环境工程学-污水的厌氧生物处理ppt课件

1、 好氧呼吸、无氧呼吸、发酵三种呼吸方式，获得的能量程度不同， 如下表所示。kJ310OH2HNO2ONH2324厌氧呼吸是在无分子氧O2的情况下进展的生物氧化。厌氧微生物只需脱氢酶系统，没有氧化酶系统。在呼吸过程中，底物中的氢被脱氢酶活化，从底物中脱下来的氢经辅酶传送给除氧以外的有机物或无机物，使其复原。厌氧呼吸的受氢体不是分子氧。在厌氧呼吸过程中，底物氧化不彻底，最终产物不是二氧化碳和水，而是一些较原来底物简单的化合物。这种化合物还含有相当的能量，故释放能量较少。厌氧呼吸按反响过程中的最终受氢体的不同，可分为发酵和无氧呼吸。 厌 氧 呼 吸 发酵 指供氢体和受氢体都参与有机化合物的生物氧化作

2、用，最终受氢体无需外加，就是供氢体的分解产物有机物。 这种生物氧化作用不彻底，最终构成的复原性产物，是比原来底物简单的有机物，在反响过程中，释放的自在能较少，故厌氧微生物在进展生命活动过程中，为了满足能量的需求，耗费的底物要比好氧微生物的多。 例如，葡萄糖的发酵过程：总反响式：4HCOCOOH2CHOHC36126CHO2CH2COCOCOOH2CH323OHCH2CHCHO2CH4H23392.0kJ2COOHCH2CHOHC2236126 早期的厌氧生物处置主要面对的是固态有机物包括有机污泥或粪便等，所以称为消化。消化过程液化(酸化)污泥的pH迅速下降，大分子有机物转化为小分子有机酸、醇、

3、醛等液态产物和CO2、H2、NH3、H2S等气化(甲烷化)产生消化气，主体是CH4，以及部分CO2等两阶段两阶段:四阶段四阶段:大分子有机物(碳水化合物，蛋白质，脂肪等)水解细菌的胞外酶水解的和溶解的有机物酸化产酸细菌有机酸醇 类醛类等H2，CO2乙酸化乙酸细菌乙酸甲烷化甲烷细菌CH4甲烷细菌CH4大分子有机物碳水化合物、大分子有机物碳水化合物、蛋白质、脂肪等蛋白质、脂肪等简单有机物单糖、氨基酸等简单有机物单糖、氨基酸等有机酸丙酸、丁酸、戊酸有机酸丙酸、丁酸、戊酸等、醇、醛等等、醇、醛等H2/CO2乙酸乙酸水解水解(胞外酶胞外酶)酸化产酸细菌酸化产酸细菌乙酸化乙酸细菌乙酸化乙酸细菌甲烷化甲烷化

4、甲烷细菌甲烷细菌甲烷化甲烷化甲烷细菌甲烷细菌厌氧生物处置的特点 优点优点:缺陷缺陷: 普通来说，对于废水中有机物浓度较低、温度较低、出水水质要求较高，并要求去除营养物的场所倾向于采用好氧生物处置技术。而对于有机物浓度较高、温度较高的工业废水，厌氧处置能够更为经济。 随着对厌氧生物处置工艺的进一步了解，厌氧处置作为好氧处置的预处置手段曾经成为目前较为广泛采用的一种方法。厌氧生物处置的微生物 发酵细菌群产酸细菌发酵细菌群产酸细菌 多为兼性厌氧或专性厌氧细菌，主要参与复杂有机物的水解，其主要功能是：首先经过胞外酶的作用将不溶性有机物水解成可溶性有机物；将可溶性有机物转化为乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等有机

5、酸及乙醇、CO2、H2等。 研讨阐明，该类细菌对有机物的水解比较缓慢，但产酸反响速率较快。厌氧生物处置的微生物 产氢产乙酸菌群产氢产乙酸菌群 绝对厌氧或兼性厌氧细菌，可将前面步骤产生的挥发性有机酸转化为乙酸、H2/CO2。厌氧生物处置的微生物 产甲烷细菌产甲烷细菌影响厌氧生物处置的主要要素1. pH和碱度最正确为7.07.3 厌氧产生有机酸pH甲烷菌分解有机酸时产生的重碳酸盐不断添加2. 温度中温：3335C高温：5055C3. 负荷 厌氧反响池的容积决议于厌氧反响的负荷率。表达方式容积负荷参数为投配率日进入的有机物量与池子容积之比，在一定程度上反映了污染物在消化池中的停留时间有机物负荷参数为

6、有机负荷率4. 消化池的搅拌 在有机物的厌氧发酵过程中，让反响器中的微生物和营养物质(有机物)搅拌混合，充分接触，将使得整个反响器中的物质传送、转化过程加快。5. 有毒有害物质作用使池内污泥浓度分布均匀，利于微生物生长繁衍释放有害气体使环境要素在反响器内坚持均匀 甲烷菌专性厌氧，且处置系统中不能含有浓度过高的SO42-，SO32-。 污水和泥液中的碱度有缓冲作用，假设有足够的碱度中和有机酸，其pH有能够维持在6.8以上，酸化和甲烷化两大类细菌就可以共存，从而消除分阶段景象。 厌氧法与好氧法相比，降解较不彻底，放出的热量少，反响速度低。 主要用于污泥的消化、高浓度有机废水和温度较高的有机工业废水

7、的处置。一、化粪池化粪池例图 用于处置来自厕所的粪便废水。曾广泛用于不设污水厂的合流制排水系统。还可用于郊区的别墅式建筑。 缺陷：滤料费用较高；滤料易堵塞，尤其是下部，生物膜很厚；堵塞后，没有简单有效的清洗方法。因此，悬浮物高的废水不适用。 对于悬浮物较高的有机废水，可以采用厌氧接触法，它实践上是厌氧活性污泥法，不需求曝气而需求脱气。 良好的厌氧污泥床污泥构成颗粒状，污泥浓度高6080g/l，有机负荷率和去除率均较高，不需求搅拌，能顺应负荷冲击和温度与pH的变化。 UASB是一种有开展出路的厌氧处置设备。 第一段：水解和液化有机物为有机酸；缓冲和稀释负荷冲击与有害物质，并将截留难降解的固态物质。普通停留时间0.81.5天，pH3.64.0。 处置工艺的选择见表154 消化温度 采用单级或两级(段)消化tqVVNqVV 产气量普通可按0.40.5m3/kg(COD)进展估算。 包括将废水提高到池温所需的热量和补偿池壁、池盖所散失的热量。)(12V1ttCqQ 经过池壁、池盖等散失的热量Q2与池子构造和资料有关，可用下式估算：)(122ttaKQ 有些废水含有很多复杂的有机物，对于好氧生物处置而言是属于难生物降解或不能降解的，但这些有机物往往可以经过厌氧菌分解为较小分子的有机物，而