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1、廢水厭氧生物處理技術一、厭氧生物處理技術的特征二、厭氧生物處理的基本原理三、厭氧生物處理技術的發(fā)展一、厭氧生物處理技術的特征主要優(yōu)點：（1）負荷高，應用范圍廣好氧法因供氧限制一般適用于中、低濃度廢水的處理，普通活性污泥負荷0.5KgCOD/m3.d,普通生物濾池0.3KgCOD/m3.d，而中溫UASB負荷可達2-15KgCOD/m3.d,高溫最高達30-40KgCOD/m3.d，厭氧法適用于中、高濃度有機廢水。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。(2)能耗低好氧法需要消耗大量能量供氧，曝氣費用隨
2、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。一般厭氧法的動力消耗約為活性污泥法的1/10。（3）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200-500:5:1，對氮、磷缺乏的工業(yè)廢水所需投加的營養(yǎng)鹽量較少。（4）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。（5）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。主要缺點：（1）厭氧微生物增殖緩慢，因
3、而厭氧設備啟動和處理所需時間比好氧設備長；（2）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；（3）厭氧處理系統(tǒng)操作控制因素較為復雜；（4）厭氧過程會產(chǎn)生氣味對空氣有污染。二、厭氧生物處理技術的原理厭氧消化過程的基本生物過程——階段性理論①兩階段理論②三階段理論③四類群理論厭氧消化的兩階段理論水解細菌產(chǎn)酸菌有機物小分子有機物酸性發(fā)酵階段產(chǎn)甲烷菌脂肪酸、醇類、H2、CO2CO2、CH4堿性發(fā)酵階段1、發(fā)酵階段，又稱產(chǎn)酸階段或酸性發(fā)酵階段；主要功能：水解和酸化；主要產(chǎn)物：脂肪酸、醇類、CO2和H2等；主要的微
4、生物：統(tǒng)稱為發(fā)酵細菌或產(chǎn)酸細菌；主要特點有：1）生長快，2）適應性（溫度、pH等）強。2、產(chǎn)甲烷階段，又稱堿性發(fā)酵階段；甲烷菌利用前一階段的產(chǎn)物，并將其轉化為CH4和CO2；主要參與微生物統(tǒng)稱為產(chǎn)甲烷細菌；其特點有：1）生長慢，2）對環(huán)境條件（溫度、pH、抑制物等）非常敏感。厭氧消化的三階段理論兩階段理論的問題：研究表明，產(chǎn)甲烷菌只能利用一些簡單有機物如甲酸、乙酸、甲醇、甲基胺類以及H2/CO2等，而不能利用含兩個碳以上的脂肪酸和甲醇以外的醇類；70年代，Bryant發(fā)現(xiàn)原來認為是一種被稱為“奧氏產(chǎn)甲烷菌”的細菌，實際上是由兩種細
5、菌共同組成的，一種細菌首先把乙醇氧化為乙酸和H2，另一種細菌利用H2和CO2產(chǎn)生CH4；因而，提出了“三階段理論”厭氧消化的三階段理論和四類群理論說明：1）I、II、III為三階段理論，2）I、II、III、IV為四類群理論；產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌II乙酸H2+CO2同型產(chǎn)乙酸菌IV脂肪酸、醇類有機物發(fā)酵性細菌ICH4+CO2III產(chǎn)甲烷菌三階段水解、發(fā)酵階段：丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段：產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌，將丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等轉化為乙酸、H2/CO2；產(chǎn)甲烷階段：產(chǎn)甲烷菌利用乙酸和H2、CO2產(chǎn)生CH4；一般認為，在厭氧生
6、物處理過程中約有70%的CH4產(chǎn)自乙酸的分解，其余的則產(chǎn)自H2和CO2。四類群理論發(fā)酵細菌，產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌，同型產(chǎn)乙酸細菌，產(chǎn)甲烷細菌同型產(chǎn)乙酸菌：將H2/CO2合成為乙酸。實際上這一部分乙酸的量較少，只占全部乙酸的5%。三階段、四類群是目前認為的對厭氧生物處理過程較全面和較準確的描述。厭氧生物處理影響因素甲烷菌增殖速率慢,世代周期長,受環(huán)境影響大,對pH敏感,產(chǎn)甲烷菌是廢水處理系統(tǒng)控制因素,對廢水厭氧生物處理的主要因素是甲烷菌的影響因素.(1)pH：最適宜在6.5～7.5,由于酸化和產(chǎn)乙酸,系統(tǒng)pH容易降低,此外含氮有機物降解的
7、氨能夠緩沖,使系統(tǒng)中酸、堿度達到平衡.(2)溫度：常溫,10～30℃；中溫,35℃左右有適宜溫度；高溫,53℃左右.高溫對微生物殺滅作用強,溫度要求波動小.溫度對系統(tǒng)負荷與產(chǎn)氣量影響關系(3)污泥齡：要求長,20～30d,厭氧微生物世代時間長.(4)營養(yǎng)物質：C:N:P=200-500：5：1,與好氧工藝相比對N,P等營養(yǎng)物質需求少.(5)有機負荷：過高,產(chǎn)酸速率大于產(chǎn)甲烷,酸積累,pH下降，水力負荷大,微生物流失;過低,反應器體積大,運行投資費用大.(7)攪拌與混合：需要攪拌措施，不能過度攪拌影響微生物的生活環(huán)境，可用低速循環(huán)泵
8、進行混合攪拌。(8)有毒物質：硫化氫和氨等，對微生物有毒害作用，氨的毒害作用以游離氨形式，與pH有關。三、厭氧生物處理技術的發(fā)展一、第一代厭氧反應器（厭氧消化池，厭氧接觸反應器）二、第二代厭氧反應器（厭氧生物轉盤，厭氧濾池，厭氧折流板，升流式厭氧反
