工学6水质工程学_第6章 厌氧生物处理课件

第6章 第六章厌氧生物处理 6 1厌氧处理概述 6 2厌氧接触法 6 3上流式厌氧污泥床 6 4污水厌氧生物处理的后续处理 6 1厌氧处理概述 1 Bryant厌氧消化三阶段理论2 厌氧生物处理中微生物之间关系3 厌氧消化的影响因素4 厌氧生物处理工艺的发展5 沼气利用6 厌氧工艺应用与特点 自学 重点 厌氧消化三阶段理论 厌氧消化影响因素 1 Bryant厌氧消化三阶段理论 水解发酵阶段产氢产乙酸阶段产甲烷阶段 2 厌氧生物处理中微生物之间关系 不产甲烷菌与产甲烷菌相互依存 相互制约1 不产甲烷菌为产甲烷菌提供基质 2 不产甲烷菌为产甲烷菌提供适宜的厌氧环境 清除有毒物 3 产甲烷菌为不产甲烷菌解除反馈抑制 4 产甲烷菌的生物调节作用 调节pH 调节营养 3 厌氧消化的影响因素 1 温度 中温35 1 高温55 1 2 有机负荷 S 3 混合搅拌4 营养配比 CODBD N P 350 1000 5 1C N N pH 缓冲差C N N pH NH3过高易中毒5 pH与碱度 pH 6 5 7 8 碱度 2g L6 氧化还原电位 产甲烷环境小于 0 3v7 毒物浓度 参教材p505 表21 4 2 有机负荷 S S pH 产气量 有机容积负荷率 厌氧容积负荷是好氧的10倍以上有机污泥负荷率 0 5 1 0kgBOD kgMLVSS d 产酸阶段有机负荷率为5 60kgCOD m3 d 4 厌氧生物处理工艺的发展 a普通消化池b厌氧接触工艺C上流式厌氧生物滤池d上流式厌氧污泥床e厌氧膨胀床f厌氧转盘g厌氧折流反应器h两相厌氧系统 5 沼气利用 沼气的成分主要成分 CH4 CO2其它成分 H2S H2O CO H2 N2沼气利用途径燃料 1m3沼气 1kg煤 0 7L汽油燃烧值 35000 40000kJ m3发电化工原料 6 1厌氧处理概述 1 Bryant厌氧消化三阶段理论2 厌氧生物处理中微生物之间关系3 厌氧消化的影响因素4 厌氧生物处理工艺的发展5 沼气利用6 厌氧工艺应用与特点 自学 重点 厌氧消化三阶段理论 厌氧消化影响因素 6 2厌氧接触法 一 工艺流程两池污泥回流系统搅拌系统工艺特点 采用搅拌措施 混合效果好 降解能力强 适合高浓度有机废水处理 缺点 污泥颗粒小 带气泡 难于泥水分离 污泥在沉淀前要脱气处理 二 厌氧接触法工艺设计 1 接触池容积V计算2 沉淀设计3 沼气产量计算4 污泥产量计算5 热量计算 二 厌氧接触法工艺设计 1 接触池容积V计算用容积负荷计算设计参数 有机物容积负荷Nv取2 6kgCOD m3 d 有机物污泥负荷Ns F M 0 3 0 5kgCOD kgMLSS d MLVSS 3 6g L回流比R 2 4SVI 70 150mL g温度 20 二 厌氧接触法工艺设计 2 沉淀设计沉淀前污泥应脱气1 脱气方法 真空脱气装置 真空度4900Pa搅拌脱气 向上流斜板脱气2 沉淀池设计普通沉淀池 表面负荷q 0 5 1 0m3 m2 h 固体通量 2 4kgSS m2 h 3 沼气产量计算 1 伯兹伟尔 莫拉公式 上式中d 0时 为不含氮有机物产气量计算式 2 COD估算产气量1kgCOD约产甲烷 CH4 0 35m33 挥发性有机负荷估算产气量中温 有机负荷 0 6 1 5kg m3 d 产气量 1 1 3m3 m3 d 高温有机负荷 2 0 2 8kg m3 d 产气量 3 4m3 m3 d 例题6 1产气量计算例题 计算丙酸 1kg 标准状态 0 1atm 下厌氧处理后产生沼气体积解题思路 1 列出丙酸厌氧分解方程式 2 计算1kg丙酸的产甲烷mol数和CO2mol数3 计算标准状态下产气体积 二 厌氧接触法工艺设计 4 污泥产量计算Y 0 04 0 15gVSS gCOD由于内源呼吸作用小 可忽略不计内源呼吸系数b 0 02 0 04mgVSS mgVSS d 二 厌氧接触法工艺设计 5 热量计算污水加热到设计温度需要热量QH补偿池体的散热量 即保温热量QD加热保温需要的总热量QT 6 3上流式厌氧污泥床 UASB 基本构造 进水分配系统 功能 均匀配水 搅拌作用 反应区 生物污泥 有机物代谢区 三相分离器 气 固 液分离装置 功能出水系统 排除上清液 要求出水均匀 排泥系统 排除剩余污泥构造特点 具有三相分离装置 无搅拌装置 无堵塞 工艺特点 SRT长 HRT小 容积负荷率大 运行稳定 颗粒污泥 沉淀好 UASB的设计 UASB的设计内容 1 容积计算 采用容积负荷率计算 2 面积与高度 面积采用表面负荷 或上升流速 计算反应区高度 UASB的设计内容 3 进水系统采用底部均匀配水出水孔口流速2m s 4 三相分离器设计 三个功能 气液分离 固液分离 污泥回流 三相分离器类型 三相分离器设计内容 沉淀区设计颗粒污泥 表面负荷q 1 2m3 m3 h 絮状污泥 表面负荷q 0 4 0 8m3 m2 h 沉淀区水深h 1 0mHRT 1 1 5h集气罩斜面坡度 55 60 回流缝设计气液分离设计 三相分离器设计 回流缝设计回流缝上混合液升流速v1 2m h 颗粒污泥 v1 v2 2m h絮状污泥 v1 v2 1m h 三相分离器设计 气液分离设计上下两层三角形集气罩应重叠 重叠水平距离越大越好 重叠量b为100 200mm 5 水封高度 式中h3为水封后阻力 UASB的设计内容 6 出水系统每个分离器分别设三角堰出水7 排泥系统均匀排泥10m2一个排泥口 总结 UASB的设计内容 1 容积计算 采用容积负荷计算2 面积与高度采用表面负荷 或上升流速计算 3 进水系统采用底部均匀配