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1、第六章 厌氧生物处理工艺,第一节 绪论一、厌氧生物处理在水处理中的应用,脱氮（A/O工艺）A（缺氧）：反硝化脱氮O（好氧）：硝化硝化：NH4+NO2 NO3反硝化：CNO3 N2、CO2,亚硝化单胞菌,硝化杆菌,脱氮,反硝化菌,原理：利用活性污泥在缺氧、好氧交替环境中聚磷菌具有在厌氧条件下放磷、好氧条件下吸磷的特性，使活性污泥富集较高的聚合磷酸盐，最终通过剩余污泥排放来达到除磷的目的。厌氧：细菌通过染色粒释放聚磷酸盐而获得吸收有机物的能量；好氧：有机物氧化产生的能量又可用于细菌生长和磷酸盐转化为细菌原生质中的聚磷酸盐。,创造条件使细菌能够吸收超出本身细胞增殖所需要的PO43,出发点,生物除磷原
2、理,二、厌氧生物处理应用对象工业废水的特性,高BOD：消耗水中氧气高SS：影响水中生物呼吸有毒物质：食物链（生物放大效应）,削减工业废水有害性的方法,生产过程中消除；废水排放前回收或回用；从废水中去除。,工业废水好氧处理方法：活性污泥法和生物滤池法。,三、厌氧生物处理的优点,应用范围广 好氧：中、低浓度有机废水；厌氧：高、中、低；好氧难处理的物质，如固体有机物、着色剂蒽醌和某些偶氮燃料等。能耗低：好氧：曝气；厌氧：沼气可作为能源；,好氧与厌氧处理的能量平衡与原污水BOD浓度关系,当废水有机物达一定浓度后，沼气能量可以低偿消耗能量。有机物浓度越高，剩余能量越高，一般厌氧法的动力消耗越为活性污泥法
3、的1/10。,负荷高 好氧：有机容积24kgBOD/m3.d；厌氧：有机容积210kgCOD/m3.d。剩余污泥量少，且其浓缩性、脱水性良好 好氧：去除1kgCOD0.40.6kg生物量；厌氧：去除1kgCOD0.020.1kg生物量；,工艺稳定性 简化运行：生物固定、氧的传递；消除尾气污染充分解决起泡问题和生物不可降解物质问题降低毒性处理季节性污水,附：好氧和厌氧处理的共同特点,有机污染物能源（电子供体）O、NO2、NO3、SO42、CO2电子受体好氧：O电子受体；缺氧：NO2、NO3电子受体；厌氧：SO42、CO2 电子受体。,易于生物降解的有机污染物,从液相逸出的气体,性质类似于皮革或泥
4、炭的剩余生物污泥,厌氧生物处理适用范围：高浓度、高负荷的 工业废水。,四、厌氧生物处理的机理,反应所需菌群：兼性菌、专性厌氧菌根据阶段不同又可分为：水解、发酵细菌产氢产乙酸菌；产甲烷菌。三阶段理论模式水解阶段产酸阶段产甲烷阶段,有机物（BOD5、COD、TOC）,脂肪酸及其它产物,H、CO2、乙酸,甲烷,产甲烷菌,工业废水排放,产氢产乙酸细菌,水解菌发酵菌,挥发,水解阶段,产酸阶段,产甲烷阶段,五、厌氧生物处理的影响因素,基础因素：微生物量（污泥浓度）营养比混合接触状况有机负荷等；环境因素：温度pH值氧化还原电位有毒物质等。,温度,产甲烷菌：560常温厌氧消化：中温厌氧消化：高温厌氧消化：,温
5、度的高低不仅影响沼气的产量，也影响沼气中甲烷的含量和厌氧消化污泥的性质，对不同性质的底物影响程度不同；同时也影响反应速度，高温消化期比中温期短。温度的急剧变化和上下波动不利于消化作用要采用一定温控措施。,pH,产酸：产氢产乙酸菌作用，使pH下降；产氨：含氮有机物分解，使pH上升。应维持pH在6.87.2，才能维持正常的产甲烷菌活性。,在厌氧反应器中还存在着CO2-HCO3-缓冲系统。因此，厌氧处理中pH要受到进水pH、挥发酸、碱度、CO2、NH4-N、H之间的平衡。所以将挥发酸浓度、碱度作为管理指标。,氧化还原电位,产甲烷菌基本条件之一：无氧；厌氧反应器中氧浓度：由浓度与电位的关系判断（Ner
6、nst公式），即氧化还原电位；pH也对氧化还原电位有影响：pH越高，氧还电位越低；pH越低，氧还电位越高。,有机负荷,又称容积有机负荷或容积负荷，即消化器中单位有效容积每天接受的有机物量（kgCOD/m3.d）。有机负荷要适中：过高，水力负荷太高使消化系统中的污泥流失率高于增长速率，从而降低消化效率；过低，物料产气率/有机物去除率上升了，但容积产气率下降，反应器容积将增大，使消化设备利用效率降低，运行和投资费用增加。,有机负荷或投配率的提高意味着停留时间短，则有机物分解率将下降，使单位重量物料的产气量减少，但因反应器相对的处理量增加，使得单位容积的产气量增加。,厌氧活性污泥,组合：厌氧微生物及
7、其代谢和吸附的有机物、无机物；主要表现：作用效能/沉淀性能；作用效能：微生物比例、底物适应性、产甲烷菌数量与不产甲烷菌的适应水平；沉淀性能：用SVI表示；,厌氧处理中，废水中有机物主要靠活性污泥中的微生物分解去除，在一定范围内，活性污泥浓度上升，厌氧消化效率上升，但在一定程度后，效率增加量不明显。,原因（1）厌氧污泥生长率低，增长速度慢，积累时间过长后，污泥中无机成分比例增加，活性下降；（2）污泥浓度过高易引起堵塞，影响正常运行。,搅拌和混合,提高消化效率的工艺条件之一；分层现象。,废水的营养比,微生物生长需摄入一定C、N、P以及其它微量元素；在工程上主要控制C：N：P 厌氧：200300：5
8、：1 好氧：100：5：1C：N对厌氧消化影响更为重要（1018：1）,C/N与新细胞合成量及产气量关系,有毒物质,重金属：使反应器失效；苯醛基、双键、氯取代基、苯环等结构：抑制；最高允许浓度,六、厌氧处理的工艺构造、设计与应用,第二节 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“第一代厌氧生物反应器”：1881年由法国的Louis Mouras所发明的“自动净化器”开始；化粪池、双层沉淀池、各种厌氧消化池 特点：水力停留时间（HRT）很长；处理效率仍十分低，处理效果还很不好；具有浓臭的气味。,特点：HRT大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率大大提高；SRT相对很长，HR
9、T则可以较短，反应器内生物量很高。典型：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；,2.“第二代厌氧生物反应器”,3.“第三代厌氧生物反应器”,特点：EGSB反应器利用外加的出水循环可以使反应器内部形成很高的上升流速，提高反应器内的基质与微生物之间的接触和反应；IC反应器则主要应用于处理高浓度有机废水，依靠厌氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的充分循环与混合。,二、厌氧生物处理的主要特征,1、主要优点 能耗大大降低，而且还可以回收生物能（沼气）；污泥产量很低；厌氧微生物有可能对好氧
10、微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解；,2、主要缺点,厌氧生物处理过程中所涉及到的生化反应过程较为复杂，在运行厌氧反应器的过程中需要很高的技术要求；产甲烷细菌对温度、pH等环境因素非常敏感，也使得厌氧反应器的运行和应用受到很多限制和困难；,出水水质仍通常较差，一般需要利用好氧工艺进行进一步的处理；厌氧生物处理的气味较大；对氨氮的去除效果不好，一般认为在厌氧条件下氨氮不会降低。,三、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；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
11、；,厌氧工艺的突出优点,能将有机污染物转变成沼气并加以利用；运行能耗低；有机负荷高，占地面积少；污泥产量少，剩余污泥处理费用低,四、厌氧消化过程中沼气产量的估算,理论上认为，1gCOD在厌氧条件下完全降解可以生成0.25 gCH4，相当于标准状态下的甲烷气体体积为0.35L；沼气中CO2和CH4的百分含量不仅与有机物的化学组成有关，还与其各自的溶解度有关；,第二节 早期的厌氧生物反应器,1881年法国Mouras的自动净化器：1891年英国Moncriff的装有填料的升流式反应器：1895年，英国设计的化粪池（Septic Tank）；1905年，德国的Imhoff池（又称隐化池、双层沉淀池）
12、；,特点,处理废水的同时，也处理从废水中沉淀下来的污泥；前几种构筑物由于废水与污泥不分隔而影响出水水质；双层沉淀池则有了很大改进，有上层沉淀池和下层消化池；停留时间很长，出水水质也较差；后两种反应器曾在英、美、德、法等国得到广泛推广，在我国目前仍有应用。,第三节 厌氧消化池,一、消化池的类型与构造 将污泥中的一部分有机物转化为沼气；将污泥中的一部分有机物转化成为稳定性良好的腐殖质；提高污泥的脱水性能；使得污泥的体积减少1/2以上；使污泥中的致病微生物得到一定程度的灭活，有利于污泥的进一步处理和利用。,1、消化池的分类：,消化池可以按其形状分为：圆柱形、椭圆形（卵形）和龟甲形等几种形式；也可以按
13、其池顶结构形式的不同将其分为：固定盖式和浮动盖式的消化池；或者还可以按其运行方式的不同分为：传统消化池和高速消化池。,1)传统消化池（低速消化池）：,在池内没有设置加热和搅拌装置；分层现象：浮渣层、上清液层、活性层、熟污泥层等，；在传统消化池中只有部分容积有效；传统消化池的最大特点就是消化反应速率很低，HRT很长，一般为3090天。,2)高速消化池,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，运行效果稳定；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。,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
14、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HRT的比值可采用1:11:4，一般为1:2。,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，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。,1)消化池内的搅拌：,机械搅拌和沼气搅拌 机械搅拌：泵搅拌：从池底抽出消化污泥，用泵加压后送至浮渣层表面或其它部位，进行循环搅拌；螺旋浆搅拌：在一个竖向导流管中安装螺旋桨；水射器搅拌：利用污泥泵从消化池中抽取污泥后通过水射器喷射进入消化池，可以起到循环搅拌的作用。,沼气搅拌 气提式搅拌；竖管式搅拌；气体
15、扩散式搅拌。,2)消化池内的加热：,池内蒸汽直接加热:设备简单，但容易造成局部污泥过热，增加污泥的含水率；池外加热：所需预热的污泥量较少，易于控制；预热温度较高，有利于杀灭虫卵；不会对厌氧微生物不利；但设备较复杂。,二、消化池的设计计算,消化池体积的计算与池体设计；消化池内搅拌设备的设计与计算；消化池所需要的加热保温系统的设计与计算,1、消化池的池体设计,目前，国内一般按污泥投配率来计算所需的消化池容积:V=V/pV消化池的有效容积，m3；V每天需要处理的新鲜污泥的统计，m3/d；p 污泥投配率。,2、消化池的结构尺寸,圆柱形池体的直径一般为635m；柱体高径之比为1：2；池总高与直径之比为0
16、.81.0；池底坡度一般为0.08；池顶部的集气罩，高度和直径相同，一般为2.0m；池顶至少设两个直径为0.7m的人孔。,3、消化池的工艺管道,污泥管：进泥管、出泥管、循环搅拌管；上清液排放管；溢流管；沼气管；取样管；,三、沼气的收集与利用,污泥和高浓度有机废水进行厌氧消化时均会产生大量沼气；沼气的热值很高（一般为2100025000 kJ/m3，即50006000 kCal/m3），是一种可利用的生物能源。,1、污泥消化过程中沼气产量的估算：,沼气成分：一般认为CH4 5070%，CO2 2030%，H2 25%，N2 10%，微量H2S等；沼气产率是指每处理单位体积的生污泥所产生的沼气量，
17、即m3沼气/m3生污泥；产气率与污泥的性质、污泥投配率、污泥含水率、发酵温度等有关；,2、沼气的收集：,在沼气管道沿程上应设置凝结水罐；注意安全；设置阻火器；为防止在冬季结冰引起堵塞，有时在沼气管上还应采取保温措施。,3、沼气的贮存与利用：,一般需要采用沼气柜来调节产气量与用气量之间的平衡；调节容积一般为日平均产气量的2540%，即610h的产气量；注意防腐、防火。,第四节 现代高速厌氧生物反应器,一、厌氧接触法（Anaerobic Contact Process）二、厌氧生物滤池三、升流式厌氧污泥层(床)(UASB)反应器四、其它厌氧生物处理工艺,一、厌氧接触法（Anaerobic Cont
18、act Process）,1、工艺流程与特点,与普通厌氧消化池相比，厌氧接触法的特点有：,污泥浓度高，抗冲击负荷能力强；有机容积负荷高，；出水水质较好；增加了沉淀池、污泥回流系统、真空脱气设备，流程较复杂；适合于处理悬浮物和有机物浓度均很高的废水。,问题污泥的沉淀,因为厌氧污泥上一般总是附着有小的气泡，且由于污泥在二沉池中还具有活性，还会继续产生沼气，有可能导致已下沉的污泥上浮。,改进措施,真空脱气设备（真空度为500mmH2O）；增加热交换器，使污泥骤冷，暂时抑制厌氧污泥的活性。,2、工艺计算与设计,消化池容积的计算：有机容积负荷法：V=Q.S/LVCOD LVCOD有机容积负荷,二、厌氧生
19、物滤池,1、工艺特征与主要型式 厌氧生物滤池是装填有滤料的厌氧生物反应器，在滤料的表面形成了以生物膜形态生长的微生物群体，在滤料的空隙中则截留了大量悬浮生长的厌氧微生物，废水通过滤料层向上流动或向下流动时，废水中的有机物被截留、吸附及分解转化为甲烷和二氧化碳等。,升流式厌氧生物滤池降流式厌氧生物滤池升流式混合型厌氧生物滤池,特点,厌氧生物滤池中的厌氧生物膜的厚度约为14mm；与好氧生物滤池一样，其生物固体浓度沿滤料层高度而有变化；降流式较升流式厌氧生物滤池中的生物固体浓度的分布更均匀；厌氧生物滤池适合于处理多种类型、浓度的有机废水；减少碱度的要求；降低进水COD浓度；增大进水流量，改善进水分布
20、条件。,与传统的厌氧生物处理工艺相比，厌氧滤池的突出优点,生物固体浓度高，有机负荷高；SRT长，可缩短HRT，耐冲击负荷能力强；启动时间较短，停止运行后的再启动也较容易；无需回流污泥，运行管理方便；运行稳定性较好。而主要缺点是易堵塞，会给运行造成困难。,2、厌氧生物滤池的组成滤料、布水系统、沼气收集系统,1)滤料：主要作用 提供微生物附着生长的表面及悬浮生长的空间；具备条件：比表面积大；孔隙率高；表面粗糙度较大；机械强度高；化学和生物学稳定性好；质量轻；价格低廉,滤料分类,实心块状滤料：易发生局部堵塞，产生短流。空心块状滤料：比表面积和孔隙率都较大。管流型滤料：有机负荷可达515 kgCOD/
21、m3.d。交叉流型滤料：纤维滤料：比表面积和孔隙率都较大；偶有纤维结团现象；价格较低，应用普遍。,2)布水系统：,作用：将进水均匀分配于全池;升流式厌氧生物滤池的布水系统应设置在滤池底部；特点：减小了滤料层的厚度。降流式厌氧生物滤池的水流方向正好与之相反；,3)沼气收集系统：,厌氧生物滤池的沼气收集系统基本与厌氧消化池的类似。,3、厌氧生物滤池的工艺计算与设计,滤料的选择；滤料体积的计算；布水系统的设计；沼气系统的设计等。,4、厌氧生物滤池的应用实例,厌氧生物滤池在美、加已被广泛应用；处理对象包括多种不同类型的废水；处理规模大小不等。,三、升流式厌氧污泥层(床)(UASB)反应器,1、UASB
22、反应器的基本原理与特征,主要工艺特征,在反应器的上部设置了气、固、液三相分离器；在反应器底部设置了均匀布水系统；反应器内的污泥能形成颗粒污泥；颗粒污泥的特点是：直径为0.10.5cm，湿比重为1.041.08；具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。,主要特点,污泥的颗粒化使反应器内的平均浓度50gVSS/l以上，污泥龄一般为30天以上；反应器的水力停留时间相应较短；反应器具有很高的容积负荷；不仅适合于处理高、中浓度的有机工业废水，也适合于处理低浓度的城市污水；,UASB反应器集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑；无需设置填料，节省了费用，提高了容积利用率；一般也无需设置搅拌设备，上升水流和沼气
23、产生的上升气流起到搅拌的作用；构造简单，操作运行方便。,2、UASB反应器的组成,进水配水系统反应区三相分离器出水系统:将经过沉淀区后的出水均匀收集，并排出反应器。气室:也称集气罩，其主要作用是收集沼气。浮渣收集系统:清除沉淀区液面和气室液面的浮渣。排泥系统:均匀地排除反应器内的剩余污泥。,1)进水配水系统：,其功能主要有两个方面：将废水均匀地分配到整个反应器的底部；水力搅拌；一个有效的进水配水系统是保证UASB反应器高效运行的关键之一。,2)反应区：,反应区是UASB反应器中生化反应发生的主要场所分为污泥床区和污泥悬浮区污泥床区主要集中了大部分高活性的颗粒污泥，是有机物的主要降解场所；污泥悬
24、浮区则是絮状污泥集中的区域。,3)三相分离器：,三相分离器由沉淀区、回流缝和气封等组成；主要功能有：将气体(沼气)、固体(污泥)、和液体(出水)分开；保证出水水质；保证反应器内污泥量；有利于污泥颗粒化。,3、UASB反应器的型式,开敞式UASB反应器 顶部不加密封，或仅加一层不太密封的盖板；多用于处理中低浓度的有机废水；其构造较简单，易于施工安装和维修。封闭式UASB反应器 顶部加盖密封；主要适用于高浓度有机废水的处理；池顶也可以做成浮动盖式。,注意点,UASB的断面形状一般可以做成圆形或矩形；UASB反应器主体常为钢结构或钢筋混凝土结构；UASB反应器一般不在反应器内部直接加热，而是将进入反
25、应器的废水预先加热。反应器内壁必须采取防腐措施。,4、UASB反应器的设计计算,池型选择、有效容积以及各主要部位尺寸的确定；进水配水系统、出水系统、三相分离器等主要设备的设计计算；其它设备和管道如排泥和排渣系统等的设计计算。,1)有效容积及主要构造尺寸的确定：,UASB反应器的有效容积：沉淀区反应区多采用进水容积负荷法确定:V=Q*Si/Lv；式中：Q废水流量，m3/d；Si进水有机物浓度，mgCOD/l；Lv COD容积负荷，kgCOD/m3.d。,2)三相分离器的设计：,三相分离器的基本原理与构造,一般来说，在UASB反应器中三相分离器可以有以下几种布置形式：,三相分离器的设计要点：,沉淀
26、区的设计：要求表面负荷应小于1.0m3/m2.d；集气罩斜面的坡度应为5560；沉淀区的总水深应不小于1.5m，废水在沉淀区的停留时间应在1.52.0h之间；回流缝的设计；气液分离效果的计算与校核；,5、UASB反应器中的颗粒污泥,1)颗粒污泥的性质与形成UASB反应器的重要特征:能在反应器内形成沉降性能良好、活性高的颗粒污泥；颗粒污泥的形成与成熟，也是保证UASB反应器高效稳定运行的前提。,颗粒污泥的外观：,呈卵形、球形、丝形等；反应区底部的颗粒污泥多以无机粒子作为核心，外包生物膜；颗粒的核心多为黑色，生物膜的表层则呈灰白色、淡黄色或暗绿色等；反应区上部的颗粒污泥的挥发性相对较高；颗粒污泥质
27、软，有一定的韧性和粘性。,颗粒污泥的组成,各类微生物、无机矿物以及有机的胞外多聚物等；常见的优势产甲烷菌有：索氏甲烷丝菌、马氏和巴氏甲烷八叠球菌等；一般颗粒污泥中C、H、N的比例为C约为4050%、H约为7%、N约为10%；胞外多聚物是另一重要组成，含量差异很大，其存在有利于保持颗粒污泥的稳定性。,2)颗粒污泥的类型,A型颗粒污泥：产甲烷细菌以巴氏甲烷八叠球菌为主体，外层常有丝状产甲烷杆菌缠绕；比较密实，粒径很小。B型颗粒污泥：以丝状产甲烷杆菌为主体，也称杆菌颗粒；表面规则，外层绕着各种形态的产甲烷杆菌的丝状体；C型颗粒污泥：由疏松的纤丝状细菌绕粘连在惰性微粒上所形成的球状团粒，也称丝菌颗粒；
28、大而重。,研究表明，不同类型颗粒污泥的形成与废水中化学物质（营养基质和无机物）以及反应器的工艺条件（水力表面负荷和产气强度）等的不同有关；当反应器中乙酸浓度高时，易形成A型颗粒污泥；当反应器中的乙酸浓度降低后，A型颗粒污泥将逐步转变为B型颗粒污泥；当存在适量的悬浮固体时，易形成C型颗粒污泥。,3)颗粒污泥的生物活性,颗粒污泥中的细菌：外层中占优势的细菌是水解发酵菌，而内层则是产甲烷菌；颗粒污泥：一种生物与环境条件相互依存和优化的生态系统，各种细菌形成了一条很完整的食物链，活性很高。,4)颗粒污泥的培养条件,在UASB反应器种培养出高浓度高活性的颗粒污泥，一般需要13个月；三个阶段：启动期、颗粒
29、污泥形成期、颗粒污泥成熟期。,影响颗粒污泥形成的主要因素,接种污泥的选择；维持稳定的环境条件，如温度、pH值等；初始污泥负荷：一般为0.050.1 kgCOD/kgSS.d；保持反应器中低的VFA浓度；表面水力负荷应大于0.3 m3/m2.d；进水COD浓度不宜大于4000 mg/l，否则可采取水回流或稀疏等措施；,四、其它厌氧生物处理工艺,厌氧膨胀床和厌氧流化床厌氧生物转盘厌氧挡板反应器两相厌氧消化工艺,1、厌氧膨胀床和厌氧流化床,1)基本原理：添加固体颗粒载体，出水回流使载体颗粒在反应器内膨胀或形成流化状态；床体内载体略有松动，载体间空隙增加但仍保持互相接触的反应器称为膨胀床反应器；上升流
30、速增大到可以使载体在床体内自由运动而互不接触的反应器称为流化床反应器。,2)主要特点：,较大的比表面积；具有较高的有机容积负荷，水力停留时间较短；具有较好的耐冲击负荷的能力，运行较稳定；载体处于膨胀或流化状态，可防止载体堵塞；生物固体停留时间较长，运行稳定，剩余污泥量较少；既可应用于高浓度有机废水的处理，也应用于低浓度城市废水的处理。,3)影响生物浓度的主要因素：,与载体粒径、密度、上升流速、生物膜厚度、孔隙率等有关；对于不同生物膜厚度，有一个污泥量最大的载体粒径；载体的物理性质对流化床的特性也有影响。,4)应用实例,城市废水：Jewell等人，美国：进水COD平均为186mg/l，SS平均为
31、88mg/l；厌氧消化池污泥作为接种污泥；启动期为50天，之后连续运行100天COD负荷为0.6535kgCOD/m3.d；当水力停留时间在1h以上时，出水SS在10mg/l以下，COD为4045mg/l。,2、厌氧生物转盘,1)基本原理：所有转盘盘片均完全浸没在废水之中，处于厌氧状态。2)主要特点：微生物浓度高，有机负荷高，水力停留时间短；废水沿水平方向流动，反应槽高度小，节省了提升高度；一般不需回流；不会发生堵塞，可处理含较高悬浮固体的有机废水；多采用多级串联，处理效果更好；运行管理方便；但盘片的造价较高。,3)应用情况：,目前还多处于小试阶段。国外：针对多种废水结果表明，厌氧生物转盘对远
32、废水中TOC的去除率可达6080%，有机负荷可达20gTOC/m3.d；国内：对于玉米淀粉废水和酵母废水进行了研究，结果表明，其COD去除率可达7090%，有机容积负荷可高达3070 gCOD/m3.d。,3、厌氧挡板反应器,1)基本原理：在反应器中设置多个垂直挡板，将反应器分隔为数个上向流和下向流的小室，使废水循序流过这些小室；当废水浓度过高时，可将处理后的出水回流。,2)主要特点：,与厌氧生物转盘相比，可省去转动装置；与UASB相比，可不设三相分离器而截流污泥；反应器启动运行时间较短，远行较稳定；不需设置混合搅拌装置；不存在污泥堵塞问题。,3)应用情况：,4、两相厌氧消化工艺,1)基本原理
33、与工艺流程：基本出发点是：控制两个反应器中不同的运行参数，使其分别满足两类不同细菌的最适生长条件；,2)主要优点：,有机负荷比单相工艺明显提高；产甲烷相中的产甲烷菌活性得到提高，产气量增加；运行更加稳定，承受冲击负荷的能力较强；当废水中含有SO42-等抑制物质时，其对产甲烷菌的影响由于相的分离而减弱；对于复杂有机物，可以提高其水解反应速率，因而提高了其厌氧消化的效果。,3)应用情况,比利时肯特大学的Anodex工艺 以厌氧接触法作为产酸相，以UASB反应器作为产甲烷相。,第六节 厌氧生物处理工艺的运行管理,一、厌氧生物处理装置的启动二、运行管理指标三、水质管理指标,一、厌氧生物处理装置的启动,
34、1、污泥消化池的投产启动 清水试验，检查漏水和气密性；投加接种污泥，一般要求用滤网过滤（22mm或55mm）；开始少量投加浓缩后的生污泥；测定产气量、沼气成分、VFA、pH等；正常消化后，逐渐增加投泥量，直至达到设计的污泥投配率，这一过程一般需要5060天。,2、UASB反应器的投产启动,1)直接启动：用颗粒污泥接种，所需时间较短，负荷上升较快；2)间接启动：用絮状污泥启动，首先需要培养颗粒污泥。颗粒污泥的培养对于反应器的稳定高效运行十分关键。,颗粒污泥的培养,投加接种污泥；启动初期的污泥负荷应低于0.10.2kgCOD/kgSS.d；保证一定的水力上升流速，一般要求大于1m3/m2.d；进水浓度过高时，可 回流或稀释等措施；COD的去除率大于80%左右时，应提高负荷；出水VFA浓度一般应控制在1000mg/l以下。,二、运行管理指标,COD去除率有机容积负荷有机污泥负荷水力停留时间剩余污泥产量产气量等,三、水质管理指标,进水量进出水水质（COD、BOD、SS、pH、VFA等）污泥浓度温度产气量气体成分,
