




已阅读5页,还剩23页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第九章厌氧生物处理 概述原理主要构筑物及工艺 厌氧生物处理 概述 在断绝与空气接触的条件下 依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用 对有机物进行生物降解的过程 称为厌氧生物处理法或厌氧消化法 厌氧生物处理法的处理对象是 高浓度有机工业废水 城镇污水的污泥 动植物残体及粪便等 厌氧生物处理 概述 厌氧生物处理的方法和基本功能有二 1 酸发酵的目的是为进一步进行生物处理提供易生物降解的基质 2 甲烷发酵的目的是进一步降解有机物和生产气体燃料 厌氧生物处理 概述 完全的厌氧生物处理工艺因兼有降解有机物和生产气体燃料的双重功能 因而得到了广泛的发展和应用 厌氧生物处理 原理 一 厌氧消化的生化阶段复杂有机物的厌氧消化过程要经历数个阶段 由不同的细菌群接替完成 根据复杂有机物在此过程中的物态及物性变化 可分三个阶段 表9 1 厌氧生物处理 原理 表9 1有机物厌氧消化过程 厌氧生物处理 原理 二 发酵的控制条件 以下重点讨论甲烷发酵的控制条件 一 营养与环境条件废水 污泥及废料中的有机物种类繁多 只要未达到抑制浓度 都可连续进行厌氧生物处理 对生物可降解性有机物的浓度并无严格限制 但若浓度太低 比耗热量高 经济上不合算 水力停留时间短 生物污泥易流失 难以实现稳定的运行 一般要求COD大于1000mg L COD N P 200 5 1 厌氧生物处理 原理 1 氧化还原电位 ORP或Eh 厌氧环境是厌氧消化过程赖以正常进行的最重要的条件 厌氧环境 主要以体系中的氧化还原电位来反映 一般情况下 氧的溶入无疑是引起发酵系统的氧化还原电位升高的最主要和最直接的原因 但是 除氧以外 其它一些氧化剂或氧化态物质的存在 如某些工业废水中含有的Fe3 Cr2O72 NO3 SO42 以及酸性废水中的H 等 同样能使体系中的氧化还原电位升高 当其浓度达到一定程度时 同样会危害厌氧消化过程的进行 厌氧生物处理 原理 高温厌氧消化系统适宜的氧化还原电位为 500 600mV 中温厌氧消化系统及浮动温度厌氧消化系统要求的氧化还原电位应低于 300 380mV 产酸细菌对氧化还原电位的要求不甚严格 甚至可在 100 100mV的兼性条件下生长繁殖 甲烷细菌最适宜的氧化还原电位为 350mV或更低 厌氧生物处理 原理 2 温度温度是影响微生物生命活动过程的重要因素之一 温度主要影响微生物的生化反应速度 因而与有机物的分解速率有关 工程上 中温消化温度为30 38 以33 35 为多 高温消化温度为50 55 厌氧消化对温度的突变也十分敏感 要求日变化小于 2 温度突变幅度太大 会招致系统的停止产气 厌氧生物处理 原理 3 pH值及酸碱度由于发酵系统中的CO2分压很高 20 3 40 5kPa 发酵液的实际pH值比在大气条件下的实测值为低 一般认为 实测值应在7 2 7 4之间为好 4 毒物凡对厌氧处理过程起抑制或毒害作用的物质 都可称为毒物 厌氧生物处理 原理 1 生物量各种反应器要求的污泥浓度不尽相同 一般介于10 30gVSS L之间 为了保持反应器生物量不致因流失而减少 可采用多种措施 如安装三相分离器 设置挂膜介质 降低水流速度和回流污泥量等 厌氧生物处理 原理 2 负荷率负荷率是表示消化装置处理能力的一个参数 负荷率有三种表示方法 容积负荷率 污泥负荷率 投配率 反应器单位有效容积在单位时间内接纳的有机物量 称为容积负荷率 单位为kg m3 d或g L d 有机物量可用COD BOD SS和VSS表示 反应器内单位重量的污泥在单位时间内接纳的有机物量 称为污泥负荷率 单位为kg kg d或g g d 每天向单位有效容积投加的新料的体积 称为投配率 单位为m3 m3 d 投配率的倒数为平均停留时间或消化时间 单位为d 投配率有时也用百分数表示 例如 0 07m3 m3 d的投配率也可表示为7 厌氧生物处理 原理 厌氧消化装置的负荷率是怎样确定的呢 一个重要的原则是 在两个转化 酸化和气化 速率保持稳定平衡的条件下 求得最大的处理目标 最大处理量或最大产气量 一般而言 厌氧消化微生物进行酸化转化的能力强 速率快 对环境条件的适应能力也强 而进行气化转化的能力相对较弱 速率也较慢 对环境的适应能力也较脆弱 这种前强后弱的特征使两个转化速率保持稳定平衡颇为困难 因而形成了三种发酵状态 当有机物负荷率很高时 由于供给产酸菌的食物相当充分 致使作为其代谢产物的有机物酸产量很大 超过了甲烷细菌的吸收利用能力 导致有机酸在消化液中的积累和pH值 以下均指大气压条件下的实测值 下降 其结果是使消化液显酸性 pH 7 这种在酸性条件下进行的厌氧消化过程称为酸性发酵状态 它是一种低效而又不稳定的发酵状态 应尽量避免 当有机负荷率适中时 产酸细菌代谢产物中的有机酸基本上能被甲烷细菌及时地吸收利用 并转化为沼气 溶液中残存的有机酸量一般为每升数百毫克 此时消化液中pH值维持在7 7 5之间 溶液呈弱碱性 这种在弱碱性条件下进行的厌氧消化过程称之为弱碱性发酵状态 它是一种高效而又稳定的发酵状态 最佳负荷率应达此状态 当有机物负荷率偏小时 供给产酸细菌的食物不足 产酸量偏少 不能满足甲烷细菌的需要 此时 消化液中的有机酸残存量很少 pH值偏高 在pH值偏高 大于7 5 的条件下进行的厌氧消化过程 称为碱性发酵状态 如前所述 由于负荷偏低 因而是一种虽稳定但低效的厌氧消化状态 厌氧生物处理 原理 3 加热为把料液控制到要求的发酵温度 则必须加热 据估算 去除8000mg L的COD所产生的沼气 能使一升水升温10 4 pH值的控制如果料液会导致反应器内液体的pH值低于6 5或高于8 0时 则应对料液预先中和 当有机酸的积累而使反应液的pH值低于6 8 7时 应适当减小有机物负荷或毒物负荷 使pH值恢复到7 0以上 最好为7 2 7 4 若pH低于6 5 应停止加料 并及时投加石灰中和 厌氧生物处理 主要构筑物及工艺 一 早期用于处理废水的厌氧消化构筑物是化粪池和双层沉淀池 化粪池是一个矩形密闭的池子 用隔墙分为两室或三室 各室之间用水下连接管接通 废水由一端进入 通过各室后由另一端排出 悬浮物沉于池底后进行缓慢的厌氧发酵 各室的顶盖上设有人孔 可定期 数月 将消化后的污泥挖出 供作农肥 这种处理构筑物通常设于独立的居住或公共建筑物的下水管道上 用于初步处理粪便废水 厌氧生物处理 主要构筑物及工艺 双层沉淀池上部有一个流槽 槽底呈V形 废水沿槽缓慢流过时 悬浮物便沉降下来 并从V形槽底缝滑落于大圆形池底 在那里进行厌氧消化 这两种处理构筑物仅起截留和降解有机悬浮物的功用 产生的沼气难以收集利用 厌氧生物处理 主要构筑物及工艺 二 普通消化池 主要用于处理城市污水的沉淀污泥 普通消化池多建成加顶盖的筒状 生污泥从池顶进入 通过搅拌与池内污泥混合 进行厌氧消化 分解后的污泥从池底排出 产生的生物气从池顶收集 普通消化池需要加热 以维持高的生化速率 这种处理构筑物通常是每天加排料各1 2次 与此同时进行数小时的搅拌混合 圆筒形厌氧消化池 蛋形厌氧消化池 厌氧生物处理 主要构筑物及工艺 三 厌氧接触系统普通消化池用于处理高浓度有机废水时 为了强化有机物与池内厌氧污泥的充分接触 必须连续搅拌 同时为了提高处理效率 必须改间断进水排水为连续进水排水 但这样一来 会造成厌氧污泥的大量流失 为了克服这一缺点 可在消化池后串联一个沉淀池 将沉淀下的污泥又送回消化池 因此组成了厌氧接触系统 图9 4 污泥回流量约为进水流量的2 3倍 消化池内的MLVSS为6 10g L 厌氧生物处理 主要构筑物及工艺 四 厌氧生物滤池和厌氧生物转盘为了防止消化池的污泥流失 可在池内设置挂膜介质 使厌氧微生物生长在上面 由此出现了厌氧生物滤池和厌氧生物转盘 厌氧生物处理 主要构筑物及工艺 五 上流式厌氧污泥床反应器 UASB 这种反应器是目前应用最为广泛的一种厌氧生物处理装置 厌氧生物处理 主要构筑物及工艺 六 厌氧
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025湖南中南大学湘雅三医院国家妇产区域医疗中心(建设)生殖医学中心胚胎实验室技术员招聘1人考前自测高频考点模拟试题及答案详解(网校专用)
- 2025广东中山市教体系统事业单位招聘事业单位人员79人(第四期)考前自测高频考点模拟试题及答案详解(典优)
- 2025江西南昌动物园百花园管理所招聘3人模拟试卷及答案详解(易错题)
- 2025年垃圾焚烧发电项目发展计划
- 2025年卧式自动翻洗过滤机项目合作计划书
- 转让抚养权协议书范本5篇
- 2025年DVD播放设备项目发展计划
- 图书馆志愿者活动总结13篇
- 厉行节约演讲稿(15篇)
- 2025年临沂郯城县教育系统部分事业单位公开招聘教师(13名)模拟试卷及一套参考答案详解
- 非油提质增效汇报
- 《直线方程的两点式》教学设计
- 01 华为采购管理架构(20P)
- 望洞庭教学课件
- 都江堰水利工程课件
- 液氮运输投标方案(3篇)
- 《2019年甘肃省职业院校技能大赛学前教育专业教育技能赛项竞赛规程(高职教师组)》
- 《智能制造技术与工程应用》全套教学课件
- TSG T5002-2017 电梯维护保养规则
- 2025年全国保密教育线上培训考试试题库附答案【考试直接用】含答案详解
- 2025年度全国普通话水平测试20套复习题库及答案
评论
0/150
提交评论