下载文档原格式
废水的厌氧生物处理(污水、污泥)废水的厌氧生物处理(污水、污泥)废水的处理一直是环境保护领域中的重要课题之一。
其中厌氧生物处理是一种广泛应用于废水处理的有效方法，可以有效地降解废水中的有机物质、消除废水中的有毒物质，并且能够产生可再生的能源。
厌氧生物处理的原理厌氧生物处理是利用厌氧微生物在无氧条件下进行代谢活动，将有机物质转化为甲烷气体和二氧化碳，并且产生大量的微生物污泥。
这种处理方法具有以下特点：1. 适应性强：厌氧微生物可以适应各种环境条件，包括不同温度、pH值、COD浓度等。
2. 能量回收：通过厌氧发酵反应的甲烷气体可以作为可再生的能源。
3. 减少废物产生：厌氧处理可以最大限度地降解废水中的有机物质，减少废物产生。
厌氧生物处理的过程厌氧生物处理主要包括两个步骤：污水的预处理和污泥的厌氧发酵。
以下是具体的处理过程：1. 污水的预处理：对废水进行预处理，包括去除固体悬浮物、调整pH值等步骤，以提高处理效果。
2. 污泥的厌氧发酵：经过预处理的废水与厌氧污泥混合，进入厌氧生物反应器。
在反应器中，厌氧微生物利用有机物质进行代谢，甲烷气体和二氧化碳。
生物污泥也会不断产生和积累。
3. 沉淀和分离：经过厌氧发酵的废水和污泥进入沉淀池，通过重力沉淀将混合液中的污泥分离出来。
分离后的清水可以进一步处理或者排放。
4. 污泥的利用：分离出的污泥可以用于土壤改良、发酵制肥等方面，实现资源化利用。
厌氧生物处理的优缺点厌氧生物处理方法具有以下优点：1. 处理效果好：厌氧微生物能够高效降解废水中的有机物质，处理效果稳定可靠。
2. 能量回收：通过产生的甲烷气体可以作为可再生的能源，能够实现能量的回收利用。
3. 减少二氧化碳排放：与传统的有氧处理方法相比，厌氧生物处理方法能够减少二氧化碳的排放，具有较好的环保效益。
，厌氧生物处理方法也存在一些缺点：1. 对环境要求高：厌氧生物处理对环境因素的要求较高，如温度、pH值等。
2. 处理周期长：厌氧生物处理方法处理周期较长，需要较长的时间来降解废水中的有机物质。
污水的生化处理工艺
污水的生化处理工艺主要包括生物膜反应器、曝气法、好氧/厌氧处理法等。
1. 生物膜反应器（MBBR）
生物膜反应器是一种基于移动床生物反应器和生物过滤器的组合系统。
它利用生物膜将废水中的有机物质降解成二氧化碳和水。
该工艺的优点是处理效率高、反应器设计灵活、占地面积小等。
2. 曝气法
曝气法是利用氧气和微生物将有机物氧化成二氧化碳和水的方法。
在曝气池中通过注入高压氧气来增加水的氧含量，进而促进微生物分解有机物所利用的生物膜的生长和微生物的代谢活动。
该工艺的缺点是能耗高、占地面积大。
3. 好氧/厌氧处理法
好氧/厌氧处理法是通过好氧阶段和厌氧阶段的交替来处理污水。
在好氧条件下，微生物通过对氧气的利用将污水中的有机物分解成二氧化碳和水，而在厌氧条件下，微生物缩合有机物，进而将有机物完全氧化成水和二氧化碳。
该工艺的优点是处理效率高，但是需要多阶段反应器，这就要求系统的设计和管理较为复杂。
污水厌氧处理之优缺点污水处理是保护环境、保障人类健康的重要手段。
污水处理的方法有很多，其中一种常用的处理方法是污水厌氧处理。
本文就污水厌氧处理的优缺点进行详细介绍。
一、污水厌氧处理的优点1、节省能源：厌氧处理采用厌氧反应器进行处理，其能耗比传统的好氧处理更低。
在厌氧反应器中，有机物被厌氧微生物降解，产生有机酸和气体。
厌氧微生物可以利用这些有机酸作为生长能源，从而维持厌氧反应器的稳定。
同时，在产生的气体可以用于发电或加热用水等，可降低处理费用。
2、生化污泥出水稳定：在厌氧反应器中，有机物基本上被完全降解，能大量降低有机物浓度，减少后续的好氧处理时间和污泥含量。
良好的污泥颗粒化及生物膜的形成有利于维护良好的出水品质。
3、抗冲击负荷性强：为处理随时可能的负荷冲击，厌氧反应器的能力比传统好氧处理高多，可以有效地避免好氧反应器的不良影响。
4、降解能力强：厌氧反应器中适宜生长的厌氧微生物多，具有强大的生化降解能力。
良好的厌氧处理有助于降低化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)等污染指标。
二、污水厌氧处理的缺点1、气味问题：处理过程中会产生不同程度的气味，对周围环境有一定的影响。
2、反应器的有效容积较大：厌氧反应器需要一定的反应时间和厌氧微生物数量来完成污染物的降解，相对应的反应器的大小必须保证有效空间，否则反应器的效率将会受到影响，从而降低处理效率。
3、厌氧处理产品需要后续处理：厌氧反应器产生的废物按照需求需要后续消耗，比如需要消耗气体会带来二次污染的问题，处理后的沼气需要进行火化处理。
4、要求操作人员普遍技术水平高：处理过程涉及到多方面知识和技术，要求操作人员必须具备较高的技术水平，否则不仅会影响废水处理的效果，还会带来消防等方面的安全隐患。
结语经以上介绍，可以知道，污水厌氧处理具有明显的优点和缺点。
虽然相对于好氧处理，厌氧处理成本下降了，处理效果上升了，但其气味问题、反应器有效容积大及人员技术水平要求高等问题带来的困扰应得到重视。
简述好氧生化处理与厌氧生化处理好氧生化处理和厌氧生化处理是两种常见的污水处理方法。
好氧生化处理是指在氧气存在的情况下，利用微生物将有机物质分解为无机物质的过程。
而厌氧生化处理则是在缺氧或无氧的情况下，利用厌氧微生物将有机物质分解为无机物质的过程。
下面将分别介绍这两种处理方法的原理、优缺点以及应用场景。
一、好氧生化处理好氧生化处理是一种利用好氧微生物将有机物质分解为无机物质的过程。
在好氧条件下，微生物通过氧化反应将有机物质分解为二氧化碳、水和微生物生物质等无机物质。
好氧生化处理的主要优点是处理效果稳定，处理效率高，处理后的水质好，适用于处理有机物质浓度较高的污水。
但是，好氧生化处理需要大量的氧气供应，因此能耗较高，处理成本也较高。
好氧生化处理的应用场景主要包括城市污水处理厂、工业废水处理厂等。
在城市污水处理厂中，好氧生化处理通常是在初级处理和中级处理之后进行的，用于进一步降解有机物质，提高水质。
在工业废水处理厂中，好氧生化处理通常是在生化处理的前期进行的，用于降解有机物质，减轻后续处理的负担。
二、厌氧生化处理厌氧生化处理是一种利用厌氧微生物将有机物质分解为无机物质的过程。
在缺氧或无氧条件下，厌氧微生物通过还原反应将有机物质分解为甲烷、二氧化碳、硫化氢等无机物质。
厌氧生化处理的主要优点是能耗低，处理成本较低，同时还能产生甲烷等可再生能源。
但是，厌氧生化处理对环境条件要求较高，处理效果不稳定，处理效率也较低。
厌氧生化处理的应用场景主要包括农村生活污水处理、有机废弃物处理等。
在农村生活污水处理中，厌氧生化处理通常是在初级处理之后进行的，用于降解有机物质，同时还能产生甲烷等可再生能源。
在有机废弃物处理中，厌氧生化处理通常是在前期进行的，用于降解有机物质，减轻后续处理的负担。
好氧生化处理和厌氧生化处理是两种常见的污水处理方法。
好氧生化处理适用于处理有机物质浓度较高的污水，处理效果稳定，但处理成本较高；厌氧生化处理适用于处理有机物质浓度较低的污水，能耗低，但处理效果不稳定。
污水处理工艺流程之生化处理好氧与厌氧处理在污水处理工艺中，生化处理是一种常见且有效的处理方法。
生化处理将有机物质在微生物的作用下转化为无机物质，达到净化水质的目的。
在生化处理中，又包括了好氧处理和厌氧处理两种不同的工艺流程。
1. 好氧处理好氧处理是指在富氧条件下进行生物降解的过程。
工艺流程如下：（1）进水调节：首先需要对进水进行调节，包括调节 pH 值、温度等。
（2）初级处理：通过格栅、沉砂池等设备将较大的悬浮物和沉淀物去除，进一步净化水质。
（3）曝气池：将初级处理后的污水引入曝气池，通过机械曝气或其他方式向污水中注入空气，提供氧气供微生物进行生物降解反应。
在曝气池中，微生物利用有机物进行生长和繁殖，降解污水中的有机物质。
（4）二沉池：曝气池处理后的污水进入二沉池，通过净水板或斜板等装置将浮性悬浮物和生物絮凝物与水进行分离，产生污泥。
（5）污泥处理：从二沉池中获得的污泥，经过浓缩、脱水等处理措施，得到污泥饼或污泥液体，进一步处理。
2. 厌氧处理厌氧处理是指在无氧或缺氧条件下进行生物降解的过程。
工艺流程如下：（1）进水调节：同样需要对进水进行调节，以适应厌氧处理的环境要求。
（2）厌氧池：将进入的污水引入厌氧池，通过提供适宜的温度、容器内部的混合等条件，为厌氧微生物提供合适的生存环境。
在厌氧池中，厌氧微生物通过厌氧降解有机物质，产生甲烷等有价值的产物。
（3）沉淀池：经过厌氧处理的污水进入沉淀池，通过沉淀和分离，将产生的污泥与水进行分离，进一步净化水质。
（4）厌氧消化池：从沉淀池中获得的污泥，进一步经过厌氧消化池的处理，将污泥中的有机物质进行分解，释放出可再生的有机产物。
综上所述，生化处理中的好氧处理和厌氧处理是常见的工艺流程。
好氧处理适用于需要大量氧气供应的环境，能够有效地降解有机物质；而厌氧处理则适用于无氧或缺氧环境下的处理，能够产生有价值的产物。
无论是好氧处理还是厌氧处理，都需要合理调节进水的水质和控制处理过程中的条件，以保证处理效果的达到。
污水的厌氧生物处理污水的厌氧生物处理1. 简介污水的处理是保护环境和水资源的重要措施。
厌氧生物处理技术是一种处理高浓度有机废水的方法，通过利用厌氧微生物降解有机物质，达到净化水质的目的。
本文将详细介绍污水的厌氧生物处理技术。
2. 厌氧生物处理原理厌氧生物处理是在缺氧或无氧条件下进行的生物降解过程。
在这种环境下，厌氧微生物利用有机物作为电子受体，将有机物转化为产气、产酸、产醇等中间产物，并最终甲烷、二氧化碳等稳定的无机物质。
污水的厌氧生物处理主要包括两个过程：厌氧消化和厌氧反硝化。
- 厌氧消化：在无氧环境中，厌氧微生物通过酸化和产酸作用，将有机废物分解为氢、二氧化碳和醋酸等中间产物。
在此过程中，产生的氢和挥发性脂肪酸可以被其他厌氧微生物利用。
- 厌氧反硝化：厌氧反硝化是指厌氧微生物在无氧条件下利用硝酸盐作为电子受体，将有机物质转化为沉积物和氮气。
这个过程通常发生在厌氧硝化反硝化的反应器内。
3. 厌氧生物反应器厌氧生物处理系统主要包括三种类型的反应器：厌氧消化池、厌氧滤池和厌氧反硝化反应器。
- 厌氧消化池：厌氧消化池是污水处理系统的第一步，其目的是将有机废物转化为可被厌氧微生物降解的中间产物，如挥发性脂肪酸、氢和二氧化碳等。
该池通常具有较高的生物活性和有机负荷。
- 厌氧滤池：厌氧滤池是在厌氧消化池之后的处理步骤。
在该滤池中，通过过滤媒体（如砂、炭等）来增加生物附着面积，促进厌氧微生物的生长和降解有机物质。
- 厌氧反硝化反应器：厌氧反硝化反应器是在厌氧滤池之后的最后一步处理。
该反应器中的厌氧微生物利用硝酸盐作为电子受体，将有机废物转化为沉积物和氮气。
4. 厌氧生物处理的优势和应用厌氧生物处理技术具有以下优势：- 厌氧生物处理系统对于高浓度有机废水具有较好的适应性；- 操作和管理相对简单，运行成本较低；- 可利用产生的沼气用作能源；- 对于有机物质的降解效率高。
厌氧生物处理技术广泛应用于以下领域：- 工业废水处理：特别是纸浆造纸、制药、食品加工等行业的废水处理；- 城市污水处理：适用于大型污水处理厂和小型污水处理站；- 农田废水处理：可将农田废水中的有机物质转化为肥料；- 养殖废水处理：适用于养殖场的废水处理。
1污水处理厌氧生化法
污水处理厌氧法处理淀粉废水具有能耗低,污泥产量少, 在降解污染物的同时能回收能源的特点。
目前,厌氧法处理淀粉废水主要有上流式厌氧污泥床、厌氧流化床、折流厌氧污泥床等。
1·1上流式厌氧污泥床(UASB)
上流式厌氧污泥床(简称UASB)反应器是荷兰Wageningen农业大学的Lettinga等人于1973-1977年间研制成功的,该技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一。
〔1〕采用上流式厌氧污泥床装置,对面粉厂中的淀粉废水处理进行了试验研究。
试验结果表明, 用UASB处理高浓度淀粉废水是可行的,当淀粉废水的COD为4 000 ~ 8 000mg/L时, COD负荷达4 ~ 5kg/ (m3·d)处理效率可达90%以上。
〔2〕采用UASB反应器处理维生素B12和淀粉生产混和废水,在中温条件下,保持反应体系在中性和偏碱性条件下, COD容积负荷最大为30kg/(m3·d) 的时候, COD去除率为80%。
〔3〕采用UASB反应器处理淀粉废水,在反应器COD容积负荷保持在10kg/(m3·d)以上时, COD 去除率可达90%以上,有机氮去除率亦达80%,为后续处理打下良好基础。
管锡增〔4〕等采用改良UASB反应器对配制的淀粉水进行了处理。
在141~151天时,负荷达到11kg/(m3·d), COD去除率达到92%以上。
UASB反应器在处理固体悬浮物浓度较高的废水时易引起堵塞和短流,并且初次启动和形成稳定颗粒污泥用时较长,需要设计合理的三相分离器。
1·2厌氧滤池(AF)
污水处理设备厌氧生物滤池是60年代末,美国的Young和McC- arty开发的。
污水处理设备厌氧生物滤池是装填有滤料的厌氧生物反应器,在滤料的表面形成了以生物膜形态生长的微生物群体,在滤料的空隙中则截留了大量悬浮生长的厌氧微生物,废水通过滤料层向上流动或向下流动时, 废水中的有机物被截留、吸附及分解转化为甲烷和二氧化碳等。
Ahn等〔5〕对厌氧滤池处理马铃薯淀粉废水的动力学特性进行了研究。
结果表明对出水COD的预测受进水水质的影响严重。
Mihsra等〔6〕采用泡沫胶床厌氧生物反应器通过接种培养及加入CaCO3与一些诸如Ni、Co、Mo等微量元素将生物膜固定在泡沫胶上生长,对某一食品厂排出的马铃薯淀粉废水进行处理,在COD负荷为3·85kg/ (m3·d),水力停留时间8d的条件下, COD去除率为71%,产气量为11·6L/d,其中含甲烷85%。
而且此反应器运行稳定,不受废水成分及负荷变化的影响,耐受高的有机负荷。
刘素英等〔7〕以小麦淀粉废水为研究对象,以厌氧生物滤池为反应设备,模拟厌氧生化工艺运行,得出可供实际操作的运行条件。
小麦淀粉废水厌氧生化所需水力停留时间在5~20天之间,最佳pH值范围为6·8~7·4,最佳有机容积负荷为7~8kg COD/(m3·d)。
AF在运行中常出现堵塞和短流现象,且需要大量的填料和对填料进行定期清洗。
1·3污水处理设备厌氧流化床(AFB)
厌氧流化床是在厌氧反应器内添加固体颗粒载体, 细颗粒载体为微生物的附着生长提供了较大的比表面积,使床内的微生物浓度很高(一般可达30gVSS/L)。
栾金义〔8〕等将生物流化床与接触氧化法相结合的复合生物流化床方法,使淀粉废水先经过流化的生物载体后再经填料层,处理北京某淀粉厂的废水, COD去除率达90%左右,废水可达标排放。
该方法可使生物流化床技术与接触氧化法的优缺点相互补充,大大提高了处理效率。
Matsumoto〔9〕用小试厌氧流化床处理淀粉废水,当pH为5·8时产甲烷过程会受到轻微抑制,亦得出系统运行的最佳pH为6·2,但该系统运行时间只有15d,还不能保证其长期运行的稳定性。
1·4污水处理设备厌氧折流板(ABR)反应器
厌氧折流板(ABR)反应器是每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床系统,其中污泥以颗粒形式或絮状形式存在。
废水由导流板引导上下折流前进, 依次通过每个格室的污泥床直至出口,此过程中废水中的有机物与厌氧污泥反复接触而得到去除。
〔10〕采用ABR反应器研究人工配制淀粉废水在酸化过程中的特征及调控措施.在酸化初期,各隔室pH逐级升高, COD和V AF逐隔室降低,具有明显的两段厌氧消化的特点。
完全酸化期,各隔室pH降到3·5~4·5范围后就保持相对稳定,各隔室出水COD与进水COD 接近。
酸化过程中污泥浓度逐渐降低, V AF 累积, V AF中甲酸、丙酸、丁酸浓度升高,随时间延长,并无自然恢复迹象。
采用单独调控碱度或降低负荷的方式,系统都难以恢复正常,只有采用在碱度和负荷同时调控时,约60d后系统恢复正常。
〔11〕等对ABR反应器处理高浓度淀粉加工废水的效果及污泥特性进行研究,在中温35士0·5℃、进水COD负荷为12~18kg/(m3·d)、HRT=12~24h时, COD的去除率可达72%~96%。
研究表明,不同条件下反应器不同隔室中的VFA及pH的变化呈现出显著的相分离及移动的特征,反应器中形成SVI为18~25mL/ g、平均粒径为2~3mm大者可达4~5mm、性能良好的颗粒污泥,且其特性随不同隔室而呈现出相应的变化规律。
该方法对高浓度淀粉加工废水具有稳定高效的处理效果。
总之,利用厌氧法处理淀粉废水,不仅有机污染物去除效果明显,工艺稳定,能耗低,剩余污泥产量少,而且还可以产生甲烷等作为能源气体。
因此在处理淀粉废水等高浓度有机废水中得到广泛应用。
但厌氧处理法容易受到废水的水温、pH、有毒物质等环境条件影响,还存在着出水浓度高、污泥培养周期长等缺点。
污水处理设备组合工艺处理淀粉废水
由于淀粉废水的有机浓度很高,所以在处理中很少使用单一处理方法,一般是将多种处理方法结合使用,使各种方法的优缺点相互补充,以提高效率。
胡威夷〔12〕推荐了某玉米淀粉厂厌氧-好氧相结合的处理工艺,该工程成功地运用常温UASB生产工艺处理淀粉废水,并在常温条件下实现了UASB反应器接种活性污泥的颗粒化,在国内淀粉行业尚属首次。
13〕等在中温35±1℃条件下,采用UASB和混合活性污泥串联的方法来处理玉米淀粉生产废水, 当COD在7 000~8 000mg/L, HRT为18h时,废水经两步处理后, COD的去除率在97%以上。
经二级生化处理的出水达到国家规定的排放标准。
〔14〕等采用UASB-SBR工艺处理淀粉废水。
充分利用UASB高效高负荷的处理优势,使废水得到有效治理。
试验结果表明,废水经颗粒化UASB稳定处理后,出水COD可降到500mg/L以下,再经SBR处理后出水COD可降到100mg/L以下。
〔15〕等利用上流式厌氧污泥床一厌氧滤柱系统(UASB-UAF)在低负荷条件下,对加拿大McCain食品有限公司提供的马铃薯车何生产废水进行了长达420d 的实验处理, COD的总去除率大于95%, SS、VSS的去除率均大于98%。
淀粉废水处理方法在实际应用中,往往单一方法的运用,处理效率不理想,而将各种方法组合起来, 使它们的优缺点相互补充,可以达到更高的处理效果。
污水处理设备存在问题
由于淀粉废水排放量大,有机负荷高,以上所列举的淀粉废水处理方法在实际中都有应用,但也都存在一些问题。
(1)厌氧生化法处理淀粉废水,具有技术成熟可靠、耐冲击能力强、处理效果好,尤其以UASB反应器为主体的厌氧生物处理工艺在实际中应用广泛。
但是厌氧处理效果受废水的水
温、pH、有毒物质等环境条件影响较大。
(2)我国部分地区淀粉加工受原料生长周期影响而具有周期性。
如宁夏南部山区的淀粉加工每年都在马铃薯收获季节即9、10月份至次年1月左右。
因此,处理淀粉废水的构筑物在非淀粉加工期被闲置下来,而在每年9、10月份要重新启动。
这种实际情况限制了生化法在马铃薯淀粉废水处理上的应用。
针对淀粉废水的特点,结合淀粉废水厌氧处理方法的研究现状,应从如下几方面加大淀粉废水处理方法的研究和开发应用:
(1)研究厌氧生化工艺的快速启动方法,以满足我国部分地区淀粉加工受原料生长周期影响而具有周期性的特点。
(2)培育并分离低温条件下处理淀粉废水的菌株, 以减少北方地区冬季处理淀粉废水因保温要求而增加的运行费用。
