第五章 5 (1).2 污水的厌氧处理工艺讲解

第五章

污水的厌氧生物处理

5-1厌氧生物处理技术

5-2污水的厌氧处理工艺污水的生化处理法按氧的利用方式不同：好氧生物处理厌氧生物处理按微生物在水中的集聚状态不同：悬浮生长系统固定膜系统（活性污泥法）（生物膜法）污水生物处理厌氧处理好氧处理废水浓度水力停留时间有机容积负荷能耗主要副产物5-20天3-10小时7~45kgBOD/（m3∙d

）高质燃料中、

浓度低浓度高出十倍剩余污泥高低0.4~1.0kgBOD/（m3∙d

）BOD:N:P=100:5:1BOD:N:P=200~400:5:1营养物需要5-2污水的厌氧生物

处理工艺

一般地，可用BOD5/COD值作为有机物生物降解性的评价指标：

BOD5/COD＞0.40时为易生物降解；

BOD5/COD＞0.30时为可生物降解；

BOD5/COD＜0.30时为较难生物降解；

BOD5/COD＜0.20时为不宜生物降解。5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：1.

化粪池

化粪池用于处理来自厕所的粪便污水。广泛用于不设污水厂的合流制排水系统。例如，郊区的别墅式建筑。居民区和办公楼也常设化粪池。下图是化粪池的一种构造方式。污水首先进入第一室，池水一般分为三层，上层为浮渣层，下层为污泥层，中间为水流，然后，进入第二室，底泥和浮渣被第一室截留。生活污水处理系统示意图

房屋下水管道废水排入化粪池，一些固体物质沉淀析出，并发生厌氧分解。污水在池内的停留时间一般为12~24h，澄清后的水流到分配槽，出水不能直接排入水体，常在绿地下设渗水系统或由排水管网输出、汇总进入下一步处理。化粪池污泥要定时清理。房屋下水管道化粪池分配槽渗水系统按降解机理分段：

对于悬浮物较高的有机废水，可以采用厌氧接触法，它实际上是厌氧活性污泥法，消化池后设沉淀池。在混合接触池中，要进行适当搅拌以使污泥保持悬浮状态。搅拌可以用机械方法，也可以用泵循环池水。厌氧接触法工艺流程2.

厌氧接触法（anaerobiccontactprocess

）5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：

厌氧接触法的主要特征是在消化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流至消化池，使污泥停留时间与水力停留时间分开，厌氧反应器内能维持较高的污泥浓度，同时可大大降低水力停留时间。

式中θc——生物固体平均停留时间，d；

X——反应器内微生物浓度，g/m3；

V——反应器容积，m3；

Xe——出水微生物浓度，g/m3；

Q——处理废水流量，m3/d

Xω——剩余污泥微生物浓度，g/m3

Q

ω——剩余污泥排放量，m3/d

2.

厌氧接触法（anaerobiccontactprocess

）5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：

厌氧接触法存在的问题是，从厌氧反应器排出的混合液中的污泥由于附着大量气泡，在沉淀池中易于上浮到水面而被出水带走；进入沉淀池的污泥仍有产甲烷菌在活动，产生沼气，使已沉下的污泥上翻，固液分离效果不佳。可采取的解决办法：

（1）在反应器与沉淀池之间设冷却器，使混合液的温度由35℃降至15℃，抑制甲烷菌的活动；（2）在反应器与沉淀池之间设真空脱气器，真空度为5000Pa，尽可能将混合液中的沼气脱除，但不能抑制产甲烷菌在沉淀池内继续产气；（3）用膜过滤代替沉淀池，以改善固液分离效果；（4）向沉淀池混合液中投加絮凝剂，使厌氧污泥易凝聚成大颗粒，加速沉降。2.

厌氧接触法（anaerobiccontactprocess

）5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：2.

厌氧接触法工艺设计厌氧接触法的工艺设计计算，主要是确定厌氧反应器容积V，对此可按水力停留时间t进行计算：式中Q——设计废水量，m3/d；t——水力停留时间,d。此外，厌氧反应器容积V还可以通过负荷率来求出:式中S0——原废水中的COD或BOD5值，mg/L；NV——容积负荷率（通过试验确定或参考同类工厂的运行数据），kgCOD/(m3·d)或kgBOD5/(m3·d)。5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：2.

厌氧接触法工艺设计容积负荷：2~6kgCODcr/(m3d)混合液污泥浓度：10kgVSS/m3污泥回流比：0.8~1.05-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：2.

厌氧接触法在废水处理中的应用厌氧反应器：容积负荷NV为2.5kgBOD5/(m3·d)，水力停留时间为12~13h，反应温度为27~31℃，污泥浓度为7000~12000mg/L，生物固体平均停留时间为3.6~6d，脱气器真空度666×102Pa。沉淀池：水力停留时间1~2h，表面负荷14.7m3/(m2·d)，回流比3∶1。稳定塘：水深0.91~1.22m。5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：2.

厌氧接触法在废水处理中的应用5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：3.

厌氧生物滤池（anaerobicfilter

）

厌氧生物滤池又称厌氧固定膜反应器（SFF），是60年代末开发的新型高效厌氧处理装置。滤池多呈圆柱形，池内装放填料，池底和池顶密封。

厌氧微生物附着于填料的表面生长，当废水通过填料层时，在填料表面的厌氧生物膜的吸附、微生物的代谢作用和滤料的截留作用下，废水中的有机物被降解，并产生沼气，沼气从池顶部排出。升流式厌氧生物滤池5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：3.

厌氧生物滤池（anaerobicfilter

）根据进水的方向将厌氧固定膜反应器分为升流式、降流式和平流式三种；根据填料填充的程度分为全充填型和部分充填型。填料可采用拳状石质滤料，如碎石、卵石等，也可使用陶粒、塑料等填料。5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：3.

厌氧生物滤池（anaerobicfilter

）厌氧生物滤池的特点（优点）：厌氧微生物大部分存在于生物膜中，少部分以厌氧活性污泥的形式存在于滤料的孔隙中，微生物的停留时间长，可超过100d，不易流失。冲击负荷对其影响小。反应器内各种不同类群的微生物自然分层固定，易使各类微生物得到最佳的环境，保持其高的活性。在水温25℃～35℃时，有机负荷在3kg（COD）/m3·d～10kg（COD）/m3·d以上，一般COD去除率可达80％以上。厌氧固定膜反应器特别适用于处理低浓度的溶解性有机废水。缺点：厌氧微生物总量沿池高度分布很不均匀。

进水部位容易发生堵塞现象。5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：3.

厌氧生物滤池（anaerobicfilter

）厌氧生物滤池的改进措施：（1）可采取处理水回流的措施降低原废水悬浮固体与有机物的浓度，提高水力负荷，提高池内水流的上升速度，减少滤料空隙间的悬浮物，减轻堵塞的可能性；可使滤料层中的生物膜量趋于均匀分布，充分发挥滤池作用。（2）为了防止堵塞可采用部分充填载体型结构方式。此外采用平流式厌氧滤池也有利于改善容易发生堵塞的不足。污泥排放沼气出水薄层填料部分充填载体型结构的平流式厌氧滤池示意图进水5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：3.

厌氧生物滤池主要设计参数滤料：填充高度2m以上，比表面积100m2/m3以上，填充率在2/3以上滤池高度：3m以上容积负荷：12kgCOD/（m3·d）以下5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：4.升流式厌氧污泥床（UASB）（1）概述上流式厌氧污泥床反应器（upflowanaerobicsludgeblanketreactor)，简称UASB反应器。废水由池底进入反应器，通过反应区气、液分离后混合液进入沉淀区进行固液分离，反应器内微生物以自身聚集生长，为颗粒污泥状态存在，因而能达到高生物量和高效高负荷，污泥床反应器内没有填料，不设搅拌，上升的水流和产生的沼气可满足搅拌要求。入水三相分离器沼气升流式厌氧污泥床（USAB)沉淀区反应区出水悬浮污泥区颗粒污泥区5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：4.

升流式厌氧污泥床（UASB）（2）升流式厌氧污泥床的构造

①进水配水系统

将进水均匀分配到反应器整个横断面；起到水力搅拌的作用。②反应区

UASB的核心，包括颗粒污泥区和悬浮污泥区。③三相分离器（图）

由沉淀区、回流缝和气封组成，其功能是将沼气、污泥、废水等三相进行分离。④气室

也称集气罩，其功能是收集产生的沼气。入水三相分离器沼气升流式厌氧污泥床（USAB)沉淀区反应区出水悬浮污泥区颗粒污泥区5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：4.

升流式厌氧污泥床（UASB）（2）升流式厌氧污泥床的构造⑤出水排水系统

将沉淀区的上清液均匀地加以收集，并将其排出反应器。⑥排泥系统

均匀排泥，可进行均布多点排泥，可选择每10m2设一个排泥点。⑦浮渣清除系统浮渣清除可采用撇渣机或刮渣机清除，或采用人工清渣。入水三相分离器沼气升流式厌氧污泥床（USAB)沉淀区反应区出水悬浮污泥区颗粒污泥区气室5-2污水的厌氧生物处理工艺按降解机理分段：4.

升流式厌氧污泥床（UASB）（3）颗粒污泥形态

所谓污泥颗粒化是指床中的污泥形态发生了变化，由絮状污泥变为密实、边缘圆滑的颗粒。粒径为0.5～4mm。

5-2污水的厌氧生物处理工艺4.

升流式厌氧污泥床（UASB）（4）优点与其他类型的厌氧反应器相比，UASB具有如下优点：（1）污泥床内生物量浓度高，可达20~30g/L。（2）容积负荷率高，中温条件下达10kgCOD/(m3·d)，甚至高达15~40kgCOD/(m3·d)。（3）水力停留时间短。（4）设备简单，无须另设沉淀池和污泥回流装置，也不需要设机械搅拌装置，造价相对较低。（5）无堵塞问题。5-2污水的厌氧生物处理工艺5.

厌氧生物转盘（1）厌氧生物转盘的构造厌氧生物转盘在构造上与好氧生物转盘相似，不同之处在于上部加盖密封，以收集沼气和隔绝空气。厌氧生物转盘主要由盘片、密封的反应槽、转轴、驱动装置等组成。5-2污水的厌氧生物处理工艺5.

厌氧生物转盘（2）厌氧生物转盘的的工作原理厌氧生物转盘在厌氧条件下运行，并把圆盘完全浸没在污水中。圆盘用一根水平轴串联起来，若干圆盘为一组，称为一级，一般分为4级，由转轴带动圆盘连续旋转。为了创造厌氧条件，整个生物转盘应安装在一个封闭的容器内。厌氧微生物附着在转盘表面，不断生长繁殖，形成生物膜。转盘不停地旋转，生物膜不断和污水中的有机污染物接触，在产酸菌和产甲烷菌等共同作用下，把有机污染物分解成沼气等。5-2污水