厌氧工艺比较

05
未来展望
技术改进与创新
开发新型厌氧反应器
针对现有厌氧反应器的不足，研究新型反应器以提高处理效率、 降低能耗和减少污泥产量。
强化生物脱氮技术
深入研究硝化反硝化机理，优化生物脱氮工艺，提高脱氮效率，降 低处理成本。
引入人工智能与自动化技术
利用人工智能和自动化技术对污水处理过程进行智能监控和优化控 制，提高处理效率。
反硝化原理
硝酸盐在反硝化细菌的作用下，被还 原成氮气。这个过程需要缺氧或厌氧 环境，并利用有机物作为电子供体。
硝化反硝化的种类
同步硝化反硝化
在同一反应器中同时进行硝化和反硝化过程 。
异步硝化反硝化
在两个不同的反应器中分别进行硝化和反硝 化过程。
反硝化除磷
在反硝化过程中同时去除磷元素。
03
厌氧工艺与硝化反硝 化的比较
硝化反硝化
适用于处理含有较高氨氮和磷的废水，如生活污水、工业废水等。
优缺点的比较
厌氧工艺的优点包括能够回收能源、 产生较少的剩余污泥等；缺点是处理 时间较长、产出的沼气需要妥善处理 。
硝化反硝化的优点包括能够去除高浓 度的氨氮和磷、减少水体富营养化风 险等；缺点是需要提供充足的氧气、 较高的能耗和较高的投资成本。
04
厌氧工艺与硝化反硝 化的应用实例
厌氧工艺的应用实例
厌氧消化池
用于处理高浓度有机废水，通过厌氧微生物的分解作用，将有机物转化为甲烷和二氧化 碳。
厌氧滤池
适用于处理低浓度有机废水，通过填充生物滤料，使厌氧微生物附着生长，对有机物进 行降解。
硝化反硝化的应用实例
活性污泥法
利用好氧微生物降解有机物，同时进行 硝化反应将氨氮转化为硝酸盐，再通过 反硝化作用将硝酸盐还原为氮气，实现 脱氮。

一、A/O工艺1.基本原理A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。

A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。

在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

2.A/O内循环生物脱氮工艺特点根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的焦化废水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：(1)效率高。

该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。

当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L 以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。

(2)流程简单，投资省，操作费用低。

该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。

尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。

(3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。

如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。

两相厌氧消化处理工艺特点说明两相厌氧消化处理工艺与单相厌氧消化处理工艺相比，除了运行稳定、耐冲击负荷能力强、处理效率高，还有以下特点。

①两相厌氧消化处理工艺为产酸菌和产甲烷菌分别提供了最佳的生长和代谢条件，使生物活性、处理能力和效率得以提高。

有实验表明∶两相厌氧消化系统的产甲烷率为0.168m³CH4/（kgCOD·d），而单相厌氧消化系统的产甲烷率仅为0.055m3CH4/(kgCOD·d)。

②产酸反应器相当于对污水进行预处理，不仅为产甲烷反应器提供了更适宜的基质，还能够降低水中有毒物质的毒性，改变难降解有机物的复杂结构，减少对后续产甲烷菌的毒害作用和影响，从而增强了系统运行的稳定性。

③加大产酸反应器的污泥负荷率，提高工艺处理能力。

由于产酸菌的缓冲能力较强，冲击负荷造成的酸积累不会对产酸反应器产生明显的影响，也不会对后续的产甲烷反应器造成危害，提高了系统运行的稳定性。

④由于产酸菌的世代时间远低于产甲烷菌，而产酸菌的产酸速率又高于产甲烷菌降解酸的速率。

所以，两相厌氧消化处理工艺中产酸反应器的容积小于产甲烷反应器的容积。

1、工艺结构 ❖ 滤池呈圆柱形，池内装放
填料，池底和池顶密封。 ❖ 厌氧微生物附着于填料的
表面生长，废水中的有机 物被降解，并产生沼气， 沼气从池顶部排出。 ❖ 按水流方向：升流、降流
2、工艺特点 ❖ 污泥浓度：10－20g.vss/L；体积负荷大：10－
15kgCOD/m3.d；污泥泥龄：100d；水力停留时 间短。 3、优缺点 ❖ 主要优点：处理能力高，操作简单。 ❖ 主要缺点：滤料费用高，易堵塞。
2、厌氧过程对环境条件的要求
Ⅰ、氧化还原电位（φE）与温度
氧的溶入和氧化态、氧化剂的存在会使体系中电位升高，对厌氧消 化不利。
产酸菌对氧化还原电位要求不甚严格＋100～－100mv 产甲烷菌对氧化还原电位要求严格＜－350mv
Ⅱ、pH及碱度
pH主要取决于三个生化阶段的平衡状态
Ⅲ、毒物
凡对厌氧处理过程起抑制和毒害作用的物质都可称为毒物
第二段：保持严格的厌氧条件和pH，以利于甲 烷菌的生长；降解、稳定有机物，产生含甲烷较多 的消化气，并截留悬浮固体，以改善出水水质。
酸发酵池
甲烷发酵池
优点：运行稳定可靠，能承受一定的pH值和毒物 等冲击，有机负荷高，消化气中的甲烷含量高。
缺点：设备较多、流程复杂。
四、几种厌氧生物处理工艺的比较
第三节 厌氧生物处理法的设计
第二节 污水的厌氧生物处理方法
按微生物生长状态分为 厌氧活性污泥法、厌氧生物膜法；
按投料、出料及运行方式分为 分批式、连续式、半连续式；
根据厌氧消化中物质转化反应的总过程是否在同一 反应器中并在同一工艺条件下完成，又可分为
一步厌氧消化与两步厌氧消化等。
一、厌氧活性污泥法 （普通消化池、厌氧接触工艺、上流式厌氧污泥床反应器等）