厌氧生物处理法VIP专享VIP免费

厌氧生物处理法废水厌氧生物处理是环境工程与能源工程中的一项重要技术改革，过去，它在构筑物型式上主要采用普通消化池，由于存在水力停留时间长、有机负荷低等缺点，较长时期限制了它在废水处理中的应用。70年代以来，世界能源短缺日益突出，从节约和利用能源上考虑，废水厌氧处理技术受到重视，开发了各种新型处理工艺和设备，大大提高了厌氧反应器内活性污泥的持留量，使处理时间大大缩短，处理效率有了很多提高。目前，厌氧生化法不仅可用于处理有机污泥和高浓度有机废水，也可用于处理中、低浓度有机废水，包括城市污水。厌氧生物处理与好氧生物处理相比具有下列优点：（1）应用范围广。好氧法因供氧限制一般只适用于中、低浓度有机废水的处理，而厌氧法既用于高浓度有机废水，又适用于中、低浓度有机废水的处理。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。（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，而厌氧法不需要充氧，而且产生的沼气能量可以抵偿消耗能量。1（3）负荷高。通常好氧法的有机容积负荷（BOD）为2～4Kg（m3·d），而厌氧法为2～10Kg（m3·d）。（4）剩余污泥量少，且污泥浓缩、脱水性良好。好氧法每去除1KgCOD将产生0.4～0.6Kg生物量，而厌氧法去除1KgCOD只产生0.02～0.1Kg生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5％～20％.此外，消化污泥在卫生学上和化学上都是较稳定的，因此剩余污泥的处理和处置简单，运行费用低，甚至可作为肥料利用。（5）氮、磷营养需要量较少。好氧一般要求BOD：N：P为100：5：1，而厌氧法要求的BOD：N：P为100：2.5：0.5，因此厌氧法对氮磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐较少。（6）厌氧处理过程有一定的杀菌作用，可以杀死废水和污泥中的寄生虫卵、病毒。（7）厌氧活性污泥可以长期储存，厌氧反应器可以季节性或间歇性运行，在停止运行一段时间后，能较迅速启动。但是，厌氧生物处理法也存在下列缺点：（1）厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧生物处理的启动和处理时间比好氧生物处理时间长。（2）出水往往达不到排放标准，需要进一步处理，故一般在厌氧处理后串联好氧处理。2（3）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂和严格，对有毒有害物质的影响较敏感。一、厌氧生物处理的基本原理废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件通过厌氧微生物（包括兼性微生物）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炭等物质的过程，也称为厌氧消化。它与好氧过程低根本区别，在于不以分子态氧作为受氢体，而以化合态氧、碳、硫、氮等为受氢体。厌氧生物处理是一个复杂的生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成，因而可粗略地将厌氧消化过程划分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。第一阶段为水解酸化阶段。复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。由于简单碳水化合物的分解产酸作用要比含氮有机物的分解产氨作用迅速，故蛋白质的分解在碳水化合物分解后产生。含氮有机物分解产生NHз,除了提供合成细胞物质的氮源外，在水中部分电离，生成NH⒋HCOз,具有缓冲3消化液pH的作用，故有时也把继碳水化合物分解后的蛋白质分解产氨过程称为性减退期。第二阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产氨细菌的作用下，第一阶段产生的各种有机酸被分解转化戍成乙：酸和H⒉,在降解有机酸时还生成CO⒉第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙。酸盐、CO⒉和H⒉等转化为甲烷.此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一徂把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷，前者约占总量的1∕3，后当者约占2∕3.上述三个阶段的反应速度依废水性质而异，对含纤维素、半纤维素、果胶和赀类等污染物为主的废水，水4解阶段往往成为速度限制步骤；简单的糖类、淀粉、氨基酸和一般的蛋白质均能被微生物迅速分解，对含这类有机物为主的废水，产甲烷阶段通常成为速度限制步...