厌氧生物处置市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第六章 污水厌氧生物处理第一节第一节第一节第一节 厌氧生物处理基本原理厌氧生物处理基本原理厌氧生物处理基本原理厌氧生物处理基本原理第二节第二节第二节第二节 污水厌氧生物处理方法污水厌氧生物处理方法污水厌氧生物处理方法污水厌氧生物处理方法第三节第三节第三节第三节 厌氧生物处理法设计厌氧生物处理法设计厌氧生物处理法设计厌氧生物处理法设计第四节第四节第四节第四节 厌氧和好氧技术联合利用厌氧和好氧技术联合利用厌氧和好氧技术联合利用厌氧和好氧技术联合利用第1页第一节第一节 厌氧生物处理基本原理厌氧生物处理基本原理第2页 厌氧生物处理是有机污染物在无氧条件下，借助专性厌氧细菌和兼性厌氧细菌作用下，将大部分有机污染物转化为甲烷、二氧化碳、水以及简单小分子有机物等一个生物处理方法。经厌氧生物处理以后，多数有机物被分解和稳定，厌氧处理以后污泥（熟污泥）或消化液可回用于农田作为肥料。伴随厌氧研究不停深入，在污水预处理中作用愈发突出，当前已经受到普遍重视。第3页四阶段四阶段:大分子有机物(碳水化合物，蛋白质，脂肪等)水解细菌胞外酶水解和溶解有机物酸化产酸细菌有机酸醇 类醛类等H2，CO2乙酸化乙酸细菌乙酸甲烷化甲烷细菌CH4甲烷细菌CH4第4页大分子有机物（碳水化合物、蛋白质、脂肪等）简单有机物（单糖、氨基酸等）有机酸（丙酸、丁酸、戊酸等）、醇、醛等H2/CO2乙酸CH4水解(胞外酶)酸化（产酸细菌）乙酸化（乙酸细菌）甲烷化（甲烷细菌）甲烷化（甲烷细菌）第5页厌氧生物处理特点 优点优点:1、需要能量少，产生甲烷是一个潜在能源；2、产生剩下生物污泥较少；3、容积负荷较高，可处理高浓度、难降解有机废水；4、需要营养物较少；1、处理过程反应复杂，反应速度较慢，起动时间较长；2、对温度、pH等环境原因更为敏感；3、出水水质较差，需要深入处理；缺点缺点:普通来说，对于废水中有机物浓度较低、温度较低、出水水质要求较高，并要求去除营养物场所倾向于采取好氧生物处理技术。而对于有机物浓度较高、温度较高工业废水，厌氧处理可能更为经济。伴随对厌氧生物处理工艺深入了解，厌氧处理作为好氧处理预处理伎俩已经成为当前较为广泛采取一个方法。第6页厌氧生物处理微生物 发酵细菌群（产酸细菌）发酵细菌群（产酸细菌）多为兼性厌氧或专性厌氧细菌，主要参加复杂有机物水解，其主要功效是：首先经过胞外酶作用将不溶性有机物水解成可溶性有机物；将可溶性有机物转化为乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等有机酸及乙醇、CO2、H2等。研究表明，该类细菌对有机物水解比较迟缓，但产酸反应速率较快。第7页厌氧生物处理微生物 产氢产乙酸菌群产氢产乙酸菌群 绝对厌氧或兼性厌氧细菌，可将前面步骤产生挥发性有机酸转化为乙酸、H2/CO2。第8页厌氧生物处理微生物 产甲烷细菌产甲烷细菌产甲烷细菌是严格专性厌氧细菌，其生存环境要求绝对无氧；产甲烷细菌属古细菌，一类可利用乙酸转化为甲烷和CO2，另一类利用H2还原CO2合成甲烷；对环境影响非常敏感，氧和氧化剂有毒害作用；生长尤其迟缓；第9页影响厌氧生物处理主要原因1.pH和碱度最正确为7.07.3 厌氧产生有机酸pH甲烷菌分解有机酸时产生重碳酸盐不停增加2.温度中温：3335C高温：5055C甲烷菌pH6.57.5 水解酸化菌pH3.08第10页3.负荷及营养 厌氧反应池容积决定于厌氧反应负荷率。表示方式容积负荷参数为投配率日进入有机物量与池子容积之比，在一定程度上反应了污染物在消化池中停留时间有机物负荷参数为有机负荷率 COD:N:P=500:5:1第11页4.消化池搅拌 在有机物厌氧发酵过程中，让反应器中微生物和营养物质(有机物)搅拌混合，充分接触，将使得整个反应器中物质传递、转化过程加紧。作用使池内污泥浓度分布均匀，利于微生物生长繁殖释放有害气体使环境原因在反应器内保持均匀第12页5.有毒有害物质（生物抑制性物质）重金属、氢氨氮：50200mg/l有益；2001000mg/l不利；10003000mg/l抑制；3000有毒。硫酸盐、硝酸盐一定浓度有毒有机物：酚、氰、甲醛、氯仿等6.溶解氧（氧化还原电位）-300mV(产酸菌100400mV)第13页第二节第二节 污水厌氧生物处理方法污水厌氧生物处理方法第14页一、化粪池化粪池例图 用于处理来自厕所粪便废水。曾广泛用于不设污水厂合流制排水系统还可用于郊区别墅式建筑。第15页二、厌氧生物滤池 优点：处理能力高；滤池内能够保持很高微生物浓度；不需另设泥水分离设备，出水SS较低；设备简单、操作方便。缺点：滤料费用较高；滤料易堵塞，尤其是下部，生物膜很厚；堵塞后，没有简单有效清洗方法。所以，悬浮物高废水不适用。第16页三、厌氧接触法 对于悬浮物较高有机废水，能够采取厌氧接触法，它实际上是厌氧活性污泥法，不需要曝气而需要脱气。第17页四、上流式厌氧污泥床反应器(UASB)上流式厌氧污泥床反应器 良好厌氧污泥床污泥形成颗粒状，污泥浓度高（6080g/l），有机负荷率和去除率均较高，不需要搅拌，能适应负荷冲击和温度与pH改变。UASB是一个有发展前途厌氧处理设备。第18页第19页五、分段厌氧处理法 第一段：水解和液化有机物为有机酸；缓冲和稀释负荷冲击与有害物质，并将截留难降解固态物质。普通停留时间0.81.5天，pH3.64.0。第二段：保持严格厌氧条件和pH，以利于甲烷菌生长；降解、稳定有机物，产生含甲烷较多消化气，并截留悬浮固体，以改进出水水质。第20页第三节第三节 厌氧生物处理法设计厌氧生物处理法设计第21页一、流程和设备选择 处理工艺选择（见表153）消化温度 采取单级或两级(段)消化内容二、厌氧反应器设计 计算确定反应器容积惯用参数是负荷率N和消化时间t，公式为：普通t=15d；厌氧滤池或接触法:0.53d N=13kgCOD/M3 d;N=310 kgCOD/M3 d 产气量普通可按0.40.5m3/kg(COD)进行估算。第22页三、消化池热量计算 包含将废水提升到池温所需热量和赔偿池壁、池盖所散失热量。提升废水温度所需热量为Q1：经过池壁、池盖等散失热量Q2与池子结构和材料相关，可用下式估算：第23页第四节第四节 厌氧和好氧技术联厌氧和好氧技术联合利用合利用第24页 有些废水含有很多复杂有机物，对于好氧生物处理而言是属于难生物降解或不能降解，但这些有机物往往能够经过厌氧菌分解为较小分子有机物，而那些较小分子有机物能够经过好氧菌深入分解。采取缺氧与好氧工艺相结合流程，能够到达生物脱氮目标(A/O法)。厌氧缺氧-好氧法(A/A/O法)和缺氧-厌氧-好氧法(倒置A/A/O法)，能够在去除BOD和COD同时，到达脱氮、除磷效果。第25页某印染有限企业2400吨/日棉印染废水处理工程实例 安徽某印染有限企业是一家经营家用纺织品为主当代化跨国企业。该企业产生污水工序有棉纺煮练、退浆、染色等工序，分别排放含有烧碱、双氧水、渗透剂、淀粉酶、染料、食盐、保险粉、碱剂等物质废水。第26页1）设计水量 本工程处理水量为2,400m3/d，Qh=100m3/h。2）进水水质 3）处理目标第27页格格栅栅井井预处预处理沉理沉淀池淀池曝气池曝气池污泥脱水污泥脱水污泥浓缩污泥浓缩生化沉淀池生化沉淀池厌氧厌氧反应反应池池物化沉淀池物化沉淀池外运外运调调整整池池废废水水混凝反应混凝反应预预处处理理反反应应池池泵泵尾水计量槽尾水计量槽排放排放第28页处理效果预测 第29页第30页第31页1）工程投资估算土建工程部分：3,541,340元设备部分小计：2,902,000元间接费(包含：、安装费、运输费不可预见费)：600,000 工程总费用为：7,043,340元（约3000元/吨.天）2）成本分析每吨废水平均处理费用2.54元。以上费用不包含污泥处理费用。第32页