第1516讲厌氧生物处理

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章厌氧生物处理
概述

原理
ห้องสมุดไป่ตู้
主要构筑物及工艺

厌氧生物处理——概述
在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过程，称为厌氧生物处理法或厌氧消化法。
厌氧生物处理法的处理对象是：高浓度有机工业废水、城镇污水的污泥、动植物残体及粪便等。
（1）氧化还原电位（ORP或Eh）厌氧环境是厌氧消化过程赖以正常进行的最重要的条件。
厌氧环境，主要以体系中的氧化还原电位来反映。
一般情况下，氧的溶入无疑是引起发酵系统的氧化还原电位升高的最主要和最直接的原因。但是，除氧以外，其它一些氧化剂或氧化态物质的存在（如某些工业废水中含有的Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-以及酸性废水中的H+等），同样能使体系中的氧化还原电位升高。当其浓度达到一定程度时，同样会危害厌氧消化过程的进行。
厌氧生物处理——原理
（2）温度温度是影响微生物生命活动过程的重要因素之一。温度主要影响微生物的生化反应速度，因而与有机物的分解速率有关。
工程上：中温消化温度为30~38℃（以33~35℃为多）；高温消化温度为50~55℃。
厌氧消化对温度的突变也十分敏感，要求日变化小于 ±2℃。温度突变幅度太大，会招致系统的停止产气。
三、厌氧接触系统普通消化池用于处理高浓度有机废水时，为了强化有机物与池内厌氧污泥的充分接触，必须连续搅拌；同时为了提高处理效率，必须改间断进水排水为连续进水排水。但这样一来，会造成厌氧污泥的大量流失。为了克服这一缺点，可在消化池后串联一个沉淀池，将沉淀下的污泥又送回消化池，因此组成了厌氧接触系统（图 9-4）。污泥回流量约为进水流量的2~3倍。消化池内的MLVSS 为6~10g/L。

厌氧生物处理

8
厌氧生物处理 3）负荷高通常好氧法的有机容积负荷最高为 2 kgBOD/(m3·d)， kgBOD/(m3·d)，而厌氧法为 2-l0 kgCOD/(m3·d) ，高的可达 50 kgCOD/(m3 kgCOD/(m3·d)。 kgCOD/(m3·d)。 4）剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好剩余污泥量少，且其浓缩性、好氧法每去除l kgCOD将产生0 好氧法每去除l kgCOD将产生0.4-O.6 kg生物量，而 kg生物量，厌氧法去除l kgCOD只产生0 02- kg生物量，厌氧法去除l kgCOD只产生0.02-0.l kg生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5 20％余污泥量只有好氧法的5％-20％。消化污泥在卫生学上和化学上都是稳定的。因此，消化污泥在卫生学上和化学上都是稳定的。因此，剩余污泥处理和处置简单、运行费用低，剩余污泥处理和处置简单、运行费用低，甚至可作为肥料、饲料或饵料利用。为肥料、饲料或饵料利用。
22
厌氧生物处理Fra bibliotek厌氧生物处理 (二)工艺操作条件
确定厌氧消化装置的负荷率
厌氧生物处理重要的原则是：在两个转化（酸化和气化）速率保持稳定平衡的条件下，求得最大的处理目标（最大处理量或最大产气量）三种状态的发酵: 三种状态的发酵: 酸性发酵状态不稳定弱碱性发酵状态稳定高效碱性发酵状态稳定低效（3）温度和pH ）温度和pH
厌氧生物处理
二、甲烷发酵的控制条件（一）营养与环境条件 COD大于1000mg/L。 COD大于1000mg/L。 COD∶ COD∶N∶P=200∶5∶1 P=200∶ (1)氧化还原电位（ORP或Eh） (1)氧化还原电位（ORP或Eh）(-350mV)

厌氧生物处理ppt基本介绍-PPT文档资料

超高
三相分离区
反应区
布水区
UASB布置结果示意图
厌氧生物处理——主要构筑物及工艺
六、厌氧流化床反应器厌氧流化床反应器的内部充填着粒径很小（d=0.5mm左右）的挂膜介质，当其表面长满微生物时，称为生物颗粒。在上升水流速度很小时，生物颗粒相互接触，形成固定床。借助循环管增大（即图9-6中回流用水泵及流量计控制）反应器内的上升流速，可使生物颗粒开始脱离接触，并呈悬浮状态。当继续增大流速至污泥床的膨胀率达10~20%时，生物颗粒便呈流化态。
厌氧生物处理——主要构筑物及工艺
一、早期用于处理废水的厌氧消化构筑物是化粪池和双层沉淀池。化粪池是一个矩形密闭的池子，用隔墙分为两室或三室，各室之间用水下连接管接通。废水由一端进入，通过各室后由另一端排出。悬浮物沉于池底后进行缓慢的厌氧发酵。各室的顶盖上设有人孔，可定期（数月）将消化后的污泥挖出，供作农肥。这种处理构筑物通常设于独立的居住或公共建筑物的下水管道上，用于初步处理粪便废水。
菌
群甲烷发酵
发酵细菌
甲烷细菌
发酵工艺酸发酵 ——
厌氧生物处理——原理
二、发酵的控制条件（以下重点讨论甲烷发酵的控制条件。）（一）营养与环境条件废水、污泥及废料中的有机物种类繁多，只要未达到抑制浓度，都可连续进行厌氧生物处理。对生物可降解性有机物的浓度并无严格限制，但若浓度太低，比耗热量高，经济上不合算；水力停留时间短，生物污泥易流失，难以实现稳定的运行。一般要求COD大于 1000mg/L。 COD∶N∶P=200∶5∶1
当有机物负荷率很高时，由于供给产酸菌的食物相当充分，致使作为其代谢产物的有机物酸产量很大，超过了甲烷细菌的吸收利用能力，导致有机酸在消化液中的积累和 pH值（以下均指大气压条件下的实测值）下降，其结果是使消化液显酸性（pH<7）。这种在酸性条件下进行的厌氧消化过程称为酸性发酵状态，它是一种低效而又不稳定的发酵状态，应尽量避免。

厌氧生物处理ppt

微生物种群的影响
厌氧生物处理中的微生物种群是影响处理效果的重要因素之一。厌氧生物处理中的微生物种群包括产酸菌、产甲烷菌等，这些微生物在适宜的环境条件下协同作用，完成有机物的分解和沼气的生成。
VS
微生物种群的影响因素包括温度、 pH值、有机负荷率、营养物质等。在实际操作中，需要控制这些因素，以保证微生物种群的适宜生长和代谢，从而提高厌氧生物处理的效果。同时，还需要注意防止有毒物质的进入，以避免对微生物种群产生不利影响。
厌氧消化阶段
酸化反应
在厌氧条件下，废水中的复杂有机物被厌氧微生物转化为挥发性脂肪酸等易降解物质。
产氢产乙酸反应
部分有机物被转化为氢气和乙酸，为甲烷菌提供营养物质。
甲烷化反应
甲烷菌将氢气和乙酸转化为甲烷气体，释放能量并合成细胞物质。
后处理阶段
沉淀
去除经过厌氧处理后废水中的悬浮物和生物污泥。
过滤
通过砂滤池、活性炭过滤等手段进一步去除废水中的微量有机物、重金属等有害物质。
它通过厌氧微生物的代谢作用，将有机物转化为甲烷、二氧化碳等无机物。
厌氧生物处理和醇类物质。
产氢产乙酸阶段
02
小分子有机物进一步转化为乙酸和氢气。
甲烷化阶段
03
乙酸和氢气被转化为甲烷。
厌氧生物处理的应用领域
01
废水处理
厌氧生物处理广泛应用于城市污水、工业废水、高浓度有机废水等处理领域。
厌氧活性污泥法
厌氧活性污泥法是一种利用活性污泥去除废水中的有机物和氮、磷等营养物质的技术。
厌氧活性污泥法的原理是利用活性污泥中的微生物将废水中的有机物转化为沼气和二氧化碳，同时将氮、磷等营养物质转化为细胞物质或沉淀物。

厌氧生物处理的基本原理

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来降解有机废物的处理技术。

与好氧生物处理相比，厌氧生物处理在缺氧条件下进行，主要通过厌氧微生物的代谢作用来降解有机废物，产生沼气和有机肥料。

厌氧生物处理的基本原理如下：1. 有机物降解：在厌氧条件下，厌氧微生物通过产生酶类来降解有机废物。

这些酶类能够将复杂的有机物分解成较简单的有机酸和气体。

2. 酸化阶段：在有机物的降解过程中，产生的有机酸会进一步被厌氧微生物转化为挥发性脂肪酸（VFA）。

这个阶段被称为酸化阶段，其中主要产生乙酸、丙酸和丁酸等挥发性脂肪酸。

3. 产气阶段：在酸化阶段产生的挥发性脂肪酸会被厌氧微生物进一步代谢产生沼气。

这个阶段被称为产气阶段，其中主要产生甲烷和二氧化碳。

4. 沉淀阶段：随着有机物的降解和挥发性脂肪酸的生成，废水中产生的悬浮物和污泥会逐渐沉淀下来。

这个阶段被称为沉淀阶段，其中沉淀物主要是含有厌氧微生物的混合污泥。

5. 沼渣处理：在沉淀阶段产生的沼渣可以作为有机肥料来利用。

沼渣可以被用于农田的施肥，以提供植物所需的养分。

通过厌氧生物处理，有机废物得以有效降解，同时还能够产生沼气和有机肥料。

沼气是一种可再生能源，可以用于发电、取暖和煮饭等。

有机肥料则可以替代化学肥料，减少对环境的污染。

厌氧生物处理的应用范围广泛，包括农村的农业废弃物处理、城市污水处理、食品加工废弃物处理等。

然而，厌氧生物处理也有一些限制和挑战，如对温度和pH值的要求较高，处理过程中产生的气味等。

总的来说，厌氧生物处理是一种有效的有机废物处理技术，通过利用厌氧微生物的代谢作用来降解有机废物，并产生沼气和有机肥料。

在未来的发展中，厌氧生物处理有望成为一种重要的可持续发展解决方案，为环境保护和资源循环利用做出贡献。

厌氧生物处理省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

a,b,d等。
• ② 布水点旳布置（图6-11、6-12）
• 布水点数量
• a. 一管一点式：一根布水管线仅为一种布水点供水
• 优点：易均匀布水，水头损失小，不易堵塞，便于观察，较理想。
• b. 一管多点式：一根布水管线进入反应器后，直接（或分支后）以穿孔管形式成为多种布水点供水。
• （四）UASB主要设计参数
态）担负UASB反应器总有机降解量旳10～30％
• 2. 分离区
• （1）沉淀区
• a. 沉淀位于顶部，作用：使因为水流夹带而随上升水流进入分离（出水）区旳固相颗粒（悬浮层带入旳絮凝污泥）在此沉淀下来。
• 沿底部斜壁滑下，回到反应区（经悬浮层），污泥不流式，确保污泥床污泥浓度。
• b. 气泡与集气室：经过合理调整沉淀区水位高度，确保集气室旳有效空间高度，预防空间破坏。
• UASB反应器有效容积计算公式：
• V=QS0/NV • V=tQ=AH • 式中：V－反应器有效容积，m3；
Q－废水流量，m3/d； S0－进水COD或BOD5浓度，g/L； Nv－COD或BOD5容积负荷， Kg/(m3.d);
A－反应器横截面积，m2； H－反应器有效高度，m； t －允许旳最大水力停留时间，h或d。
酸化 II
不完全厌氧消化(酸发酵)
• 2. 影响原因
① 温度；
② 细菌对温度旳适应性可分为低温、中温和高温三个区：低温消化10℃～30 ℃；中温消化30 ℃~35 ℃；高温消化50 ℃ ～56 ℃
② pH；
③ 甲烷细菌生长合适旳pH范围在6.8～7.2之间，产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其合适旳pH在4.5～8之间。
第六章厌氧生物处理

《厌氧生物处理》PPT课件 (2)讲解学习

铁呼吸
氧化还原电位
O2 H 2O NO3－ NO2－ N2 SO2-4 S2－ (HS－、H2S) S0 S2－
CO2、HCO3－ CH3COOCO2 、 HCO3－、 CH4
Fe3+ Fe2+
4、厌氧生物处理原理 4.2 厌氧处理过程及微生物：
美国微生物学会采用Eh来厌氧和好氧过程: （1980年）：
CH3-COO-、 HCOO-、 CH3OH、 CH3-NH2-、 (CH3)2NH、(CH3)3-N、CO、 CO2、
(4)产甲烷菌的特殊酶系统：
CH3COOH
CO2
CH3OH
甲基辅酶 M 甲基还原酶（F420)
CH4
（5）氧化还原电位Eh： < -330 mv
（6）营养物质氮源：利用氨态氮生长因子：10种水溶性微生物微量元素：Ni、Co、Fe
微生物氧化：
C5H7O2N + 5O2 → 5CO2- + 2H2O + NH3
113
160
O2/微生物＝ 160 / 113 = 1.42 （kg BODu /kg 微生物）
VCH4 ＝0.35（Q·Sr — 1.42ΔX）×10-3 (m3/d SPT)
甲烷氧化：
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
好氧：－ 50～＋300mv 兼性厌氧：－420～＋300mv 专性厌氧：－420～－150mv
4.2 厌氧处理过程及微生物：厌氧生物处理过程：
上世纪三十年代人们的认识：两阶段
4.2 厌氧处理过程及微生物：厌氧生物处理过程：
上世纪七十年代人们的认识：三阶段
4.2 厌氧处理过程及微生物：厌氧微生物：

厌氧生物处理原理及工艺

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。

最新第六章厌氧生物处理教学讲义ppt

2、问题及解决方法污泥中有气泡，继续产气。（1）真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器，将污泥絮体上的气泡除去，改善污泥的沉淀性能；（2）热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液进行急速冷却，如中温消化液35℃冷到15～25℃，可以控制污泥继续产气，使厌氧污泥有效地沉淀；（3）絮凝沉淀，向混合液中投加絮凝剂，使厌氧污泥易凝聚成大颗粒，加速沉降；（4）用超滤器代替沉淀池，以改善固液分高效果。
第六章厌氧生物处理
1、消化工艺
（1）一级消化工艺
传统消化池：消化和浓缩在单个池内同时完成。不设搅拌设备，污泥有分层现象，仅一部分池容积起有机物的分解作用，池底部容积主要用于贮存和浓缩污泥。特点：消化速率低，消化时间长，适用于小型装置。
单级浮动盖式消化池：不设搅拌装置，有分层，顶部为浮渣层，中间是清液和起厌氧分解的活性层，底部为熟污泥。功能：挥发性有机物的消化、熟污泥的浓缩和贮存。特点：能提供1/3的贮存体积。
3、应用
二、厌氧滤池
又称厌氧固定膜反应器，滤池呈圆柱形，池内装有填料，浸没于水中，池顶密封。还有布水系统和沼气收集系统。
厌氧微生物附着于填料的表面生长，当废水通过填料层时，在填料表面的厌氧生物膜作用下，废水中的有机物被降解并产生沼气，沼气从池顶部排出。滤池中的生物膜不断地进行新陈代谢，脱落的生物膜随出水流出池外。
填料：比表面积大，孔隙率高，表面粗糙生物膜易附着，对微生物细胞无抑制和毒害作用，有一定强度，且质轻、价廉、来源广。
常用填料有碎石、卵石、焦炭和各种形式的塑料。
1、分类：废水从池底进入，从池上部排出，称升流式厌氧滤池；废水从池上部进入，从池底部排出，称降流式厌氧滤池。

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丁酸： CH3CH2CH2COOH 2H2O 2CH3COOH 2H2
主要的产氢产乙酸细菌多为：互营单胞菌属、互营杆菌属、梭菌属、暗杆菌属等；多数是严格厌氧菌或兼性厌氧菌。
3、产甲烷菌
产甲烷细菌的主要功能是将产氢产乙酸菌的产物— —乙酸和H2/CO2转化为CH4和CO2，使厌氧消化过程得以顺利进行；主要可分为两大类：乙酸营养型和H2营养型产甲烷菌，或称为嗜乙酸产甲烷细菌和嗜氢产甲烷细菌；
(3)反应过程较为复杂——厌氧消化是由多种不同性质、不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程；
厌氧生物处理技术是我国水污染控制的重要手段
我国高浓度有机工业废水排放量巨大，这些废水浓度高、多含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物；我国当前
的水体污染物还主要是有机污染物以及营养元素N、P的污染；目
(3)负荷高通常好氧法的有机容积负荷为2~4kgBOD/m3.d，而厌氧法为2～10kg COD/m3.d，高的可达50kgCOD／ m3.d。
(4)剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好好氧法每去除 1kg COD将产生0.4~0.6 kg生物量，而厌氧法去除1kg COD只产生0.02~0.1kg 生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5％~20％。
(5)氮、磷营养需要量较少好氧法一般要求BOD：N：P为 100：5：1，而厌氧法的BOD：N：P为100：2.5：0.5，对氮、磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐量较少。
缺点：
(1)厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧设备启动和处理时间比好氧设备长。
(2)处理后的出水水质差，往往需进一步处理才能达标排放。
四、营养
厌氧微生物对N、P等营养物质的要求略低于好氧微生物，其要求COD：N：P = 200：5：1；多数厌氧菌不具有合成某些必要的维生素或氨基酸的功能，所以有时需要投加： ①K、Na、Ca等金属盐类； ②微量元素Ni、Co、Mo、Fe等； ③有机微量物质：酵母浸出膏、生物素、维生素等。
五、有毒物质
（1）、厌氧消化的基本原理（2）、厌氧消化的条件与影响因素温度污泥投配率营养与碳氮比搅拌 PH 有毒物质含量
（3）厌氧消化的工艺
1、消化池的分类：
传统消化池和高速消化池。
1) 传统消化池：
传统消化池又称为低速消化池，在池内没有设置加热和搅拌装置，所以有分层现象，一般分为浮渣层、上清液层、活性层、熟污泥层等，其中只有在活性层中才有有效的厌氧反应过程在进行，因此在传统消化池中只有部分容积有效；传统消化池的最大特
⑧ 4CH 3OH H 2 CH 4 H 2O
产甲烷菌有各种不同的形态，常见的有：①产甲烷杆菌； ②产甲烷球菌；③产甲烷八叠球菌；④产甲烷丝菌；等等。
产甲烷菌都是严格厌氧细菌，要求氧化还原电位在150-400mv，氧和氧化剂对其有很强的毒害作用；产甲烷菌的增殖速率很慢，繁殖世代时间长，可达46 天，因此，一般情况下产甲烷反应是厌氧消化的限速步骤。
2、产氢产乙酸菌
产氢产乙酸细菌的主要功能是将各种高级脂肪酸和醇类氧化分解为乙酸和H2；为产甲烷细菌提供合适的基质，在厌氧系统中常常与产甲烷细菌处于共生互营关系。
主要的产氢产乙酸反应有：
乙醇：
CH 3CH 2OH H 2O CH 3COOH 2H 2
丙酸：
CH3CH 2COOH 2H 2O CH3COOH 3H 2 CO2
点就是消化反应速率很低，HRT很长，一般为30~90
天。
2) 高速消化池
与传统消化池不同的是，在高速消化池中设有加热和/或搅拌装置，因此缩短了有机物稳定所需的时间，也提高了沼气产量，在中
温（30~35C）条件下，其HRT可以为15天左
右，运行效果稳定；但搅拌使高速消化池内的污泥得不到浓缩，上清液与熟污泥不易分离。
1、发酵细菌（产酸细菌）：
发酵产酸细菌的主要功能有两种：① 水解——在胞外酶的作用下，将不溶性有机物水解成可溶性有机物；② 酸化——将可溶性大分子有机物转化为脂肪酸、醇类等；
大多数是厌氧菌，也有大量是兼性厌氧菌；可以按功能来分：纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌等。
一、温度条件
温度是影响微生物生命活动过程的重要因素之一。温度主要影响微生物的生化反应速度，因而与有机物的分解速率有关。
据产甲烷菌适宜温度条件的不同，厌氧法可分为常温消化、中温消化和高温消化三种类型。
（1）常温消化（10～30 ℃）（2）中温消化（35～38 ℃ ）（3）高温厌氧消化（50～55 ℃ ）厌氧消化对温度的突变也十分敏感，要求日变化小于 ±2℃。温度突变幅度太大，会招致系统的停止产气。
1875年，俄国学者Popoff也发现沼气发酵是由微生物所引起的。
1901年，荷兰的N.L.Soehngen (DELFT)对产甲烷菌的形态特性及其转化作用提出了一个比较清楚的概念，观察到低级脂肪酸可转化为甲烷和二氧化碳，氢和二氧化碳发酵可形成甲烷。
1902年，Maze获得了一种产甲烷的微球菌，后命名为马氏甲烷球菌。
厌氧消化池的特点是:
可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液。厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构较简
单。缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器中难
前的形势是：能源昂贵、土地价格剧增、剩余污泥的处理费用也越来越高；厌氧工艺的突出优点是： ① 能将有机污染物转变成沼气并加以利用； ② 运行能耗低； ③ 有机负荷高，占地面积少； ④ 污泥产量少，剩余污泥处理费用低等等；
影响废水厌氧生物处理的环境因素
（1）温度（2）pH （3）氧化还原电位（4）营养物质与微量元素（5）有毒物质
业废水(一般B005≥2 000mg/L) 、城镇
污水的污泥、动植物残体及粪便等。
5% 10%
13% H2 CO2
复杂有机化合物
20%
（碳水化合物、蛋白质、类脂类）
水解
简单有机化合物
35%
（糖、氨基酸、肽）
产酸
长链脂肪酸（丙酸、丁酸等）
17% 乙酸
28%
CH4 CO2
72%
图19-1 产甲烷的串联代谢（McCarty和Smith,1986）
螺旋浆搅拌的消化池
3) 两级串联消化池
两级串联，第一级采用高速消化池，第二级则采用不设搅拌和加热的传统消化池，主要起沉淀浓缩和贮存熟污泥的作用，并分离和排出上清液；二者的体积的比值可采用1 : 1~4 : 1，一般为2 : 1。
2、消化池的构造
消化池一般由池顶、池底和池体三部分组成；消化池的池顶有两种形式，即固定盖和浮动盖，池顶一般还兼做集气罩，可以收集消化过程中所产生的沼气；消化池的池底一般为倒圆锥形，有利于排放熟污泥。
兼性厌氧微生物
兼性厌氧生物是可以在有氧的环境中，利用当中的氧气进行有氧呼吸。但当在没有氧气的环境下，它们部分会进行发酵，而部分则进行无氧呼吸。
2.厌氧生物处理过程发展简史
1776年，意大利物理学家Volta认为甲烷气体产生与湖泊沉积物中植物体的腐烂有关。
1868年，Becbamp首次指出甲烷形成过程是一种微生物学过程。
第六章废水厌氧生物处理技术
概述生物学原理工艺流程
6.1 废水厌氧生物处理的微生物学与生化反应原理
厌氧微生物的种类
专性厌氧微生物
当暴露于有氧气的环境之下，有些厌氧生物会死亡。这种生物称为“专性厌氧生物”，它们是以发酵或无氧呼吸生存。在有氧的环境下，专性厌氧生物会出现缺乏超氧化物歧化酶及过氧化氢酶的情况，这些酶是可以帮助移走在专性厌氧生物细胞内的致命的超氧化物。
二、 pH值
产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pH值范围
较广，在4.5～8.0之间。
产甲烷菌要求环境介质pH值在中性附近，最适宜pH值为7.0
～7.2，pH6.6～7.4较为适宜。
在厌氧法处理废水的应用中，由于产酸和产甲烷大多在同一
构筑物内进行，故为了维持平衡，避免过多的酸积累，常保持反
应器内的pH值在6.5～7.5(最好在6.8～7.2)的范围内。
③
4HCOO 2H CH 4 CO2 2HC3
④ 4CO 2H 2O CH 4 3CO2
⑤
4CH 3OH 3CH 4 HCO3 H H 2O
⑥
4(CH3 )3
NH
4

9H 2O
9CH 4
3HCO3
3H
4
NH
4
⑦
2(CH3 )3 S 3H 2O 3CH 4 HCO3 H 2H 2S
6.2 厌氧生物处理工艺的特点与影响因素
废水厌氧生物处理的优点：
(1)应用范围广厌氧法既适用于高浓度有机废水，又适用于中、低浓度有机废水。有些有机物对好氧生物处理法来说是难降解的，但对厌氧生物处理是可降解的、如固体有机物、着色剂蒽和某些偶氮染料等。
(2)能耗低好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随着有机物浓度的增加而增大，而厌氧法不需要氧，而且产生的沼气可作为能源。
物的分离培养转化提供了一种有效的方法，为以后对甲烷菌的研究创造了条件。
厌氧生物处理——生物学原理
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。
厌氧生物处理法的处理对象是：高浓度有机工
相对活性（％）
100
80
60
40
20
0
4
5
6
7
8
9
pH 值
pH值对产甲烷菌活性的影响
三、氧化还原电位
严格的厌氧环境是产甲烷菌进行正常生理活动的基本条件；非产甲烷菌可以在氧化还原电位为 +100~ -100mv的环境正常生长和活动；产甲烷菌的最适氧化还原电位为-150~ -400mv，在培养产甲烷菌的初期，氧化还原电位不能高于330mv；