15+污水的厌氧生物处理
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废水处理厌氧和好氧生物处理技术废水处理是当今社会中非常重要的环境保护工作之一。
废水处理的目的是将含有有害物质的废水转化为对环境无害的水体,以保护水资源和维护生态平衡。
废水处理技术主要分为物理处理、化学处理和生物处理三种。
其中,生物处理技术是一种常用且有效的废水处理方法。
废水处理中的生物处理技术主要包括厌氧生物处理和好氧生物处理。
两种技术各有特点,可以根据废水的特性和处理要求来选择合适的方法。
1. 厌氧生物处理技术厌氧生物处理是一种在缺氧条件下进行的废水处理方法。
它利用厌氧菌群将有机物质转化为沼气和沉淀物。
厌氧生物处理技术适用于高浓度有机废水的处理,如食品加工废水、酿造废水等。
其主要过程包括厌氧消化、甲烷发酵和沉淀。
厌氧消化是指将废水中的有机物质通过厌氧菌的代谢作用转化为有机酸和气体。
在这个过程中,厌氧菌分解有机物质,产生醋酸、丙酸等有机酸,同时产生沼气。
沼气可以作为能源利用,而有机酸则会进一步发酵产生甲烷。
甲烷发酵是指在厌氧条件下,通过甲烷菌的作用将有机酸转化为甲烷。
甲烷是一种无色、无味的气体,具有高热值和可燃性,可以用作燃料或发电。
沉淀是指将废水中的悬浮物和沉淀物沉淀下来,以净化废水。
在厌氧生物处理中,沉淀物主要是厌氧菌和产生的沉淀物质。
2. 好氧生物处理技术好氧生物处理是一种在充氧条件下进行的废水处理方法。
它利用好氧菌群将有机物质转化为二氧化碳、水和生物体。
好氧生物处理技术适用于低浓度有机废水的处理,如生活污水、轻工业废水等。
其主要过程包括生物降解、曝气和沉淀。
生物降解是指将废水中的有机物质通过好氧菌的代谢作用转化为二氧化碳、水和生物体。
在这个过程中,好氧菌分解有机物质,产生二氧化碳和水。
生物体则是好氧菌的生长产物,可以通过沉淀去除。
曝气是指通过给废水供氧来提供好氧菌群所需的氧气。
曝气可以通过机械曝气、曝气池或曝气塔等方式实现。
氧气的供应可以促进好氧菌的生长和代谢活动,加快废水的降解速度。
沉淀是指将废水中的悬浮物和沉淀物沉淀下来,以净化废水。
5种生物处理污水方法污水处理是一项重要的环境保护工作,通过利用生物处理方法可以有效地减少污水对自然环境的影响。
下面将介绍五种生物处理污水的方法,分别是好氧生物处理、厌氧生物处理、人工湿地、植物处理和浮游生物处理。
一、好氧生物处理好氧生物处理是一种常见的生物处理污水的方法,通过供氧给微生物,使其能够将有机物质转化为无机物质。
好氧生物处理通常采用曝气池或者活性污泥法,污水中的有机物被微生物分解为二氧化碳和水。
这种方法效率高且成本较低,广泛应用于城市污水处理厂和工业园区。
二、厌氧生物处理厌氧生物处理是一种在无氧环境下进行的生物处理方法。
与好氧生物处理相比,厌氧生物处理能够更有效地去除硝酸盐等氧化物。
厌氧生物处理常见的方法有厌氧消化池和厌氧滤池。
此方法还可以产生沼气,具有能量回收的优势。
三、人工湿地人工湿地是一种模拟自然湿地的生物处理方法。
通过植物和微生物的作用,将污水中的有机物质、氮和磷等污染物去除或转化为无害物质。
人工湿地具有价格低廉、维护简单等优点,同时还可以提供美丽的景观和生态系统。
四、植物处理植物处理是利用植物的吸附、吸收和转化作用来处理污水的方法。
常见的植物处理方法有人工湿地、浮床和植物滤池等。
植物能够吸收水中的营养物质,减少水中的污染物浓度,同时还能提供氧气并促进微生物的生长。
五、浮游生物处理浮游生物处理是利用浮游生物对污水中有机物质和氨氮进行吸附、吸收和降解的方法。
通过合理布置浮游生物滤料,促使浮游生物生长繁殖,有效地降低水中的有机物质浓度。
此方法适用于适宜水温和水质的地区,对水质要求不高。
综上所述,生物处理是一种有效的污水处理方法,在环境保护中起着重要作用。
好氧生物处理、厌氧生物处理、人工湿地、植物处理和浮游生物处理是常见的生物处理污水的方法。
每种方法都有其特点和适用范围,可以根据具体情况选择合适的方法进行污水处理,以达到减少水污染并保护环境的目的。
厌氧生物处理的基本原理厌氧生物处理是一种通过微生物在缺氧条件下降解有机废物的处理技术。
它与常见的好氧生物处理相比,具有更广泛的适用性和更高的有机废物降解效率。
在厌氧生物处理过程中,微生物利用有机物作为电子受体,进行代谢活动并产生甲烷等气体和有机物的分解产物。
本文将介绍厌氧生物处理的基本原理,以及其在环境保护和废物处理方面的应用。
首先,厌氧生物处理的基本原理是微生物在缺氧条件下进行有机物的分解。
在缺氧条件下,微生物无法利用氧气进行有机物的降解,而是利用其他电子受体,如硫酸盐、亚硝酸盐等,进行代谢活动。
这些代谢活动产生的终产物通常是甲烷等气体和有机物的分解产物。
厌氧生物处理通常需要在密封的容器中进行,以确保缺氧条件的维持。
其次,厌氧生物处理的原理还涉及到微生物的种类和代谢途径。
在厌氧生物处理过程中,参与有机物降解的微生物种类多种多样,包括厌氧菌、产甲烷菌等。
这些微生物通过不同的代谢途径将有机物降解为甲烷等气体和有机物的分解产物。
这些代谢途径包括酸化、乙酸化、甲酸化等过程,每个过程都由特定的微生物群体完成。
此外,厌氧生物处理的原理还包括有机物的降解和能量的产生。
在厌氧生物处理过程中,有机物被微生物降解为甲烷等气体和有机物的分解产物,同时产生大量的能量。
这些能量可以被微生物利用,维持其生长和代谢活动。
因此,厌氧生物处理不仅可以降解有机废物,还可以产生可再生能源。
最后,厌氧生物处理的原理还与环境保护和废物处理的应用密切相关。
厌氧生物处理可以应用于污水处理、有机废物处理、生物质能源生产等领域。
在污水处理方面,厌氧生物处理可以高效地去除有机物和氮、磷等营养盐,减少污水的污染程度。
在有机废物处理和生物质能源生产方面,厌氧生物处理可以将有机废物转化为甲烷等气体和有机肥料,实现废物资源化利用。
综上所述,厌氧生物处理是一种通过微生物在缺氧条件下降解有机废物的处理技术,其基本原理涉及微生物的代谢活动、有机物的降解和能量的产生。
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。
废水处理厌氧和好氧生物处理技术废水处理是一项重要的环境保护工作,而废水处理中的生物处理技术则是其中关键的一环。
在生物处理技术中,厌氧和好氧生物处理技术是常用的两种方法。
本文将探讨废水处理中的厌氧和好氧生物处理技术的原理、应用和优缺点。
厌氧生物处理技术是一种在无氧条件下进行的废水处理方法。
在厌氧生物处理过程中,微生物在缺氧的环境中进行代谢活动,通过降解有机物质来净化废水。
厌氧生物处理技术主要应用于高浓度有机废水的处理,如酿酒废水、制药废水等。
其原理是通过厌氧微生物的代谢活动,将有机物质转化为甲烷等可再利用的产物。
厌氧生物处理技术具有处理效果好、能耗低、占地面积小等优点,但由于操作难度较大,需要严格控制环境条件,所以在实际应用中还存在一定的挑战。
好氧生物处理技术则是在有氧条件下进行的废水处理方法。
在好氧生物处理过程中,微生物利用氧气进行代谢活动,通过降解有机物质来净化废水。
好氧生物处理技术主要应用于低浓度有机废水的处理,如生活污水、食品加工废水等。
其原理是通过好氧微生物的代谢活动,将有机物质转化为二氧化碳和水等无害物质。
好氧生物处理技术具有处理效果稳定、操作简单、适应性强等优点,但由于需要供氧,所以能耗较高,并且需要较大的处理容量。
在实际的废水处理工程中,常常会采用厌氧和好氧生物处理技术的组合,以达到更好的处理效果。
这种组合技术被称为A/O工艺,即厌氧-好氧工艺。
在A/O工艺中,厌氧生物处理单元主要负责去除有机物质的大部分,而好氧生物处理单元则进一步降解有机物质,去除残余的有机物质和氮、磷等营养物质。
通过厌氧和好氧生物处理技术的有机结合,A/O工艺能够同时处理高浓度和低浓度有机废水,并且能够降低处理成本,提高处理效率。
尽管厌氧和好氧生物处理技术在废水处理中发挥了重要作用,但它们仍然存在一些局限性。
首先,厌氧生物处理技术对环境条件的要求较高,操作难度大,需要专业的技术人员进行控制;而好氧生物处理技术虽然操作相对简单,但对氧气的需求较大,存在一定的能耗问题。
厌氧生物处理机理研究厌氧反应四个阶段一、概述厌氧生物处理技术在水处理行业中一直都受到环保工作者们的青睐,由于其具有良好的去除效果,更高的反应速率和对毒性物质更好的适应,更重要的是由于其相对好氧生物处理废水来说不需要为氧的传递提供大量的能耗,使得厌氧生物处理在水处理行业中应用十分广泛。
但由于总体反应式基于莫诺方程的厌氧处理受到低浓度废水Ks的限制,所以厌氧在处理低浓度废水方面没有太大的空间,可最近的一些报道和试验表明,厌氧如果提供合适的外部条件,在处理低浓度废水方面仍然有非常高的处理效果。
我们可以根据厌氧反应的原理加以动力学方程推导出厌氧生物处理低浓度废水尤其在处理生活污水方面的合适条件。
二、厌氧反应四个阶段一般来说,废水中复杂有机物物料比较多,通过厌氧分解分四个阶段加以降解:(1)水解阶段:高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。
废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。
分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
(2)酸化阶段:上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA),同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
(3)产乙酸阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
(4)产甲烷阶段:在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
再上述四个阶段中,有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段,在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。
前三个阶段的反应速度很快,如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话,Ks(半速率常数)可以在50mg/l以下,μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。
第十五章污水的厌氧生物处理1.厌氧生物处理的基本原理是什么?答:废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物 (包括兼氧微生物)的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程,也称为厌氧消化。
厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程,依靠三大主要类群的细菌,即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。
2、厌氧发酵分为哪个阶段?为什么厌氧生物处理有中温消化和高温消化之分?污水的厌氧生物处理有什么优势,又有哪些不足之处?答:通常厌氧发酵分为三个阶段:第一阶段为水解发酵阶段:复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解为简单的有机物。
继而简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等。
第二阶段为产氢产乙酸阶段:产氢产乙酸菌把第一阶段中产生的中间产物转化为乙酸和氢,并有二氧化碳生成。
第三阶段为产甲烷阶段:产甲烷菌把第一阶段和第二阶阶段产生的乙酸、氢气和二氧化碳等转化为甲烷.厌氧生物处理可以在中温(35℃一38℃)进行(称中温消化),也可在高温(52℃一55℃)进行(称高温消化)。
因为在厌氧生物处理过程中需考虑到各项因素对产甲烷菌的影响,因为产甲烷菌在两个温度段(即35℃一38℃和52℃一55℃)时,活性最高,处理的效果最好.厌氧生物处理优势在于:应用范围广,能耗低,负荷高,剩余污泥量少,其浓缩性、脱水性良好,处理及处置简单.另外,氮、磷营养需要量较少,污泥可以长期贮存,厌氧反应器可间歇性或季节性运转.其不足之处:厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长;出水达不到要求,需进一步进行处理;处理系统操作控制因素较复杂;过程中产生的异味与气体对空气有一定影响。
3、影响厌氧生物处理的主要因素有哪些?提高厌氧处理的效能主要从哪些方面考虑?答:影响厌氧生物处理的主要因素有如下:pH、温度、生物固体停留时间、搅拌和混合、营养与C/N比、氧化还原电位、有机负荷、厌氧活性污泥、有毒物质等。
第十五章污水的厌氧生物处理一、填空题1.methanogenesis的中文翻译为:______;堆肥的英文为:______。
[中国科学技术大学2012年研]【答案】产甲烷作用;compost【解析】methanogenesis的中文翻译是产甲烷作用,是厌氧消化的最后阶段。
在该阶段中,产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
堆肥的英文是compost,堆肥是指利用含有肥料成分的动植物遗体和排泄物,加上泥土和矿物质混合堆积,在高温、多湿的条件下,经过发酵腐熟、微生物分解而制成的一种有机肥料。
2.列举3种厌氧生物处理装置:______、______和______。
[宁波大学2015年研]【答案】化粪池;普通厌氧消化池;厌氧生物滤池【解析】在没有分子氧及化合态氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法称为厌氧生物处理。
处理工艺包括化粪池、普通厌氧消化池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、升流式厌氧污泥床反应器、厌氧流化床和颗粒污泥膨胀床、厌氧内循环反应器、厌氧折流板反应器、厌氧生物转盘、厌氧序批式反应器、两相厌氧法和分段厌氧处理法等。
3.厌氧消化过程划分为三个连续的阶段,即______、______和______。
[中国科学技术大学2015年研;宁波大学2017年研]【答案】水解发酵阶段;产氢产乙酸阶段;产甲烷阶段【解析】厌氧消化分为三个阶段,包括:①水解发酵阶段,在该阶段复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解成简单的有机物,参与这个阶段的水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌;②产氢产乙酸阶段,在该阶段产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢气,并有CO2产生;③产甲烷阶段,在该阶段产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
4.厌氧消化通过搅拌使污泥和底物充分混合,搅拌方式有______、______、______。
废水好氧生物处理原理一、好氧生物处理的基本生物过程所谓“好氧”:是指这类生物必须在有分子态氧气(O2)的存在下,才能进行正常的生理生化反应,主要包括大部分微生物、动物以及我们人类;所谓“厌氧”:是能在无分子态氧存在的条件下,能进行正常的生理生化反应的生物,如厌氧细菌、酵母菌等.好氧生物处理过程的生化反应方程式:①分解反应(又称氧化反应、异化代谢、分解代谢)CHONS + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42—+¼+能量(有机物的组成元素)②合成反应(也称合成代谢、同化作用)C、H、O、N、S + 能量 C5H7NO2③内源呼吸(也称细胞物质的自身氧化)C5H7NO2 + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +¼;+能量在正常情况下,各类微生物细胞物质的成分是相对稳定的,一般可用下列实验式来表示:细菌:C5H7NO2;真菌:C16H17NO6;藻类:C5H8NO2;原生动物:C7H14NO3 分解与合成的相互关系:1)二者不可分,而是相互依赖的;a、分解过程为合成提供能量和前物,而合成则给分解提供物质基础;b、分解过程是一个产能过程,合成过程则是一个耗能过程。
2)对有机物的去除,二者都有重要贡献;3)合成量的大小,对后续污泥的处理有直接影响(污泥的处理费用一般可以占整个城市污水处理厂的40~50%)。
不同形式的有机物被生物降解的历程也不同:一方面:结构简单、小分子、可溶性物质,直接进入细胞壁;结构复杂、大分子、胶体状或颗粒状的物质,则首先被微生物吸附,随后在胞外酶的作用下被水解液化成小分子有机物,再进入细胞内。
另一方面:有机物的化学结构不同,其降解过程也会不同,如:糖类;脂类;蛋白质二、影响好氧生物处理的主要因素①溶解氧(DO): 约1~2mg/l;②水温:是重要因素之一,在一定范围内,随着温度的升高,生化反应的速率加快,增殖速率也加快;细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感,温度突升或降并超过一定限度时,会有不可逆的破坏;最适宜温度15~30°C;>40°C 或< 10°C后,会有不利影响。