水污染控制工程：第十五章 废水厌氧生物处理工艺

1、第十五章第十五章 废水厌氧生物处理工艺废水厌氧生物处理工艺 n厌氧生物处理的基本原理厌氧生物处理的基本原理 n厌氧生物处理工艺的发展概况及特征厌氧生物处理工艺的发展概况及特征 n早期的厌氧生物反应器早期的厌氧生物反应器 n厌氧消化池厌氧消化池 n现代高速厌氧生物反应器现代高速厌氧生物反应器 厌氧生物处理的基本原理厌氧生物处理的基本原理 n早期，被称为早期，被称为厌氧消化、厌氧发酵厌氧消化、厌氧发酵； n实际上，是指在实际上，是指在厌氧条件厌氧条件下由多种（下由多种（厌氧厌氧或或兼兼 性厌氧性厌氧）微生物的共同作用下，使有机物分解）微生物的共同作用下，使有机物分解 并产生并产生CH4和和CO2的

2、过程。的过程。 厌氧消化过程的基本生物过程厌氧消化过程的基本生物过程 阶段性理论阶段性理论 厌氧反应过程中的阶段性厌氧反应过程中的阶段性 两阶段理论两阶段理论 三阶段理论三阶段理论 四类群理论四类群理论 厌氧消化的两阶段理论 水解细菌 产酸菌 有机物 小分子有机物 酸性发酵阶段 产甲烷菌 脂肪酸、醇类、 H2、CO2 CO2、CH4 碱性发酵阶段 l发酵（气化）阶段，发酵（气化）阶段， 又称产酸阶段或酸性发又称产酸阶段或酸性发 酵阶段；酵阶段； l主要功能：水解和酸主要功能：水解和酸 化，化， l主要产物：脂肪酸、主要产物：脂肪酸、 醇类、醇类、CO2和和H2等；等； l主要的微生物：统称主要

3、的微生物：统称 为为发酵细菌发酵细菌或或产酸细菌产酸细菌； l主要特点有：主要特点有：1）生）生 长快，长快，2）适应性（温）适应性（温 度、度、pH等）强。等）强。 厌氧消化的两阶段理论 水解细菌 产酸菌 有机物 小分子有机物 酸性发酵阶段 产甲烷菌 脂肪酸、醇类、 H2、CO2 CO2、CH4 碱性发酵阶段 l l产甲烷阶段（产甲烷阶段（气化阶气化阶 段）段），又称碱性发酵阶，又称碱性发酵阶 段；段； l l产甲烷菌利用前一阶产甲烷菌利用前一阶 段的产物，并将其转化段的产物，并将其转化 为为CH4和和CO2； l l主要参与微生物统称主要参与微生物统称 为为产甲烷细菌产甲烷细菌； l l其

4、特点有：其特点有：1）生长慢；）生长慢； 2）对环境条件（温度、）对环境条件（温度、 pH、抑制物等）非常敏、抑制物等）非常敏 感。感。 厌氧消化的三阶段理论厌氧消化的三阶段理论 两阶段理论的问题：两阶段理论的问题： l l研究表明，产甲烷菌只能利用一些简单有机物如研究表明，产甲烷菌只能利用一些简单有机物如甲酸、甲酸、 乙酸、甲醇、甲基胺类乙酸、甲醇、甲基胺类以及以及H2/CO2等，而不能利用含等，而不能利用含 两个碳以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类；两个碳以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类； l l70年代，年代，Bryant发现原来认为是一种被称为发现原来认为是一种被称为“奥氏产奥氏产 甲烷菌甲烷菌

5、”的细菌，实际上是由两种细菌共同组成的，的细菌，实际上是由两种细菌共同组成的， 一种细菌首先把一种细菌首先把乙醇氧化为乙酸和乙醇氧化为乙酸和H2，另一种细菌利另一种细菌利 用用H2和和CO2产生产生CH4； l l因而，提出了因而，提出了“三阶段理论三阶段理论” 厌氧消化的三阶段理论厌氧消化的三阶段理论 说明：说明：1）I、II、III为为三阶段理论三阶段理论， 2）I、II、III、IV为为四类群理论四类群理论； 产氢产乙酸菌产氢产乙酸菌II 乙酸乙酸H2+CO2 同型产乙酸菌同型产乙酸菌 IV 脂肪酸、醇类脂肪酸、醇类 有机物有机物 发酵性细菌发酵性细菌I CH4+CO2 III 产甲烷菌

6、产甲烷菌 和四类群理论和四类群理论 三阶段三阶段 l l 水解、发酵阶段水解、发酵阶段： l l 产氢产乙酸阶段产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁酸等脂：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁酸等脂 肪酸和乙醇等转化为乙酸、肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2； l l 产甲烷阶段产甲烷阶段：产甲烷菌利用乙酸和：产甲烷菌利用乙酸和H2、CO2产生产生CH4； l l 一般认为，在厌氧生物处理过程中约有一般认为，在厌氧生物处理过程中约有70%的的CH4产产 自乙酸的分解，其余的则产自自乙酸的分解，其余的则产自H2和和CO2。 四类群理论四类群理论 l l 同型产乙酸菌同型产乙酸菌：将：将H2/CO2合成

7、为乙酸。合成为乙酸。 l l 实际上这一部分乙酸的量较少，只占全部乙酸的实际上这一部分乙酸的量较少，只占全部乙酸的5%。 l l 三阶段、四类群是目前认为的对厌氧生物处理过程较三阶段、四类群是目前认为的对厌氧生物处理过程较 全面和较准确的描述。全面和较准确的描述。 厌氧生物处理工艺的厌氧生物处理工艺的 发展概况及特征发展概况及特征 第一节第一节厌氧处理工艺的发展概况及特征厌氧处理工艺的发展概况及特征 第二节第二节早期的厌氧生物反应器早期的厌氧生物反应器 第三节第三节厌氧消化池厌氧消化池 第四节第四节现代高速厌氧反应器现代高速厌氧反应器 一、厌氧生物处理工艺的发展简史一、厌氧生物处理工艺的发展简

8、史 厌氧过程广泛存在于自然界中；厌氧过程广泛存在于自然界中； 1881年，法国，年，法国，Louis Mouras ，“自动净化器自动净化器”； 处理城市污水的化粪池、处理城市污水的化粪池、 处理剩余污泥的各种厌氧消处理剩余污泥的各种厌氧消 化池等；化池等； HRT很长、处理效率很低、浓臭的气味等；很长、处理效率很低、浓臭的气味等； 第一节第一节 厌氧处理工艺的发展概况及特征厌氧处理工艺的发展概况及特征 70年代后，能源危机，年代后，能源危机，现代高速厌氧反应器现代高速厌氧反应器，厌氧消厌氧消 化工艺开始大规模地应用于废水处理；化工艺开始大规模地应用于废水处理； 厌氧接触法（厌氧接触法（Ana

9、erobicContactProcess） 厌氧滤池厌氧滤池（Anaerobic Filter、 AF ） 上流式厌氧污泥层（床）反应器上流式厌氧污泥层（床）反应器(UpflowAnaerobic SludgeBlanket(Bed)、UASB) 厌氧流化床厌氧流化床 (Anaerobic Fluidized Bed、AFB ) 厌氧附着膜膨胀床厌氧附着膜膨胀床 (Anaerobic Attached Film Expanded Bed 、AAFEB) 厌氧生物转盘（厌氧生物转盘（Anaerobic Rotated Biological Disc、 ARBD） 挡板式厌氧反应器（挡板式厌氧反应

10、器（AnaerobicBaffledReactor、 ABR） 现代高速厌氧反应器的主要特点：现代高速厌氧反应器的主要特点： HRT与与SRT分离，分离，SRT相对很长，相对很长，HRT则较则较 短，反应器内生物量很高。短，反应器内生物量很高。 HRT大大缩短，有机负荷大大提高，处理效大大缩短，有机负荷大大提高，处理效 率也大大提高；率也大大提高； 90年代以后，在年代以后，在UASB反应器基础上又发展起来了反应器基础上又发展起来了 EGSB和和IC反应器；反应器； EGSB反应器，处理低温低浓度的有机废水；反应器，处理低温低浓度的有机废水； IC反应器，处理高浓度有机废水，可达到更高的有反应

11、器，处理高浓度有机废水，可达到更高的有 机负荷。机负荷。 EGSB IC 二、厌氧生物处理的主要特征二、厌氧生物处理的主要特征 主要优点：主要优点： 能耗低，且还可回收生物能（沼气）；能耗低，且还可回收生物能（沼气）； 污泥产量低；污泥产量低； 厌氧微生物的增殖速率低，厌氧微生物的增殖速率低， 产酸菌的产率系数产酸菌的产率系数Y为为0.150.34kgVSS/kgCOD， 产甲烷菌的产率系数产甲烷菌的产率系数Y为为0.03kgVSS/kgCOD左右，左右， 好氧微生物的产率系数约为好氧微生物的产率系数约为0.50.6kgVSS/kgCOD。 厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的某厌氧微生物有

12、可能对好氧微生物不能降解的某 些有机物进行降解或部分降解；些有机物进行降解或部分降解； 厌氧工艺与好氧工艺的比较厌氧工艺与好氧工艺的比较 主要缺点：主要缺点： 反应过程较为复杂反应过程较为复杂厌氧消化是由多种不同性质、厌氧消化是由多种不同性质、 不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程；不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程； 对温度、对温度、pH等环境因素较敏感；等环境因素较敏感； 出水水质较差，需进一步利用好氧法进行处理；出水水质较差，需进一步利用好氧法进行处理； 气味较大；气味较大； 对氨氮的去除效果不好等。对氨氮的去除效果不好等。 三、厌氧技术是我国水污染控制的重要手段三

13、、厌氧技术是我国水污染控制的重要手段 我国高浓度有机工业废水排放量巨大，这些废水浓度高、多含有我国高浓度有机工业废水排放量巨大，这些废水浓度高、多含有 大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物；大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物； 我国当前的水体污染物还主要是有机污染物以及营养元素我国当前的水体污染物还主要是有机污染物以及营养元素N、P的的 污染；污染； 目前的形势是：能源昂贵、土地价格剧增、剩余污泥的处理费用目前的形势是：能源昂贵、土地价格剧增、剩余污泥的处理费用 也越来越高；也越来越高； 厌氧工艺的突出优点是：能将有机污染物转变成沼气并加以利厌氧工艺的突出优点是：能将有机

14、污染物转变成沼气并加以利 用；运行能耗低；有机负荷高，占地面积少；污泥产量少，用；运行能耗低；有机负荷高，占地面积少；污泥产量少， 剩余污泥处理费用低；等等剩余污泥处理费用低；等等 厌氧工艺的综合效益表现在厌氧工艺的综合效益表现在环境环境、能源能源、生态生态三个方面。三个方面。 第二节第二节 早期的厌氧生物反应器早期的厌氧生物反应器 从从1881年到上世纪年到上世纪20年代；年代； 1881年，法国年，法国Mouras的的自动净化器自动净化器； 1891年，英国年，英国Moncriff的装有填料的的装有填料的升流式反应器升流式反应器； 1895年，英国设计的年，英国设计的化粪池化粪池（Sept

15、ic Tank）；）； 1905年，德国的年，德国的Imhoff Tank池池 （又称（又称隐化池隐化池、双层沉淀池双层沉淀池） Septic Tank （化粪池） 进水进水出水出水 浮渣浮渣 污泥污泥 气体气体 Imhoff Tank （又称双层沉淀池）（又称双层沉淀池） 进水进水 沉淀沉淀 熟污泥层熟污泥层 污泥消化区污泥消化区 双层沉淀池的结构示意图双层沉淀池的结构示意图 气体气体 污泥层污泥层消化区消化区 沉淀区沉淀区 沉淀区沉淀区 气体气体气体气体 出水出水进水进水 沉淀区沉淀区 沉淀区沉淀区 截面图截面图 平面图平面图 早期厌氧生物反应器的特点早期厌氧生物反应器的特点 对废水的处理

16、主要是沉淀，有些还能对废水的处理主要是沉淀，有些还能 对沉淀下来的污泥进行部分处理；对沉淀下来的污泥进行部分处理； 停留时间较长，出水水质不好；停留时间较长，出水水质不好； 目前仍有应用。目前仍有应用。 n厌氧消化发展的第二阶段，厌氧消化作为剩余污泥处理厌氧消化发展的第二阶段，厌氧消化作为剩余污泥处理 的主要手段，的主要手段， n1927年，加热装置；年，加热装置； n随后，机械搅拌器；随后，机械搅拌器； n50年代初，沼气循环搅拌装置；年代初，沼气循环搅拌装置； n高速消化池，至今仍是污泥处理的主要技术。高速消化池，至今仍是污泥处理的主要技术。 第三节第三节 厌氧消化池厌氧消化池 1 消化池

17、的类型与构造消化池的类型与构造 主要应用范围：主要应用范围： 处理剩余污泥，处理剩余污泥， 处理固体含量很高的有机废水；处理固体含量很高的有机废水； 主要作用：主要作用： 将部分有机物转变为将部分有机物转变为沼气沼气； 将部分有机物转化成将部分有机物转化成稳定稳定性较好的腐殖质；性较好的腐殖质； 提高污泥的提高污泥的脱水性能脱水性能； 可减少污泥体积可减少污泥体积1/2以上；以上； 灭活致病微生物。灭活致病微生物。 消化池的分类：消化池的分类： 按形状：按形状：圆柱形圆柱形、椭圆形椭圆形（卵形）和龟甲形；（卵形）和龟甲形； 按池顶结构：固定盖式和浮动盖式；按池顶结构：固定盖式和浮动盖式； 按运

18、行方式：传统消化池和高速消化池。按运行方式：传统消化池和高速消化池。 A、传统消化池：、传统消化池： n又称低速消化池，无加热和搅拌装置；又称低速消化池，无加热和搅拌装置； n有分层现象：只有部分容积有效；有分层现象：只有部分容积有效； n消化速率很低，消化速率很低，HRT很长（很长（3090天）。天）。 熟污泥熟污泥 上清液上清液 沼气沼气 生污泥生污泥 浮渣层浮渣层 上清液层上清液层 反应层反应层 熟污泥层熟污泥层 沼气气室沼气气室 B、高速消化池、高速消化池 设有加热和搅拌装置；设有加热和搅拌装置； 缩短了缩短了HRT，提高了沼气产量，在中温（，提高了沼气产量，在中温（3035 C）条件

19、下，一）条件下，一 般消化时间为般消化时间为15天左右，运行稳定；天左右，运行稳定； 但搅拌使高速消化池内的污泥得不到浓缩，上清液不能分离。但搅拌使高速消化池内的污泥得不到浓缩，上清液不能分离。 C、两级消化池、两级消化池 两级串联，第一级是高速消化池，第二级则不设搅拌和加热，主两级串联，第一级是高速消化池，第二级则不设搅拌和加热，主 要起沉淀浓缩和贮存的作用，并能分离上清液；要起沉淀浓缩和贮存的作用，并能分离上清液； 二者的二者的HRT的比值可采用的比值可采用1:14:1，一般为，一般为2:1。 厌氧消化池中的加热厌氧消化池中的加热 池内蒸汽直接加热：池内蒸汽直接加热： 设备简单，局部污泥易

20、过热，会影响厌氧微生物的正设备简单，局部污泥易过热，会影响厌氧微生物的正 常活动，并会增加污泥含水率；常活动，并会增加污泥含水率； 池外加热：池外加热： 把污泥预热后投配到消化池中，所需预热的污泥量较把污泥预热后投配到消化池中，所需预热的污泥量较 少，易于控制；预热温度较高，有利于杀灭虫卵；不少，易于控制；预热温度较高，有利于杀灭虫卵；不 会对厌氧微生物不利；但设备较复杂。会对厌氧微生物不利；但设备较复杂。 高碑店污泥消化池高碑店污泥消化池 高碑店污泥消化池高碑店污泥消化池 杭州四堡污水厂污泥消化池杭州四堡污水厂污泥消化池 青岛市团岛污水厂污泥消化池青岛市团岛污水厂污泥消化池 2 沼气的收集与

21、利用沼气的收集与利用 污泥和高浓度有机废水进行厌氧消化时均会产污泥和高浓度有机废水进行厌氧消化时均会产 生大量沼气；生大量沼气； 沼气的热值很高（一般为沼气的热值很高（一般为2100025000kJ/m3， 即即50006000kCal/m3），是一种可利用的生），是一种可利用的生 物能源。物能源。 高碑店沼气发电机高碑店沼气发电机 第四节第四节 现代高速厌氧反应器现代高速厌氧反应器 一、厌氧接触法工艺一、厌氧接触法工艺 二、厌氧生物滤池工艺二、厌氧生物滤池工艺 三、上流式厌氧污泥床（三、上流式厌氧污泥床（UASB）工艺）工艺 现代高速厌氧反应器的产生与发展现代高速厌氧反应器的产生与发展 厌氧

22、消化技术发展上的第三个时期；厌氧消化技术发展上的第三个时期； 1955年，年，Schroepter首先提出了厌氧接触法首先提出了厌氧接触法 n参考活性污泥法，增设二沉池和污泥回流系统；参考活性污泥法，增设二沉池和污泥回流系统； n处理能力提高，应用于食品包装废水的处理；处理能力提高，应用于食品包装废水的处理； n标志着厌氧技术应用于有机废水处理的开端。标志着厌氧技术应用于有机废水处理的开端。 随后随后: 厌氧生物滤池厌氧生物滤池AF(Anaerobic Filter)、上流式厌氧、上流式厌氧 污泥床污泥床UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)、厌、厌 氧流化

23、床氧流化床AFB(Anaerobic Fluidized Bed)等等 现代高速厌氧反应器的主要特点现代高速厌氧反应器的主要特点: 微生物不呈悬浮生长状态，而是呈微生物不呈悬浮生长状态，而是呈附着生长附着生长； 容积负荷大大提高，水力停留时间显著缩短；容积负荷大大提高，水力停留时间显著缩短； 应用于应用于高浓度有机工业废水高浓度有机工业废水的处理，如食品工业废水、的处理，如食品工业废水、 酒精工业废水、发酵工业废水、造纸废水、制药工业酒精工业废水、发酵工业废水、造纸废水、制药工业 废水、屠宰废水等；废水、屠宰废水等； 也能应用于城市废水等也能应用于城市废水等低浓度废水低浓度废水的处理；的处理；

24、 与好氧工艺的串联和组合，可以脱氮和除磷；与好氧工艺的串联和组合，可以脱氮和除磷； 含难降解有机物的工业废水的处理。含难降解有机物的工业废水的处理。 一、厌氧接触法一、厌氧接触法 （Anaerobic Contact Process） 1、厌氧接触法的工艺流程、厌氧接触法的工艺流程 2、厌氧接触法的特点、厌氧接触法的特点 l 实质是厌氧活性污泥法，污泥回流是其最大的特实质是厌氧活性污泥法，污泥回流是其最大的特 点；点； l 污泥回流使得污泥回流使得HRT与与SRT分离；分离； l厌氧反应器产泥量很少，几乎不排剩余污泥。厌氧反应器产泥量很少，几乎不排剩余污泥。 与普通厌氧消化池相比，厌氧接触法的

25、特点有：与普通厌氧消化池相比，厌氧接触法的特点有： 污泥浓度高，一般为污泥浓度高，一般为1200015000mgMLSS/L； 有机容积负荷高：有机容积负荷高： 中温，中温，COD负荷负荷16kgCOD/m3.d，去除率为，去除率为7080%； BOD5负荷负荷0.52.5kgBOD/m3.d，去除率，去除率8090%； 出水水质较好；出水水质较好； 流程较复杂；流程较复杂； 适合于处理悬浮物和有机物浓度很高的废水。适合于处理悬浮物和有机物浓度很高的废水。 厌氧接触法存在的问题厌氧接触法存在的问题 最大的问题是污泥的沉淀：最大的问题是污泥的沉淀： 污泥上附着有小气泡；污泥上附着有小气泡； 二沉

26、池中污泥易上浮。二沉池中污泥易上浮。 改进措施：改进措施： 真空脱气设备；真空脱气设备； 增加热交换器或冷却器，使污泥骤冷，暂时抑制增加热交换器或冷却器，使污泥骤冷，暂时抑制 厌氧污泥的活性；厌氧污泥的活性； 投加混凝剂；投加混凝剂； 用膜过滤代替沉淀池。用膜过滤代替沉淀池。 二、厌氧生物滤池二、厌氧生物滤池 1、厌氧生物滤池的工艺特征、厌氧生物滤池的工艺特征 60年代末，美国，年代末，美国，Young和和McCarty 1972年，第一座生产性年，第一座生产性AF投入运行投入运行 与好氧生物滤池相似，厌氧生物滤池是装填有与好氧生物滤池相似，厌氧生物滤池是装填有 滤料的厌氧生物反应器，在滤料的

27、表面形成了滤料的厌氧生物反应器，在滤料的表面形成了 以生物膜形态生长的微生物群体，在滤料的空以生物膜形态生长的微生物群体，在滤料的空 隙中则截留了大量的悬浮生长的微生物，废水隙中则截留了大量的悬浮生长的微生物，废水 通过滤料层通过滤料层(上向流或下向流上向流或下向流)时，有机物被截时，有机物被截 留、吸附及分解。留、吸附及分解。 升流式厌氧生物滤池升流式厌氧生物滤池 进水进水 沼气沼气 出出 水水 填料填料 布水系统布水系统 2、厌氧生物滤池的构造特征、厌氧生物滤池的构造特征 其它形式的厌氧生物滤池其它形式的厌氧生物滤池 降流式厌氧生物滤池降流式厌氧生物滤池 进水进水 沼气沼气 出水出水 填料

28、填料 布水系统布水系统 生物膜厚度约为生物膜厚度约为14mm；生物固体浓度沿滤料；生物固体浓度沿滤料 层高度而有变化；层高度而有变化； 适合于处理多种类型、浓度的有机废水；适合于处理多种类型、浓度的有机废水； 有机负荷为有机负荷为0.216 kgCOD/m3.d； 当进水浓度过高时，应采用出水回流的措施：当进水浓度过高时，应采用出水回流的措施： 减少碱度的要求；减少碱度的要求； 降低进水降低进水COD浓度；浓度； 增大进水流量，改善进水分布条件。增大进水流量，改善进水分布条件。 (3)厌氧生物滤池的运行特征厌氧生物滤池的运行特征 厌氧生物滤池的优缺点：厌氧生物滤池的优缺点： 优点：优点： 生物

29、固体浓度高，有机负荷高；生物固体浓度高，有机负荷高； SRT长，可缩短长，可缩短HRT，耐冲击负荷能力强；，耐冲击负荷能力强； 启动时间较短，停止运行后的再启动较容易；启动时间较短，停止运行后的再启动较容易； 无需回流污泥，运行管理方便；无需回流污泥，运行管理方便； 运行稳定性较好。运行稳定性较好。 缺点：缺点： l体积利用率较低，滤料易堵塞体积利用率较低，滤料易堵塞 三、上流式厌氧污泥床三、上流式厌氧污泥床(UASB)反应器反应器 Upflow Anaerobic Sludge Bed Reactor, 简称简称UASB 反应器；反应器； 70年代，荷兰年代，荷兰Wageningen农业大学

30、农业大学， Lettinga教授教授 世界范围内厌氧工艺的应用情况世界范围内厌氧工艺的应用情况 （截止（截止1999年年3月共月共1303个项目）个项目） 国内厌氧反应器的应用（共219个项目） UASBUASB 58%58% 全混全混 29%29% AF+UASBAF+UASB 1%1% UBFUBF 1%1% AFAF 1%1% 其它其它 10%10% UBF=UASB+AF 沼沼 气气 出出 水水 进水进水 (5)集气罩集气罩 悬浮污泥区悬浮污泥区 颗粒污泥区颗粒污泥区 1、UASB反应器的工作原理与构造反应器的工作原理与构造 三相分离器 2、UASB反应器的工艺特征：反应器的工艺特征：

31、 在反应器的上部设置了在反应器的上部设置了气气、固、液三相分离器固、液三相分离器； 在反应器底部设置了均匀布水系统；在反应器底部设置了均匀布水系统； 反应器内的污泥能形成反应器内的污泥能形成颗粒污泥颗粒污泥： 直径为直径为0.10.5cm，湿比重为，湿比重为1.041.08； 具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。 污泥浓度可达污泥浓度可达50gVSS/l以上，污泥龄一般为以上，污泥龄一般为30天以上；天以上； 水力停留时间大大缩短，具有很高的容积负荷；水力停留时间大大缩短，具有很高的容积负荷； 适于处理高、中浓度有机工业废水，也可以处理低浓度城市污水；适

32、于处理高、中浓度有机工业废水，也可以处理低浓度城市污水； 将生物反应与沉淀分离集中在一个反应器内，结构紧凑；将生物反应与沉淀分离集中在一个反应器内，结构紧凑； 无需设置填料，节省费用，提高容积利用率。无需设置填料，节省费用，提高容积利用率。 3、UASB反应器的型式反应器的型式 断面形状多为圆形或矩形，矩形断面便于三相分离器的设断面形状多为圆形或矩形，矩形断面便于三相分离器的设 计和施工；计和施工； 常为钢结构或钢筋混凝土结构；常为钢结构或钢筋混凝土结构； 一般不加热；多采用保温措施；必须采取防腐措施。一般不加热；多采用保温措施；必须采取防腐措施。 主要有两种型式：主要有两种型式： 1）开敞式

33、）开敞式UASB反应器反应器 2）封闭式）封闭式UASB反应器反应器 4、UASB反应器中的颗粒污泥反应器中的颗粒污泥 能形成沉降性能良好、活性高的能形成沉降性能良好、活性高的颗粒污泥颗粒污泥是是UASB反反 应器的重要特征；应器的重要特征； 颗粒污泥的形成与成熟，是保证颗粒污泥的形成与成熟，是保证UASB反应器高效稳反应器高效稳 定运行的前提。定运行的前提。 颗粒污泥的培养条件颗粒污泥的培养条件 一般需要一般需要13个月；个月； 可分为：启动期、颗粒污泥形成期、颗粒污泥成熟期；可分为：启动期、颗粒污泥形成期、颗粒污泥成熟期； 接种污泥的选择；接种污泥的选择； 维持稳定的环境条件，如温度、维持

34、稳定的环境条件，如温度、pH值等；值等； 污泥负荷污泥负荷0.050.1kgCOD/kgSS.d， 容积负荷应小于容积负荷应小于0.5kgCOD/m3.d； 表面水力负荷应大于表面水力负荷应大于0.3m3/m2.d，淘汰絮状污泥；，淘汰絮状污泥； 进水中可适当提供无机微粒，如钙和铁，同时应补充微进水中可适当提供无机微粒，如钙和铁，同时应补充微 量元素量元素(如如Ni、Co、Mo) 1 1）颗粒污泥的外观：）颗粒污泥的外观： 形状多种多样，呈卵形、球形、丝状等；形状多种多样，呈卵形、球形、丝状等； 平均直径为平均直径为1mm,一般为一般为0.12mm，最大可达，最大可达35 mm； 颜色多为黑色

35、、灰色、灰白色，其它还有淡黄色、暗绿颜色多为黑色、灰色、灰白色，其它还有淡黄色、暗绿 色、红色等；色、红色等； （3）颗粒污泥的组成）颗粒污泥的组成 各类微生物、无机物、胞外多聚物等，各类微生物、无机物、胞外多聚物等，VSS/SS 一般为一般为7090%； 主体是微生物，包括主体是微生物，包括水解发酵菌、产氢产乙酸菌、水解发酵菌、产氢产乙酸菌、 产甲烷菌，或硫酸盐还原菌等产甲烷菌，或硫酸盐还原菌等，细菌总数为，细菌总数为 141012个个/gVSS； 优势产甲烷菌有：优势产甲烷菌有：索氏甲烷丝菌索氏甲烷丝菌、马氏和巴氏、马氏和巴氏甲甲 烷八叠球菌烷八叠球菌等；等； C、H、N的比例：的比例：C：4050%、H：7%、N： 10%； 灰分含量受接种污泥、进水水质等的影响，为灰分含量受接种污泥、进水水质等的影响，为 855%；其中的；其中的FeS、Ca2+等对于颗粒的稳定性等对于颗粒的稳定性 有着重要的作用。有着重要的作用。 （4）颗粒污泥的类型）颗粒污泥的类型 A型颗粒污泥：型颗粒污泥： l 以巴氏甲烷八叠球菌为主体，外层常有以巴氏甲烷八叠球菌为主体，外层常有 丝状产甲烷杆菌缠绕；丝状产甲烷杆菌缠绕； l 比较密实，