6厌氧生物讲义处理工艺
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厌氧生物处理工艺第一节厌氧生物处理的基本原理第二节厌氧生物处理工艺的发展及特征第三节早期的厌氧生物反应器第四节厌氧消化池第五节现代高速厌氧生物反应器第六节厌氧生物处理工艺的新进展第七节厌氧生物处理工艺的运行管理第一节废水厌氧生物处理原理废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵;是指在厌氧条件下由多种(厌氧或兼性)微生物的共同作用下,使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。
一、厌氧生物处理的基本生物过程1、两阶段理论:20世纪30~60年代,被普遍接受的是“两阶段理论”第一阶段:发酵阶段,又称产酸阶段或酸性发酵阶段;主要功能是水解和酸化,主要产物是脂肪酸、醇类、CO2和H2等;主要参与反应的微生物统称为发酵细菌或产酸细菌;这些微生物的特点是:1)生长速率快,2)对环境条件的适应性(温度、pH等)强。
第二阶段:产甲烷阶段,又称碱性发酵阶段;是指产甲烷菌利用前一阶段的产物,并将其转化为CH4和CO2;主要参与反应的微生物被统称为产甲烷菌(Methane producing bacteria);产甲烷细菌的主要特点是:1)生长速率慢,世代时间长;2)对环境条件(温度、pH、抑制物等)非常敏感,要求苛刻。
2、三阶段理论对厌氧微生物学的深入研究后,发现将厌氧消化过程简单地划分为上述两个过程,不能真实反映厌氧反应过程的本质;厌氧微生物学的研究表明,产甲烷菌是一类十分特别的古细菌(Archea),除了在分类学和其特殊的学报结构外,其最主要的特点是:产甲烷细菌只能利用一些简单有机物作为基质,其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等,两碳物质中只有乙酸,而不能利用其它含两碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类;上世纪70年代,Bryant发现原来认为是一种被称为“奥氏产甲烷菌”的细菌,实际上是由两种细菌共同组成的,一种细菌首先把乙醇氧化为乙酸和H2(一种产氢产乙酸细菌),另一种细菌则利用H2和CO2产生CH4(一种真正意义上的产甲烷细菌——嗜氢产甲烷细菌);因而,Bryant提出了厌氧消化过程的“三阶段理论”:水解、发酵阶段:产氢产乙酸阶段:产氢产乙酸菌,将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2;产甲烷阶段:产甲烷菌利用乙酸和H2、CO2产生CH4;一般认为,在厌氧生物处理过程中约有70%的CH4产自乙酸的分解,其余的则产自H2和CO2。
第六章厌氧生物处理工艺第一节厌氧生物处理工艺的发展概况及特征一、厌氧生物处理工艺的发展简史实际上,厌氧生物过程广泛地存在于自然界中,但人类第一次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物,则是在1881年由法国的Louis Mouras所发明的“自动净化器”开始的,随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水(如化粪池、双层沉淀池等)和剩余污泥(如各种厌氧消化池等)。
这些厌氧反应器现在通称为“第一代厌氧生物反应器”,它们的共同特点是:①水力停留时间(HRT)很长,有时在污泥处理时,污泥消化池的HRT会长达90天,即使是目前在很多现代化城市污水处理厂内所采用的污泥消化池的HRT也还长达20~30天;②虽然HRT相当长,但处理效率仍十分低,处理效果还很不好;③具有浓臭的气味,因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫酸盐等会在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢,而它们都具有十分特别的臭味。
以上这些特点使得人们对于进一步开发和利用厌氧生物过程的兴趣大大降低,而且此时利用活性污泥法或生物膜法处理城市污水已经十分成功。
但是,当进入上世纪50、60年代,特别是70年代的中后期,随着世界范围的能源危机的加剧,人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化,相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺,从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理,真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。
这些被称为现代高速厌氧消化反应器的厌氧生物处理工艺又被统一称为“第二代厌氧生物反应器”,它们的主要特点有:①HRT大大缩短,有机负荷大大提高,处理效率大大提高;②主要包括:厌氧接触法、厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)反应器、厌氧流化床(AFB)、AAFEB、厌氧生物转盘(ARBC)和挡板式厌氧反应器等;③HRT与SRT分离,SRT相对很长,HRT则可以较短,反应器内生物量很高。
以上这些特点彻底改变了原来人们对厌氧生物过程的认识,因此其实际应用也越来越广泛。
厌氧生物处理活性污泥法与生物膜法是在有氧条件下,由好氧微生物降解污水中的有机物,最终产物是水和二氧化碳,作为无害化和高效化的方法被推广应用。
但当污水中有机物含量很高时,特别是对于有机物含量大大超过生活污水的工业废水,采用好氧法就显得能耗太多,很不经济了。
因此,对于高浓度有机废水一般采用厌氧消化法。
即在无氧的条件下,由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物,最终产物是二氧化碳和甲烷气体。
厌氧生物处理具有高效低耗的特点,因此比好氧生物处理技术更具优越性。
第一节概述一、厌氧生物处理中的厌氧微生物厌氧生物处理是以厌氧细菌为主而构成的微生物生态系统。
厌氧细菌有两种,一种是只要有氧存在就不能生长繁殖的细菌,称为绝对厌氧菌;另一种是不管有氧存在与否都能增长的细菌,称为兼性厌氧细菌〔也称兼性细菌〕。
当流入废水的BOD浓度较高,细菌在好氧状态下增长以后,由于缺氧会使各种厌氧细菌繁殖起来。
一般污水散发出恶臭是由于厌氧细菌增长产生了硫化氢、胺等气体所造成的。
厌氧生物处理中的厌氧微生物主要有产甲烷细菌和产酸发酵细菌,常见的甲烷菌有四类:既甲烷杆菌、甲烷球菌、甲烷八叠球菌、甲烷螺旋菌;产酸发酵细菌主要有气杆菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、小球菌属、变形杆菌属、链球菌属等。
二、厌氧生物处理技术厌氧生物处理技术于19世纪末首先在英国得到应用,到1914年美国已建立14座厌氧消化池。
厌氧生物处理利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质,这些无机物主要包括大量的生物气和水。
此生物气俗称沼气,沼气的主要成分是约2/3的甲烷和1/3的二氧化碳,是一种可回收的能源。
厌氧水处理是一种低本钱的水处理技术,它又是把水的处理和能源的回收利用相结合的一种技术。
开展中国家面临严重的环境污染问题、能源短缺以及经济开展与环境治理所面临的资金缺乏等问题,这些国家需要有效、简单又费用低廉的技术;厌氧水处理技术可以作为能源生产和环境保护体系的一个核心局部,其产物可以被燃烧利用而产生经济价值。
厌氧生物处理工艺厌氧生物处理工艺是目前普遍应用于污水处理领域的一种可持续发展的技术。
其主要运用了厌氧微生物代谢作用,对有机质进行有效降解,达到净化水质的目的。
本文将从以下几个方面阐述关于厌氧生物处理工艺的相关知识。
一、工艺流程厌氧生物处理工艺主要包括预处理、进料、反应池、沉淀、出料等环节。
预处理阶段主要是将污水进行初步筛选、过滤,去除水中的大颗粒污染物。
进料与反应池则是本处理工艺的重要阶段,污水进入反应池后,进行厌氧微生物的生长代谢,通过不同的bacteria菌类在反应池中进行有机质降解。
沉淀阶段是将处理后的水进行固液分离,将污泥从水中分离。
最后,通过出料阶段,将净化后的水体进行排放。
二、优点厌氧生物处理工艺相比于其他处理手段,具有以下优点:(1)处理效果显著:该处理方法对于高浓度有机质污水的处理效果显著。
其降解效果与其他处理方式相比,化肥成本更低,同时也可提高污泥的容积负荷。
(2)技术成熟:与传统的污水处理方式相比,厌氧生物处理技术成熟且经济实用,可运用于各种规模的污水处理厂。
(3)经济环保性:厌氧生物处理工艺是一种环保型的技术,其处理过程没有使用化学物质,节约了化肥成本,同时也不会产生二次污染问题。
三、缺点尽管厌氧生物处理工艺在处理高浓度有机质污水方面效果显著,但也存在一些缺点。
(1)处理工艺较复杂,需要耗费一定的时间和成本。
(2)反应池温度和压力等主要处理参数的稳定性需要得到保证。
(3)反应池需要经常进行清理维护。
四、总结综上所述,厌氧生物处理工艺在污水处理技术中具有明显优势,在多领域得到了广泛应用。
尽管存在一些缺点,但随着技术的不断完善,厌氧生物处理工艺将会得到更广泛的应用。
以上就是本文对于厌氧生物处理工艺的阐述,希望能够对大家了解该技术的相关知识提供一些帮助。
厌氧生物处理法工艺流程
《厌氧生物处理法工艺流程》
厌氧生物处理法是一种利用厌氧菌生物降解有机废水的技术,该技术具有处理效果好、能耗低、废渣少等优点,因此在工业废水处理中得到了广泛应用。
厌氧生物处理法工艺流程主要包括预处理、进料调节、进料反应、沉淀池处理等几个步骤。
首先是预处理,预处理是将原始废水通过格栅、破碎、混凝等工序进行预处理,去除废水中的大颗粒杂质和悬浮物,以保证进料水质的稳定和均匀。
接着是进料调节,进料调节是对预处理后的水进行流量、PH值、温度等参数的调节,保证进料水
的适宜性,提供有利于厌氧菌生长和降解的条件。
然后是进料反应,进料水通过调节后,进入厌氧生物反应器内,与厌氧菌接触并进行降解。
在反应器内,有机废水中的有机物经过厌氧菌的降解分解,产生沼气等有机物并释放出相应的能量,最终将有机物降解为水和二氧化碳。
最后是沉淀池处理,治理处理后的水进入沉淀池,进行沉淀分离处理,将水中的残渣和混凝物沉淀,从而实现废水的净化处理。
厌氧生物处理法工艺流程主要依靠厌氧菌的生物降解作用,对有机废水进行处理,相对于传统的物理化学方法,厌氧生物处理法具有处理效果好、能耗低、操作简单等优点,因此受到了工业废水处理行业的广泛关注和应用。
随着对环境保护和资源利用的重视,相信厌氧生物处理法在工业废水领域将会有更加广阔的发展前景。
厌氧生物处理原理及工艺厌氧生物处理是一种利用厌氧菌降解有机废物的技术,其原理是在缺氧条件下,厌氧菌通过一系列的代谢过程将有机废物转化为沼气和有机肥料。
厌氧生物处理工艺是一种成熟的废物处理技术,已广泛应用于废水处理、有机废物处理、能源生产等领域。
在厌氧生物处理的过程中,产生成沼气是一个重要的步骤。
这是因为厌氧菌能够进行产气发酵,将有机废物中的可分解物质转化为沼气。
沼气主要由甲烷和二氧化碳组成,其中甲烷是一种高效能源。
产生的沼气可以被用作热能或发电,从而实现能源的回收和利用。
此外,厌氧生物处理中的转化过程也是至关重要的。
转化过程主要是指厌氧菌对有机废物进行不同形式的转化,将其转化为可稳定存储和利用的有机肥料。
有机废物中的有机质经过厌氧菌的代谢,通过转化过程转化为有机肥料,可以用于农业生产和土壤改良。
厌氧生物处理工艺可以分为传统厌氧生物处理和高效厌氧生物处理两种。
传统厌氧生物处理工艺一般采用连续搅拌式反应器,其特点是进料均匀、处理效果稳定。
高效厌氧生物处理工艺采用了新型反应器和进料系统,能够提高处理效率和产气质量,同时减少了对废物的处理时间和能耗。
厌氧生物处理工艺的优点包括低能耗、低污染和高效率。
相对于厌氧处理工艺,厌氧生物处理不需要外部供氧,因此能够节约能源。
此外,厌氧生物处理过程中产生的废物也相对较少,能够减少对环境的污染。
在实际应用中,厌氧生物处理工艺已被广泛应用于废水处理、饮食垃圾处理和生物质能源生产等领域。
然而,厌氧生物处理工艺也存在一些问题。
首先,厌氧生物处理过程中需要维持适宜的温度和pH值,否则可能影响厌氧菌的生长和代谢。
此外,由于厌氧生物处理过程需要一定的反应器空间和时间,因此工艺规模较大的应用可能面临投资较高的问题。
总的来说,厌氧生物处理是一种成熟的废物处理技术,其通过厌氧菌的降解作用将有机废物转化为沼气和有机肥料。
具有低能耗、低污染和高效率等优点,已广泛应用于废水处理、有机废物处理和能源生产等领域。