厌氧发酵原理PPT演示课件

厌氧生物处理，概述原理主要结构和工艺，1，厌氧生物处理概述，在切断与空气接触的条件下，依靠同时厌氧细菌和特殊厌氧细菌的生化作用，厌氧生物处理或厌氧消化的有机物生物降解过程。厌氧生物处理法以高浓度有机产业废水、城市污水污泥、动植物残留、粪便等为对象。2，3，厌氧生物处理概述，厌氧生物处理方法和基本功能2: (1)酸发酵的目的是为生物处理提供生物降解矩阵；(2)甲烷发酵的目的是进一步分解有机物，生产气体燃料。4，厌氧生物处理概述，完全厌氧生物处理工艺因有机物分解和气体燃料生产的双重功能而得到广泛开发和应用。5，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必须经过几个阶段，由其他细菌接管。在这个过程中，根据复杂有机物的状态和质量属性变化，可以分为三个阶段(见表)。6，厌氧生物处理原理，有机物厌氧消化过程，7，厌氧生物处理3354原理，第二，发酵控制条件(以下重点是甲烷发酵控制条件)。(a)除非营养和环境条件废水、污泥和废弃物中的大量有机物达到抑制浓度，否则可以持续进行厌氧生物处理。生物降解有机化合物的浓度没有严格的限制，但是浓度太低比卡路里消耗量更经济。水力停留时间短，生物污泥容易丢失，难以稳定运行。通常，cod必须大于1000mg/L。大邱：n: p=200: 5: 1，8，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正常进行的最重要条件。厌氧环境主要表现为系统的氧化还原电位。一般来说，氧的溶解无疑是增加发酵系统氧化还原电位的最主要的直接原因。但是，某些工业废水中包含的其他氧化剂或氧化物质(例如Fe3、Cr2O72-、NO3-、SO42-和酸性废水中的h)的存在也可以提高系统的氧化还原电位。如果其浓度达到一定程度，厌氧消化过程的进行也将受到威胁。9，厌氧生物处理原理，高温厌氧消化系统适当氧化还原电位为-500 -600mv；中温厌氧消化系统和浮点温度厌氧消化系统需要-300-380mV以下的氧化还原电位。产酸细菌对氧化还原电位要求不太严格，甚至在100-100mV的同时条件下也能生长繁殖；甲烷细菌最适合的氧化还原电位在-350mV以下。10，厌氧生物处理原理，(2)温度温度是影响微生物生命活动的重要因素之一。温度主要影响微生物的生化反应速度，因此与有机物的分解速度有关。工程上：中温消化温度为30 38(33 35多)；高温消化温度为50 55。厌氧消化对温度突变也很敏感，每日变化必须低于2 。温度的急剧变化太大，可能导致系统煤气生产停止。11，厌氧生物处理原理，(3)pH和pH由于发酵系统的CO2分压高(20.340.5kPa)，发酵液的实际pH值低于大气条件下的测定值。一般来说，建议测量值在7.2和7.4之间。(4)毒物可以说是对厌氧处理过程产生抑制或毒性影响的任何物质。12，厌氧生物处理原理，(2)控制条件(1)生物量一般要求1030gVSS/L之间的各种污泥浓度。为了防止反应堆生物质因损失而减少，可以采取多种措施，例如安装三相分离器、设置挂膜介质、水流速度和回流污泥量减少等。13，厌氧生物处理原理，(2)负荷率负荷率是表示消化系统处理能力的参数。负荷率以三种方式表示：体积负荷率、污泥负荷率、投资率。reactor unit(反应器单位)有效体积单位时间内容纳的有机物量，称为体积负荷率，单位为kg/m3d或g/Ld。有机物量可以用cod、BOD、SS和VSS表示。reactor中单位重量的浆液在单位时间内接受的有机物量称为污泥负荷率，单位为kg/kgd或g/gd。每天传送到单位有效体积的新材料体积，称为投资率，单位为m3/m3d。投资率的倒数是平均停留时间或消化时间(d)。投资率也以百分比表示。例如，0.07m3/m3d可以表示为7%。14，厌氧生物处理原理，厌氧消化装置的负荷率如何确定？一个重要原则是在两种转换(酸化和气化)速度稳定平衡的条件下，求得最大处理目标(最大处理或最大气体生产)。一般来说，厌氧消化微生物具有较强的酸化和转基因能力，速度快，对环境条件的适应性强。气化转换能力相对弱，速度慢，对环境的适应能力也弱。由于这种前强度后弱的特点，两种转换速度很难稳定平衡，因此形成了三种发酵状态。15，厌氧生物处理原理是，在有机物负载较高的情况下，提供产酸菌的食物相当充足，其代谢产物有机酸的产量超过甲烷细菌的吸收能力，降低消化液中有机酸的积累和pH值(以下大气压力条件的测定值)，结果使消化液成为显性(pH7)。在酸性条件下进行的这种厌氧消化过程称为酸性发酵状态，是低效率、不稳定的发酵状态，应尽量避免。16，厌氧生物处理原理，有机酸生产细菌代谢产物的有机酸基本上被甲烷细菌及时吸收，转化为沼气，溶液中残留的有机酸量一般为每升数百毫克。这时，消化液的pH值保持在77.5之间，溶液呈弱碱性。在弱碱性条件下进行的这种厌氧消化过程称为弱碱性发酵状态，是最佳负荷率必须达到的高效稳定的发酵状态。17、厌氧生物处理原理，有机物装载率过高，缺乏食物供应产菌，产酸量少，无法满足甲烷细菌的需要。这时，消化液中有机酸的残留较少，在pH值高的情况下，pH值高(大于7.5)的厌氧消化过程，被称为碱性发酵状态。如上所述，负载低，因此是稳定、低效率的厌氧消化状态。18，厌氧生物处理原理，(3)需要加热以控制液体，直到所需的发酵温度。据估计，通过去除8000mg/L的鳕鱼，可以将一升水加热到10 。(4)如果pH值控制液体在反应堆内的pH值小于6.5或大于8.0，则应提前中和液体。有机酸积累，反应液的pH值低于6.87时，应适当减少有机物负荷或毒物负荷，使pH值恢复到7.0以上(7.27.4优选)。PH低于6.5时，应停止供应，及时注入石灰中和。19、厌氧生物处理主要结构和工艺，一、废水处理的初始厌氧消化结构为化粪池和双沉淀池。化粪池是矩形密封的水池，隔板分为两个或三个房间，每个房间之间用水连接连接管道。废水从一端流入，通过各线，然后从另一端排出。悬浮液沉到游泳池底部后，进行缓慢的厌氧发酵。每个房间的上层都有人口，可以定期(数月)开采消化后的污泥，用作农户的肥料。这种处理结构通常位于单独的住宅或公共建筑物的下水道中，用于早期处理粪便废水。20，厌氧生物处理主要结构和工艺，双沉淀池上部有槽，罐底为v型。废水沿着槽流慢慢流动，悬浮物就会下沉，从v字底部缝隙滑至大型圆形池底部，进行厌氧消化。这两种处理结构只执行拦截和分解有机悬浮物的功能，因此很难收集和利用结果沼气。21，厌氧生物处理主要结构和工艺，第二，一般消化池，主要用于城市污水沉降污泥处理。通常灭火器能制造很多带盖子的圆柱形结构。生物污泥从游泳池顶部进入，与池塘的污泥混合，进行厌氧消化。分解后的污泥从游泳池底部排出。产生的沼气在池的顶部收集。一般消化组要加热，以保持高生物化学率。这种处理结构通常是一天投入一到两次分量的材料搅拌数小时的混合。22，圆筒式厌氧消化池，蛋形厌氧消化池，23，厌氧生物处理主要结构和工艺，3，厌氧接触系统常规消化池处理高浓度有机废水时，要持续搅拌，加强有机物与池内厌氧污泥的完全接触；同时，为了提高处理效率，必须将间歇进水倍数改为连续进水倍数。这会导致大量厌氧污泥流失。为了克服这种缺点，在灭火器后面序列化沉淀池，将沉淀的污泥送回灭火器，构成厌氧接触系统(图)，使其流入水的约2-3倍。消化池的MLVSS为6-10g/L。24、厌氧生物处理主要结构和工艺，4、厌氧生物滤池和厌氧生物转盘在池内安装挂膜介质，防止消化池的污泥损失，使厌氧微生物在其上生长，从而产生厌氧生物滤池和厌氧生物转盘。25，厌氧生物处理主要结构和工艺，5，UASB(上流式厌氧污泥床反应器)是目前应用最广泛的厌氧生物处理装置之一。26，27，厌氧生物处理主要结构和工艺，6，厌