,还原为,N,2,，,溢出水面释放到大气,碳源,：,原水中,BOD,硝酸盐,来源,：,回流出水中的硝化产物,好氧脱碳硝化,脱碳氧化去除,COD,脱碳菌,好氧,有机物呼吸,的细菌,，以,有机物为碳源,硝化菌好氧,氨盐呼吸,的细菌,，以,碳酸盐为碳源,（,NH,4,+,NO,2,-,NO,3,-,),提问：,为什么先脱碳、后脱氮？,硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物；,有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短生长迅速,，,硝化菌氧利用不足，生长缓慢；,提问：,硝化脱氮时有时需要补碱（,Na,2,CO,3,或,NaOH,)?,硝化作用消耗碱（,NH,4,+,、CO,3,-,），,水,pH,下降；,补充碳源、升高,pH,提问：,硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被洗掉，如何解决？,挂生物膜或投加悬浮填料,定期投菌,两级滤池法工艺流程,好氧脱碳硝化,滤池,进水,厌氧反硝化,滤池,出水,甲醇,补充反硝化菌的碳源！,利用进水中的,BOD,三、微生物除磷原理、工艺及其微生物,（,BOD：N：P）100：5：1,微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成,ATP,等，,但只去除污水中约19左右的磷,。某些高含磷废水中残留的磷还相当高，故需用除磷工艺处理。,1微生物除磷原理,依靠,聚磷菌,（兼性厌氧菌）,聚磷，再从水中除去这些细菌。,好氧时,：,大量繁殖（,消耗,好氧,状态能源,聚,羟基丁二酸（,PHB）,，,逆浓度梯度过量吸磷（,贮备,厌氧,状态能源,多聚磷酸盐颗粒,(即异染颗粒)）；,厌,氧时,：,正相反,不繁殖,，,释放磷酸盐,于体外（产生能量供其,储备,消耗,好氧,状态能源,PHB）,。,聚,P,聚,P,聚,P,聚,P,部分回流,做种,大部分,（,P）,去除,水中,P,2工艺简介,常见的脱磷工艺如下图所示,进水,厌,氧,放,磷,好,氧,聚,磷,出水,部分污泥回流接种,剩余污泥处理,沉淀脱,磷,四、用生物法处理废水对水质的要求,由于生物法中的各种微生物生长与水质关系密切，因而必须控制适宜的水质指标以保证微生物能够正常的生长和工作。,生物处理的水质要求表,有关污废水中的毒物种类及浓度限制可参阅课本127、128表6-11、表6-12内容。,