厌氧生化法概述
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厌氧生物处理的影响因素厌氧生物处理的基本原理三阶段论——1979年由Bryant提出1) 水解阶段:碳水化合物(脂肪、蛋白质)在水解发酵菌作用下转化为糖类、挥发性脂肪酸VFA、(较高级有机酸)氨基酸、水和二氧化碳;2) 酸化阶段(产酸产乙酸阶段):挥发性脂肪酸在产氢产乙酸菌作用下转化成H2、CO2、乙酸: CH3CH2COOH→CO2↑+CH3COOH+H2↑3) 产甲烷阶段:最后两组生理不同的产甲烷菌,有共同的产物:4H2+CO2→CH4↑+2H2O —— (28%)CO2被还原的反应2CH3COOH→2CH4↑+2CO2↑ —— (72%)乙酸脱羧的反应 ,CH3COOH脱羧。
厌氧生物处理的影响因素(1) 温度。
存在两个不同的最佳温度范围(55℃左右,35℃左右)。
通常所称高温厌氧消化和低温厌氧消化即对应这两个最佳温度范围。
甲烷菌对温度的适应性很差,根据其生存的适宜温度范围,甲烷菌可分为两类,即中温甲烷菌(适宜温度33-35℃)和高温甲烷菌(适宜温度50-53℃)。
当温度超出适宜温度范围时,厌氧消化反应速率则急剧下降。
厌氧消化的允许温度波动范围为±1.5-2.0℃。
当波动范围为±3℃时,就会严重抑制消化速率。
当波动范围超过±5℃时,就会使有机酸大量积累而破坏厌氧消化过程的正常运行。
(2) pH值。
厌氧消化最佳pH值范围为6.8~7.2。
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) 有机负荷。
① 厌氧生物反应器的有机负荷通常指的是容积负荷,其直接影响处理效率和产气量。
光大(常州)渗滤液处理站工艺流程图本渗滤液处理系统处理规模为200 m3/d,即8.4 m3/h。
本渗滤液处理系统设计出水水质执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。
渗滤液处理包括氨吹脱预处理系统、厌氧处理系统、好氧处理系统、、膜处理系统、污泥处理系统,以及废气处理系统。
调节池:。
由于渗滤液来水呈峰、谷不均匀状态,渗滤液处理系统设置一定容积的调节池,以缓解来水质、水量不均匀有可能给后续处理系-N 1500~2000mgL、统带来的冲击负荷渗滤液原水的主要指标:COD 50000 mg∕L、 BOD 30000 mg∕L、 SS 3000 mg∕L NH3PH 5.0~6.0 。
一级反应沉淀池:一级反应沉淀池分为反应池、沉淀池、一级中间水池,渗滤液在反应池与石灰乳混合反应后与PAM搅拌混凝自流进入一级沉淀池,经斜管沉淀分离,污泥排至浓缩池,上清液溢流进入一级中间水池,由提升泵将污水泵入吹脱塔。
一级反应沉淀池主要是为后续处理做准备,将渗滤液PH值调至9.5~10.5 ,同时去除渗滤液中部分悬浮物和胶体物质,以及重金属阳离子。
出水的主要指标:COD 45000~50000 mg∕L、NH-N 1500 mg∕L左右、PH 9.5~10.5 。
3脱氨塔:主要特征是在塔内装填一定高度的填料层,一级中间水池的出水(PH 9.5~10.5)从塔顶喷下,沿填料表面呈薄膜状向下流动。
空气由氨吹脱塔底部进入,在氨吹脱塔内逆流接触传质,进行脱氨反应;脱氨反应后的渗滤液进入二级反应沉淀池,被吹脱的NH3送入主厂锅炉进行焚烧。
吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。
在一定温度下,当气液之间达到平衡时,-N值下降40%~60%,PH值有所下溶质气体在气相中的分压与该气体在液相中的浓度成正比(亨利定律)。
此过程的指标NH3降,其他的一些指标基本没有太大的变化。
二级反应沉淀池:二级反应沉淀池的结构与一级反应沉淀池的结构基本一致,吹脱后的渗滤液进入反应池;在反应池与三氯化铁、PAM搅拌混凝自流进入二级沉淀池,在经过斜管沉淀分离,污泥排至浓缩池,上清液溢流进入二级中间水池,同时混凝沉淀去除悬浮物和胶体物质。
厌氧生物处理的特点厌氧生物处理,也称为厌氧消化或厌氧发酵,是一种在无氧环境下利用微生物将有机废弃物转化为甲烷、二氧化碳等小分子有机物和无机物的生物技术。
这种处理方法在环境保护、能源利用以及农业废弃物处理等领域具有广泛的应用前景。
本文将详细介绍厌氧生物处理的特点。
厌氧生物处理具有高效性。
在无氧环境下,微生物通过厌氧呼吸将有机物转化为能量和新的细胞物质。
由于没有氧气竞争,厌氧微生物能够更有效地利用有机物中的能量,使得处理效率高于传统的好氧处理方法。
厌氧生物处理能够产生能源。
在转化有机物的过程中,厌氧微生物会产生大量的甲烷和二氧化碳等小分子有机物,这些物质可以用于生产燃料和化工产品。
因此,厌氧生物处理不仅解决了废弃物处理问题,还为能源生产提供了新的途径。
再者,厌氧生物处理对环境的影响较小。
由于处理过程中不需要氧气,因此不会产生大量的氧化还原产物,对环境造成的污染较小。
同时,由于厌氧处理能够产生甲烷等可燃性气体,可以减少温室气体的排放,对气候变化产生积极影响。
厌氧生物处理能够促进农业废弃物的利用。
农业废弃物如畜禽粪便、秸秆等是丰富的有机资源,通过厌氧消化技术可以将其转化为能源和有机肥,促进农业废弃物的资源化利用。
厌氧生物处理具有高效性、能源产生、环境友好和促进农业废弃物利用等特点,使得它在废弃物处理、能源生产和环境保护等领域具有广泛的应用前景。
然而,厌氧生物处理也存在一些挑战,如启动慢、对水质和气候的适应性差等问题,需要进一步研究和改进。
未来,随着科技的进步和环保意识的增强,厌氧生物处理将在更多领域得到应用和发展。
污水厌氧生物处理的新工艺——IC厌氧反应器引言随着城市化进程的加快,污水处理已成为一个重要的环境问题。
厌氧生物处理作为一种污水处理技术,通过微生物的作用将有机污染物转化为无机物,具有节能、环保等优点。
然而,传统厌氧生物处理工艺存在处理效率低、效果差等问题,因此研发新型的厌氧生物处理工艺势在必行。
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。
污水处理工艺就是对城市生活污水和工业废水的各种经济、合理、科学、行之有效的工艺方法。
污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域。
城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特性、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求,经全面技术经济比较后优选确定。
AAO生化处理工艺AAO法又称A2O法,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(厌氧-缺氧-好氧法),是一种常用的污水处理工艺,可用于二级污水处理或三级污水处理,以及中水回用,具有良好的脱氮除磷效果。
通过厌氧过程使废水中的部分难降解有机物得以降解去除,进而改善废水的可生化性,并为后续的缺氧段提供适合于反硝化过程的碳源,最终达到高效去除COD、BOD、N、P的目的。
优点:1、本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺,总水力停留时间少于其他类工艺;2、在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量增殖,不易发生污泥丝状膨胀,SVI值一般小于100;3、污泥含磷高,具有较高肥效;4、运行中勿需投药,两个A段只用轻轻搅拌,以不增加溶解氧为度,运行费用低;缺点:1、除磷效果难再提高,污泥增长有一定限度,不易提高,特别是P/BOD值高时更是如此;2、脱氮效果也难再进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高;(内循环范围为2Q-4Q)3、进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现,但溶解氧浓度也不宜过高,以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。
AAO工艺流程图:泵房:主要是收集从污水管网进来的生活污水,利用潜水泵将污水提升至处理单元。
粗格栅:粗格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物,并保证后续处理设施能正常运行。
粗格栅是由一组相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。
细格栅:一种可连续清除流体中杂物的固液分离设备,主要去除水中一些细小的颗粒及悬浮物。
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。