废水厌氧生物处理原理与工艺.pptx

废水厌氧生物(shēngwù)处理 第一页，共87页。厌氧生物(shēngwù)处理废水厌氧处理(chǔlǐ)内容概要: 1. 厌氧生物处理(chǔlǐ)概述2. 厌氧工艺流程3． 厌氧生物处理(chǔlǐ)反应器第二页，共87页。第一节废水(fèishuǐ)厌氧生物处理概述第三页，共87页。厌氧生物(shēngwù)处理?1．厌氧生物处理概述 19世纪末-20世纪初:废水和粪便处理,反应时间长,出水水质差; 1860年法国人Mouras把简易沉淀池改进作为污水污泥处理构筑物使用,1881年法国杂志将Mouras创造的称为自动净化器(Automatic Scasenger)。 1895年英国Donald设计了厌氧化粪池(fèn chí)。厌氧化粪池(fèn chí)的创建,是厌氧处理工艺发展史上的里程碑。从此,厕所等家庭用生活污水可通过化粪池(fèn chí)得到较好的处理。第四页，共87页。厌氧生物(shēngwù)处理1903年英国出现了Travis池。废水从一端流入,从另一端流出,两侧沉淀(chéndiàn)区分离出的污泥,在池中间的中下部分消化,产生的沼气从中间上部分排出,不会影响两侧的沉淀(chéndiàn)区 。1905年德国人Imhoff对Travis池作了改进,设计了Imhoff池,又称隐化池,我国也称双层沉淀(chéndiàn)池。这种池型构造把污水的沉淀(chéndiàn)与污泥的消化完全分开,彼此不发生干扰。这种装置在本世纪20年代被广泛应用与欧美各国。 化粪池和双层沉淀(chéndiàn)池至今在排水工程中仍占有重要地位。第五页，共87页。厌氧生物(shēngwù)处理Water Pollution Control Engineering中期--被好氧工艺取代,在污泥处理方面有应用,污泥的厌氧消化;普通消化池是这时期的主要反应器。70年代后--重新发展, 环境问题和能源危机, 开发了新的厌氧生物处理反应器.以UASB, 厌氧接触工艺为代表的多种工艺,均实现高的污泥浓度(nóngdù)高的负荷,得到广泛应用。应用现状: (A).废水处理,高浓度(nóngdù)和高温度废水; (B). 污泥处理和城市垃圾处理; (C).生物质的资源化和能源化应用.第六页，共87页。厌氧生物(shēngwù)处理 1.1 厌氧生物处理的原理(1). 复杂有机物的厌氧生物处理: (A). 水解. 在细胞外酶作用下,将大分子有机物水解为小分子溶解性有机物, 如多糖-单糖,脂肪-脂肪酸甘油,蛋白质-氨基酸, 小分子进入细胞内. 难降解或高分子的有机物水解过程较慢, 或可能成为速率限制步骤, 颗粒(kēlì)有机物的大小, 温度, pH, 有机物组成成分, 氨浓度,水力停留时间等影响水解速率. 第七页，共87页。厌氧生物(shēngwù)处理Water Pollution Control Engineering水解可以部分实现(shíxiàn)对难生物降解有机物的分解, 促进后续处理过程的生物有效性, 故对难降解废水可以预置厌氧反应器.温度(℃)停留时间d脂肪纤维素蛋白质15601560156015000.030.0180.020.01250.090.030.270.160.030.01350.110.040.620.210.030.01温度(wēndù),停留时间对水解速率常数Kh的影响第八页，共87页。厌氧生物(shēngwù)处理(B)．酸化. 产酸细菌酸化, 将溶解性有机物转化为挥发性脂肪酸和醇为主要产物的过程, 主要生成(shēnɡ chénɡ)有机酸(甲酸,乙酸,丙酸,丁酸等)?醇(乙醇), H2, CO2 , NH3, N2, H2S等; 酸化过程速率较快, 产物对产甲烷过程影响较大, 酸化过程产物与厌氧的条件, 底物种类和微生物组成有关系, 主要有三类:丙酸型,丁酸型和乙醇型. 人们常常将不完全厌氧处理过程称为水解酸化.第九页，共87页。厌氧生物(shēngwù)处理Water Pollution Control Engineering(C)．产氢产乙酸. 水解酸化产物(主要是2个C以上的有机酸, 不包括乙酸)在产氢产乙酸细菌作用下生成氢,乙酸和CO2;主要反应:(醇和高级脂肪酸反应生成乙酸) CH3CH2OH + H2O = CH3COO- + H+ + 2H2 CH3CH2COO- + H2O = CH3COO- + H+ + HCO3- + 3H2 丁酸, 丙酸等转化为乙酸的过程(guòchéng)由于标准吉布斯自由能为正值, 只有反应产物H+和H2的浓度低反应可以进行.第十页，共87页。厌氧生物(shēngwù)处理(D)．产甲烷. 主要在两类不同的甲烷细菌下产生CH4, 是严格厌氧