第五章 厌氧处理法

厌氧处理技术厌氧处理技术是一种将有机废弃物分解为有机碳、水和气体（主要是甲烷）的生物处理方法。

与传统的好氧处理技术相比，厌氧处理技术在能源回收、处理效率和处理稳定性等方面具有明显优势。

它适用于处理各种有机废弃物，包括垃圾、污水、农业废水、畜禽粪便等，可广泛应用于城市和农村的污水处理、固废处理和能源回收等领域。

厌氧处理技术的工作原理厌氧处理技术主要通过微生物的代谢活动将有机废弃物分解为有机碳、水和气体。

在缺氧条件下，厌氧微生物通过厌氧呼吸和发酵的各种代谢途径，将有机物分解为简单的有机酸、醇、氨和二氧化碳等物质。

这些物质随后经过一系列的微生物转化过程，最终生成甲烷和其他气体。

甲烷是一种具有高热值和可燃性的气体，可用作燃料或发电。

厌氧处理技术的应用污水处理：厌氧污泥处理是一种常见的厌氧处理技术应用。

通过在高浓度有机废水中注入厌氧污泥，可以有效地降解有机物，减少化学需氧量（COD）和氨氮等污染物的浓度。

与好氧处理相比，厌氧处理具有更好的处理效率和能源回收效果。

固废处理：厌氧处理技术也可用于处理有机固废，如垃圾、农业废物和畜禽粪便等。

通过将有机固废置于密封的容器中，在无氧环境下进行生物分解，可以降低废物的体积并产生有机肥料和甲烷等有用产物。

能源回收：厌氧处理技术在能源回收方面具有巨大潜力。

通过捕捉和利用产生的甲烷，可以产生热能、电能或燃料。

将厌氧处理系统与其他能源设备（如燃气发电机或热水锅炉）结合使用，可以实现能源的自给自足或部分自给自足。

厌氧处理技术的优势1.能源回收：厌氧处理技术可以将有机废弃物转化为可用的能源，如甲烷，实现废物减量和能源回收的双重效益。

2.处理效率：厌氧处理技术对于高浓度有机废物具有较好的降解能力，处理效率高，处理时间短。

3.处理稳定性：厌氧处理技术对外界环境变化的适应能力强，稳定性高。

即使在温度、酸碱度和浓度等条件发生变化时，也能够保持相对稳定的处理效果。

4.资源协同利用：通过将厌氧处理技术与其他废物处理设施结合使用，可以实现资源的协同利用，进一步提高废物处理的效率和可持续性。

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。

第五章厌氧处理技术目录5.1全混合厌氧消化池15.1.1原理和特点15.1.2构造25.1.3设备与装置25.1.3.1消化池搅拌设备25.1.3.2加热保温设备35.1.4设计计算35.1.4.1消化池池体设计35.1.4.2沼气搅拌计算45.1.4.3加热设备计算55.2卧式推流厌氧消化器75.3升流式厌氧污泥床85.3.1升流式厌氧污泥床的特点85.3.2三相分离器9沼气工程常用的厌氧反应器按物料流态可分为完全混合厌氧消化器（CSTR）、卧式推流厌氧消化器（HCPF）、升流式厌氧污泥床（UASB）等。

几种典型的厌氧反应器适用性能比较见表5-1。

从表5-1可知，各种类型的厌氧工艺都有其优缺点和使用范围，选择具有局部搅拌功能的完全混合厌氧消化器处理工艺，使反应器的固体滞留期（SRT）和微生物滞留期（MRT）大于水力滞留期（HRT）有利于提高厌氧发酵的效率。

沼气工程选择能源生态模式时，一般选用CSTR和HCPF工艺，当处理的废弃物为牛粪时，多选用HCPF工艺；沼气工程选择能源环保模式时，一般选择UASB工艺。

5.1全混合厌氧消化池5.1.1原理和特点传统的完全混合厌氧消化器（CSTR）即普通厌氧消化池，借助于消化池内的厌氧活性污泥来净化有机污染物，其工作原理如图5-1所示，工程实例照片如图5-2所示。

畜禽粪便废水从池子上部或顶部投入池内，经与池中原有的厌氧活性污泥混合和接触后，通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解作用，废水中的有机物转化为沼气。

CSTR体积大，负荷低，其根本原因是它的污泥停留时间等于水力停留时间。

图5-1 完全混合厌氧消化器原理图图5-2 完全混合厌氧消化器工程实例照片完全混合厌氧消化器是在常规消化器内安装了搅拌装置，使发酵原料和微生物处于完全混合状态，与常规消化器相比使活性区遍布整个消化器，其效率比常规消化器有明显提高，故名高速消化器。

该消化器常采用恒温连续投料或半连续投料运行，适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理，例如，污水处理厂好氧活性污泥的厌氧消化多采用该工艺。

厌氧处理法章节重点梳理1、试比较厌氧法和好氧法处理的优缺点和适用范围。

（1）厌氧法优点：能耗少、运行费低；污泥产量少；营养盐需要量少；产生甲烷，可作为潜在的能源；消除气体排放的污染；可承受较高的有机负荷和容积负荷。

缺点：生物量启动周期长；有时需要提高碱度；需进一步通过好氧处理达到排放要求；低温条件下降解速率低；对某些有毒物质敏感；产生臭味和腐蚀性物质。

适用范围：高浓度废水，有机污泥的处理。

（2）好氧法优点：反应速度较快,废水停留时间较短,故处理构筑物容积较小；处理过程中散发的臭气较少；对能降解有机物分解完全等.缺点：对难降解有机物去除率低、污泥量较厌氧处理多、运行费用较高等.适用范围：中、低浓度的有机废水（一般是BOD浓度小于500mg／L）2、简述UASB反应器的处理原理，说明各部分的作用。

UASB反应器的处理原理：UASB反应器中废水为上向流，最大特点是在反应器上部设置了一个特殊的气、液、固三相分离系统(简称三相分离器)，三相分离器的下部是反应区。

在反应区中根据污泥的分布状况和密实程度可分为下部的污泥层(床)与上部的悬浮层。

当反应器运行时，废水自下部进入反应器，并以一定上升流速通过污泥层向上流动。

进水底物与厌氧活性污泥充分接触而得到降解，并产生沼气。

产生的沼气形成小气泡，由于小气泡上升将污泥托起，即使在较低负荷下也能看到污泥层有明显的膨胀。

随着产气量增加，这种搅拌混合作用更强，气体从污泥层内不断逸出，引起污泥层呈沸腾流化状态。

污泥层由大量的颗粒污泥构成，污泥层的颗粒随着颗粒表面气泡的成长向上浮动，当浮到一定高度由于减压使气泡释放，颗粒再回到污泥层。

很小的颗粒或絮状污泥般存在于污泥层之上，形成悬浮层。

悬浮层生物量较少，由于相对密度小，上升流速较大时易流失。

气、液、固的混合液上升至三相分离器内，气体可被收集，污泥和水则进入上部相对静止的沉淀区，在重力作用下，水与污泥分离，上清液从沉淀区上部排出，污泥被截留在三相分离器下部并通过斜壁返回到反应区内。

厌氧处理的基本原理厌氧处理是一种利用微生物在缺氧条件下进行有机废物降解的处理方法。

在这个过程中，微生物利用有机物作为电子受体进行呼吸代谢，产生甲烷、硫化氢等气体和有机酸、醇类等溶解性有机物质。

厌氧处理的基本原理可以归纳为以下几个方面：1. 微生物的作用。

在厌氧处理过程中，微生物起着核心作用。

这些微生物可以分为厌氧菌和厌氧古菌两类。

厌氧菌主要利用有机物质进行呼吸作用，产生甲烷、硫化氢等气体。

而厌氧古菌则可以利用硫酸盐、硝酸盐等无机物质进行呼吸作用，产生硫化氢、氮气等气体。

这些微生物在缺氧条件下能够有效降解有机废物，减少废物对环境的污染。

2. 反应环境。

厌氧处理需要在缺氧条件下进行，通常采用密闭的容器或者封闭的池塘进行处理。

在这种环境下，微生物可以充分利用有机废物进行呼吸作用，产生甲烷、硫化氢等气体。

同时，缺氧条件也能够有效阻止有机物质的氧化分解，保证有机废物的降解过程不受氧气的影响。

3. 产物的生成。

在厌氧处理过程中，微生物降解有机废物产生的产物主要包括甲烷、硫化氢、有机酸、醇类等。

其中，甲烷和硫化氢是常见的气体产物，有机酸和醇类则是溶解性有机物质产物。

这些产物既可以作为能源利用，也可以作为化学原料利用，具有一定的经济价值。

4. 控制参数。

在厌氧处理过程中，需要控制一些关键参数，以保证微生物的正常生长和有机废物的有效降解。

这些参数包括温度、pH值、有机负荷、污泥浓度等。

合理控制这些参数可以提高厌氧处理的效率，减少能源消耗和产物排放。

总的来说，厌氧处理的基本原理是利用微生物在缺氧条件下进行有机废物的降解。

通过合理控制反应环境和参数，可以实现有机废物的有效处理，减少对环境的污染，同时也可以获得一定的经济效益。

厌氧处理技术在污水处理、有机废物处理等领域有着广泛的应用前景。

厌氧生物处理法工艺流程厌氧生物处理法（Anaerobic Biological Treatment）是一种常用的污水处理方法，适用于有机废水的处理。

该方法在缺氧的环境中利用厌氧微生物对有机物进行降解和转化，产生可利用的能源和无害的废物。

厌氧生物处理工艺流程可以分为四个主要的步骤：1. 预处理：原始废水首先需要经过预处理，去除大颗粒物质和沉淀物，以防止对后续处理设备和微生物的不利影响。

预处理可以通过筛网和沉砂池等物理方法进行。

2. 缺氧反应器：预处理后的废水被引入缺氧反应器，该反应器是厌氧微生物生长和代谢的主要环境。

厌氧微生物分解有机物质产生沼气，其中主要成分为甲烷和二氧化碳。

反应器内的厌氧微生物通过发酵和酸化作用将有机物分解成短链脂肪酸和氨基酸等中间产物。

3. 沼气收集和利用：产生的沼气可以通过收集系统进行收集和处理。

沼气中的甲烷可以用作燃料，发电或供应给其他需要能源的设备，而二氧化碳则可以通过适当的处理回收利用。

4. 沉淀池和沉淀池：厌氧反应器后的废物水和厌氧微生物一起被引入沉淀池和沉淀池。

在这些装置中，微生物会沉淀在底部形成污泥，而水则从顶部流出。

污泥可以作为农业肥料或通过其他方法处理和处置。

厌氧生物处理法具有许多优点。

首先，它能够有效地处理高浓度有机废水，降解有机物质并减少废物对环境的影响。

其次，产生的沼气可用作能源，减少了对传统能源的需求，同时还可以降低温室气体排放。

此外，相对于其他生物处理方法，厌氧生物处理工艺具有更低的能耗和操作成本。

然而，厌氧生物处理法也存在一些挑战。

首先，该方法对温度和pH等环境条件较为敏感，必须在一定范围内才能正常运行。

其次，处理效果可能受到一些抑制剂和毒物的影响，这需要进行适当的控制和监测。

总而言之，厌氧生物处理法是一种具有广泛应用前景的污水处理方法，能够有效降解有机废水，并产生可利用的能源。

在实际应用中，可以根据具体情况对工艺流程进行调整和优化，以提高处理效果和经济效益。

厌氧发酵处理法
厌氧发酵处理法是一种将有机废弃物在缺氧环境下进行生化分解的过程。

在这种处理法中，微生物在缺氧条件下利用有机物质进行能量代谢和生长，产生有机酸、气体和其他代谢产物。

这种处理法广泛应用于废水、有机废弃物和污泥的处理，以及生物能源的产生。

在厌氧发酵处理法中，有机废弃物首先被收集并送入一个密封的反应器或发酵罐。

在缺氧环境中，厌氧菌和其他微生物将有机废弃物分解成较简单的化合物。

这个过程产生的气体包括甲烷、二氧化碳和硫化氢等，这些气体可以通过收集和利用来产生热能或发电。

厌氧发酵处理法有几个优点。

首先，它可以有效地处理高浓度的有机废弃物，包括废水和固体废物。

其次，厌氧发酵过程中产生的甲烷气体可以被捕获和利用作为可再生能源。

此外，该处理法还可以减少废物的体积，并转化为有机肥料，用于土壤改良和农业生产。

然而，厌氧发酵处理法也存在一些挑战和限制。

首先，该处理法对温度、pH值和有机物质的浓度等环境条件有一定的要求。

其次，处理过程中产生的气体，如硫化氢，可能有刺激性气味和对环境的负面影响。

最后，处理废物所需的设备和操作成本较高，需要专业知识和管理。

总的来说，厌氧发酵处理法是一种有效处理有机废弃物的方法，它通过微生物在无氧条件下的活动，将废物转化为有用的产物，如甲烷气体和有机肥料。

这种处理方法有助于减少废物的体积，产生可再生能源，并促进可持续发展。

然而，它也需要适当的环境控制和管理，以确保处理过程的高效和环境的可持续性。