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第九章厌氧生物处理重点：基本原理（酸化＋甲烷化两阶段、四阶段）、UASB等反应器特点回忆：反应类型、方程式、能量水平、基本规律等，59概念：无游离氧存在的条件下，利用厌氧微生物和兼性微生物降解和稳定有机物的方法特点：有机负荷低、运行费用低、水力停留时间长、处理构筑物容积大、剩余污泥量小、可回收能量、营养需求小、不需要在处理高浓度时稀释、菌种可中止供给存活一年以上、规模灵活等等应用：高浓度有机废水、高温度有机工业废水处理、污泥消化等第一节厌氧生物处理基本原理一、反应阶段——图11－2两段说：酸化——甲烷化酸化阶段：产酸细菌（兼性）——天然高分子化合物——有机酸、醇等液态产物＋溶解的气体（氨气、硫化氢、二氧化碳等），pH下降、直到产生的氨气将其中和甲烷化阶段：甲烷细菌（专性厌氧）——二氧化碳＋硫化氢＋甲烷四段说：水解＋酸化＋乙酸化＋甲烷化水解：细菌胞外酶水解固态有机物乙酸化：乙酸细菌将液态产物乙酸化特点：乙酸化过程的必然存在产乙酸细菌和产甲烷细菌（均称为甲烷细菌）——严格共生复杂有机物绝大多数经过乙酸化才能生成甲烷硫酸盐和硫化氢阻碍甲烷化过程，为什么？竞争关系二、反应条件：甲烷化过程为控制阶段，为什么？反应速度及对环境条件的敏感程度pH：6.8-7.2，温度：35-38℃（中温消化），52-55℃（高温消化，需更多能量），升高有利于反应进行，消耗能量均匀性有毒物质、营养物质要求低等F/M低、增加微生物量；第二节厌氧生物处理方法一、概论特点：水力停留时间长——提高速率高速率厌氧系统工艺成功关键：大量微生物和尽可能长的泥龄（设计运行参数）、充分接触1.保持大量污泥和长泥龄——固定化微生物（生物膜）/沉淀性能良好的厌氧污泥（颗粒污泥）减小水力停留时间/固体停留时间很长——AF、UASB、EGSB、FB、ABF2.充分接触——布水的均匀性以及高反应器、出水回流——获得高的上升流速——高搅拌强度二、分类三代反应器第一代：化粪池——厌氧接触法第二代：AF——UASB——FB——ABR第三代：EGSB——AF+UASB——水解＋EGSB厌氧消化池——化粪池用途：污泥消化、污水处理过程：进水：定期或连续出水：停止搅拌、静止沉淀分离排出上清液排泥：底部发酵——需加热，采用在池外设热交换器间接加热或采用蒸汽直接加热搅拌——每2－4h搅拌一次——使进料与污泥密切接触停留时间——水12-24h，泥半年特点：厌氧发酵与固液分离一体化——一体化污水处理装置原理厌氧接触反应器完全混合活性污泥法类似反应池——沉淀池/气浮池（固液分离）——污泥回流——消化池提高污泥浓度（特别高）特点：回流量大、不曝气、需脱气、中SS（作为载体）需要初沉池吗？厌氧滤池AF特点：与生物滤池类似，但无通风需求；水路可向上、下缺点：载体价格/与构筑物价格相当；易发生短路和堵塞，对进水SS要求严格运行调试需测试指标——表15－1，进出水COD、出水pH、SS、挥发酸（VFAVolatilizedFattyAcid）、碱度、产气量及组成（甲烷），分别说明什么？UASB——UpflowA.SludgeBed特点：三相分离器的设计实现——三相分离，上流速度小于1-2m/h顶部：消化气；中部：悬浮污泥层上部：澄清水底部：污泥层（斗）无需曝气、有气态产物搅拌、气泡黏附污泥——流化态——接触好，效果好，耐冲击表15.2比较：UASB负荷高（与164页好氧活性污泥法对比）、水力停留时间短、去除率高设计要素——反应器建筑尺寸如高度、上升流速等——方法（经验参数负荷法、公式法）运行性能——颗粒污泥特性的好坏最大体积有十多万立方米FB——流化床——与好氧处理中流化床对比ABRA.BaffledReactorz——厌氧折流板反应器折板的阻隔——推流——隔开各个反应器——微生物种群差别——处理效果好EGSB——ExpandedGranularSludgeBed80年代后期厌氧颗粒污泥膨胀床与UASB不同之处：上流速度高6-12m/h，污泥全部膨胀化、接触更加充分、水力停留时间更短——低温低浓度污水IC——内循环反应器＝UASB（底部高负荷）+UASB（上部低负荷）1996我国引进第一个70立方米（高16m）处理400m3/d的啤酒废水（CODCr4300mg/L，BOD52300mg/L）、负荷率为23-30kgCOD/m3d，去除率80％四个功能单元：混合、膨胀、精处理、回流UFB（UpflowFluidizedBatch）——无需载体、良好混合，介于流化床（FB）与UASB之间高有机负荷（15－30kgCOD/m3d，去除率60－95％），上升流速5-7m/h特点：适应于溶解性有机物去除，颗粒有机物容易流失AF（上部）+UASB——负荷高水解＋UASB水解——去除悬浮物、转化颗粒有机物为溶解性有机物（？预酸化）其他AMBS——厌氧膜生物系统，MembraneBiosystemSMPA——分级多相厌氧反应器（分段法，如8和9）StageMulti-Phase比较表15-3中数据ASBR等A.SequencingBatchReactorAGF－GasFloatation厌氧气浮法