【高考生物】厌氧生物处理调试运行控制

（生物科技行业）厌氧生物办理调试运转控制厌氧生物办理、调试、运转指导手册1、目的：本手册用于厌氧生物降解工艺单元的运转管理。2、内容及对象：手册包含有以下7个内容：即:厌氧生物反响概括；厌氧技术优势和不足；反响机理；厌氧反响器种类；厌氧反响器工艺控制条件；启动方式；运转管理；问题及解决举措；手册合用于厌氧反响器操作人员、污水站技工、化验人员和管理人员，亦可供有关人员参照。3、厌氧反响概括：利用微生物生命过程中的代谢活动，将有机物分解为简单无机物，进而去除水中有机物污染的过程，称为废水的生物办理。依据代谢过程对氧的需求，微生物又分为好氧、厌氧和介于二者间的兼性微生物。厌氧生物办理就是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需供给氧的状况下，把有机物转变为无机物和少许的细胞物质，这些无机物包含大批的生物气（即沼气）和水。厌氧是一种低成本废水办理技术，把废水治理和能源相联合，特别合适发展中国家使用。4、厌气办理技术的优势和不足：优势：4.1可作为环境保护、能源回收和生态良性循环联合系统的技术，拥有优秀的社会、经济、环境效益。4.2耗能少,运转费低,对中等以上(1500mg/L)浓度废水花费仅为好氧工艺1/3.4.3回收能源,理论上讲1kgCOD可产生纯甲烷0.35m3,燃值(3.93×10-1J/m3)，高于天然气(3.93×10-1J/m3)。以日排10tCOD工厂为例,按COD去除80%,甲烷为理论值80%计算，日产沼气2240m3,相当于2500m3天然气或3.85t煤,可发电5400Kwh.4.4设施负荷高、占地少。4.5节余污泥少,仅相当于好氧工艺1/6～1/10.4.6对N、P等营养物需求低，好氧工艺要求C：N:P=100:5:1,厌氧工艺为C:N:P=(350-500):5:1。4.7可直接办理高浓有机废水,不需稀释。4.8厌氧菌可在中断供水和营养条件下，保存生物活性和沉泥性一年,合适中断和季节性运转。4.9系统灵巧,设施简单,易于制作管理，规模小大由之。厌氧不足:、出水污染浓度高于好氧，一般不可以达标；、对有毒性物质敏感；、首次启动迟缓，最少需8-12周以上方能转入正常水平。、反响机理：厌氧反响过程是对复杂物质（指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中）生物降解的复杂的生态系统。其反响过程可分为四个阶段：5.1水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。比如：纤维素被纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦牙糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等，这些小分子的水解产物能被溶解于水，并透过细胞为细胞所利用。5.2发酵阶段——小分子的化合物在发酵菌（即酸化菌）的细胞内转变为更加简单的化合物，并分泌到细胞外。这一阶段主要产物为挥发性脂肪酸（VFA）醇类、乳酸、CO2、氢、氨、硫化氢等。5.3产酸阶段——上一阶段产物被进一步转变为乙酸、氢、碳酸以及新的细胞物质。5.4产甲烷阶段——在这一阶段乙酸、氢、碳酸、甲酸和甲醇等被转变为甲烷、二氧化碳和新细胞物质。原理图以下：复杂有机物水解、发酵脂肪酸（﹥C2）硫酸盐复原产乙酸H2+CO2乙酸产甲烷产甲烷CH4+CO2硫酸盐复原硫酸盐复原H2S+CO2a、水解阶段——含有蛋白质水解、碳水化合物水解和脂类水解。、发酵酸化阶段——包含氨基酸和糖类的厌氧氧化，以及较高级脂肪酸与醇类的厌氧氧化。c、产乙酸阶段——含有从中间产物中形成乙酸和氧气，以及氢气和二氧化碳形成乙酸。、产甲烷阶段——包含从乙酸形成甲烷，以及从氧、二氧化碳形成甲烷。废水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐复原过程，如虚线所示。、厌氧反响器种类：6.1一般厌氧反响池6.2厌氧接触工艺6.3升流厌氧污泥库(UASB)反响器6.4厌氧颗粒污泥膨胀库(EGSR)6.5厌氧滤料(AF)6.6厌氧流化库反响器6.7厌氧折流反响器(ABR)6.8厌氧生物转盘6.9厌氧混台反响器等.、厌氧反响的工艺控制条件：7.1温度：按三种不一样嗜温厌氧菌（嗜温5-20℃嗜温20-42℃嗜温42-75℃）工程上分为低温厌氧(15-20℃)、中温厌氧（30-35℃）、高温厌氧（50-55℃）三种。温度对厌氧反响尤其重要，当温度低于最优下限温度时，每降落1℃，效率降落11%。在上述范围，温度在1-3℃的细小颠簸，对厌氧反响影响不显然，但温度变化过大（急速变化），则会使污泥活力降落，度产生酸累积等问题。7.2PH：厌氧水解酸化工艺，对PH要求范围较松，即产酸菌的PH应控制4-7℃范围内；完整厌氧反响则应严格控制PH，即产甲烷反响控制范围6.5-8.0,最正确范围为6.8-7.2,PH低于6.3或高于7.8,甲烷化速降低。7.3氧化复原电位：水解阶段氧化复原电位为-100～+100mv，产甲烷阶段的最优氧化复原电位为-150～-400mv。所以,应控制进水带入的氧的含量，不可以因以对厌氧反响器造成不利影响。7.4营养物：厌氧反响池营养物比率为C:N:P=(350-500):5:1。7.5有毒有害物：克制和影响厌氧反响的有害物有三种：无机物:有氨、无机硫化物、盐类、重金属等，特别硫酸盐和硫化物克制作用最为严重；有机化合物:非极性有机化合物，含挥发性脂肪酸(VFA)、非极性酚化合物、单宁类化合物、芬芳族氨基酸、焦糖化合物等五类。生物异型化合物,含氯化烃、甲醛、氰化物、清洗剂、抗菌素等。7.6工艺技术参数：水力逗留时间:HRT有机负荷污泥负荷8、厌氧反响器启动:8.1接种污泥:有颗粒污泥时,接种污泥数目大小10-15%.当没有现成的污泥时,应用最多的是污水办理厂污泥池的消化污泥.稠的消化污泥有益于颗粒污泥形成。没有消化污泥和颗粒污泥时，化粪池污泥、新鲜牛粪、猪粪及其余牲畜粪便都可利用作菌种，，也可用腐败污泥和鱼塘底泥作接种污泥，但启动周期较长。污泥接种浓度起码不低10Kg·VSS/m3反响器容积，但接种污泥填补量不大于反响器容积60%。污泥接种中应防备无机污泥、砂以及不行消化的其余物进入厌氧反响器内。8.2接种污泥启动：启动分以下三个阶段进行：1、开端阶段——反响池负荷从3d或污泥负荷0.05-0.1kgCOD/kgVSS·d开始。进入厌氧池消化降解废水的混淆液浓度不大于COD5000mg/L，并按要求控制进水，最低的COD负荷为1000mg/L。进液浓度不切合应进行稀释。进液时不要故意严格控制全部工艺参数，但应特别注意乙酸浓度，应保持在1000mg/L以下。进液采纳中断冲击形式，即每3～4小时一次，每次5-10min，以后逐渐减断间隔时间至1小时，每次进液时间逐渐增添20～30min。开端阶段，进水间隔时间过长时，则应每隔1小时开动泵对污泥搅拌一次，每次3～5min。2、启动第二阶段——当反响器容积负荷上涨到2-5kgCOD/m3d时，这一阶段洗出污泥量增大，颗粒污泥开始产生。一般讲，从第一段到第二段要40d时间，此时容积负荷大概为设计负荷的50%。3、启动的第三阶段——冷静积负荷50%上涨到100%，采纳逐渐增添进料数目和缩短进料中断时间来实现。权衡可否获进料量和缩短进料时间的化验指标定控制发挥性脂肪酸VFA不大于500mg/L，当VFA超出500-1000mg/L，厌氧反响器体现酸化状态，超出1000mg/L则表示已经酸化，需立刻采纳举措停止进料，进行菌种驯化。一般来讲第二段到第三段也需30-40d时间。8.3启动的重点1、启动必定要逐渐进行，留有丰裕的时间，其实不可以希望很短时间进入加料运转达到厌氧降解的目标。由于启动其实是使细菌从休眠状态恢复，即活化的过程。启动中细菌选择、驯化、增殖过程都在进行，原厌氧污泥中浓度较低的甲烷菌的增添速度有关于产酸菌要慢的多。所以，这时负荷一般不可以高，时间不可以短，每次进料要少，间隔时间要长。2、混淆进液浓度必定要控制在较低水平，一般COD浓度为1000-5000mg/L，当超出5000mg/L，应进行出水循环和加水稀释至要求。3、若混淆液中亚硫酸盐浓度大于200mg/L时，则亦应稀释至100mg/L以下才能进液。4、负荷增添操作方式：启动早期容积负荷可从3·d开始，当生物降解能力达到80%以上时，再逐渐加大。若最低负荷进料，厌氧过程仍不正常COD不可以消化，则进料中断时间应延伸24h

或

2-3d

，检查消化降解的主要指标丈量

VFA

浓度，启动阶段

VFA

应保持在

3mmoL/L

以下。5、当容积负荷走到2.0kgCOD/m3d后，每次进料负荷可增大，但最大不超出20%，只有当进料增大，而VFA浓度且保持不变，或仍保持在﹤3mmoL/L水平常，进料量才能不停增大进液间隔才能不停减少。9、厌氧生物办理中存在的问题及解决方法存在问题原由解决方法1营养物不足，微量元素不足；1增添营养物和微量元素；、污泥生长过慢2进液酸化度过高；2减少酸化度；3种泥不足。3增添种泥。1增添种污或提升污泥产量；1反响器污泥量不够；2减少污泥负荷；、反响器过负荷2污泥产甲烷活性不足；3减少每次进泥量加大进泥间每次进泥量过大中断时间短。隔。1温度不够；1提升温度；2产酸菌生长过快；2控制产酸菌生长条件；、污泥活性不够3营养或微量元素不足