第六章厌氧生物处理
- 格式:ppt
- 大小:4.88 MB
- 文档页数:101
厌氧生物处理的基本原理
厌氧生物处理是一种利用厌氧微生物处理有机废物的生物处理技术。
它主要通过创造低氧或无氧环境,使厌氧微生物能够在缺氧条件下分解有机废物,并将其转化为沼气和其他有价值的产物。
厌氧生物处理的基本原理包括以下几个方面:
1. 创造缺氧环境:厌氧生物处理系统会采用密封的容器或反应器,以确保内部的氧气供应非常有限甚至完全没有。
这样可以创造出缺氧的环境,为厌氧微生物的生长和活动提供良好的条件。
2. 厌氧微生物的活动:厌氧微生物通常是一些厌氧细菌和古菌,它们能够在缺氧环境下进行代谢活动。
这些微生物会利用有机废物作为其碳源,并通过发酵、产氢、产酒精、产乳酸等代谢途径将有机废物分解为简单的有机化合物。
3. 沼气的产生:厌氧微生物分解有机废物的过程中,会产生大量的沼气,主要成分是甲烷和二氧化碳。
通过控制厌氧环境中的温度、pH值等条件,可以促进沼气的产生和积累。
4. 有价值产物的回收利用:除了沼气之外,厌氧生物处理还能够产生其他有价值的产物,如有机肥料、发酵液等。
这些产物可以进行回收利用,提高废物处理的效益。
总的来说,厌氧生物处理通过利用厌氧微生物的活动,将有机
废物转化为沼气和其他有价值的产物,从而实现对废物的处理和资源化利用。
这种处理技术具有高效、环保、经济等特点,在污水处理、有机废物处理等领域得到广泛应用。
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。
1.概述1.1 厌氧生物处理简介[1-2]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(即沼气)和水。
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。
厌氧生物处理是一种成本的废水处理技术,它又是把废水的处理和能源的回收利用相结合的一种技术。
包括中国在内的大多数国家面临严重的环境问题、能源短缺及经济发展与环境治理所面临的资金不足。
这些国家需要既有效、简单又费用低廉的技术。
厌氧技术因而特别适合我国国情的一种技术。
厌氧生物处理技术同时可以作为能源生产和环境保护体系的一个核心部分,其产物可以被积极利用而产生经济价值。
例如,处理过的洁净水能被用于鱼塘养鱼、灌溉和施肥;产生的沼气可作为能源;剩余污泥可以作为肥料并用于土壤改良。
1.2 选择废水厌氧生物处理技术的依据我国水污染的主要污染物是有机污染,有机废水,尤其是高浓度有机废水的处理方法,主要取决于废水的性质。
按性质大致可以分为以下三大类。
⑴易生物降解的废水主要来自农牧产品和禽畜粪便等,如轻工食品发酵废水和禽畜饲养排放的废液等。
这类废水有机物浓度高,且可利用成分多。
⑵难生物降解的有机废水主要来自化学工业、石油化工和炼焦工业等,如制药厂、染料厂、人造纤维厂、焦化厂等。
⑶有害有机废水主要来自化学工业和发酵工业,如味精废水、糖蜜酒精废水等。
这类有机物可能是易于生物降解的,但由于废水中含有某些有害物质,如重金属、高氮、高硫等,对微生物有毒害作用。
对于第一类有机废水,其有机组分主要是糖类、蛋白质和脂类。
这类高浓度有机废水的治理,由于有可回收有用物质,如玉米酒精废液采用蒸发浓缩技术回收干酒精槽,应优先考虑采用厌氧处理技术,不仅高效高,能耗低,并能回收大量生物能。
对于第二类高浓度有机废水,由于主要是难生物降解的高分子有机物,单独采用好氧生物处理技术往往达不到满意的处理效果,而采用厌氧技术则可提高其可生化性或可降解性。
厌氧生物处理的基本原理
厌氧生物处理是一种利用厌氧微生物降解有机废水的生物处理技术。
厌氧生物处理的基本原理是在缺氧或无氧条件下,利用厌氧微生物对有机废水中的有机物进行降解,产生甲烷等气体和沼气,从而达到净化水质的目的。
首先,厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧微生物。
厌氧微生物是一类能在缺氧或无氧条件下生存和繁殖的微生物,它们能够利用有机废水中的有机物作为碳源进行代谢活动。
这些厌氧微生物主要包括厌氧菌、产甲烷菌等。
其次,厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧微生物对有机废水中的有机物进行降解。
在厌氧条件下,有机废水中的有机物经过厌氧微生物的作用,会被降解成简单的有机物、甲烷等气体和沼气。
这些产物对水质没有污染性,从而达到净化水质的目的。
最后,厌氧生物处理的基本原理是产生甲烷等气体和沼气。
在厌氧生物处理过程中,厌氧微生物降解有机废水中的有机物时,会产生大量的甲烷等气体和沼气。
这些气体可以被收集利用,既能减少污染物的排放,又能够转化成可再生能源,具有双重的环保和经
济效益。
总之,厌氧生物处理的基本原理是利用厌氧微生物对有机废水中的有机物进行降解,产生甲烷等气体和沼气,从而达到净化水质的目的。
这种生物处理技术在污水处理和有机废水处理中具有重要的应用价值,对于改善环境质量、减少污染物排放、提高资源利用率具有重要意义。