第十四章工业废水的生物处理

1第14章工业废水的生物处理2主要内容：工业废水的生化性评价工业废水的好氧生物处理工业废水的厌氧生物处理314.1工业废水的生化性评价P577-579工业废水的可生化性评价方法水质标准法微生物耗氧速度法脱氢酶活性法有机物分子结构评价法可生化性评价实验注意事项生物处理方法微生物来源及浓度414.2工业废水的好氧生物处理P579-588活性污泥法营养：微量元素元素形式混合液温度：颗粒物状态处理速度运行方式选择:推流式完全混合生物选择器+完全混合生物膜法生物接触氧化生物转盘生物滤池514.3工业废水的厌氧生物处理614.3工业废水的厌氧生物处理一、概述厌氧生物处理法最早用于处理城市污水处理厂的沉淀污泥，后来用于处理高浓度有机废水。普通厌氧生物处理法的主要缺点是水力停留时间长，一般需要20～30d。常用的新型厌氧生物处理有厌氧接触法、厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床、厌氧膨胀床和厌氧流化床、厌氧生物转盘、厌氧挡板式反应器等。工业废水厌氧生物处理后面常常要连接好氧生物处理。78914.3工业废水的厌氧生物处理二、厌氧生物处理工艺及设备1、厌氧接触法厌氧接触法是在厌氧反应器后设沉淀池，污泥进行回流，使厌氧反应器内污泥能维持较高的污泥浓度，降低水力停留时间。特点：1)在反应器与沉淀池之间设脱气器，维持真空度，尽可能地将混合液中的沼气脱除。（防止沼气在沉淀过程中使污泥上浮）2)在反应器与沉淀池之间设冷却器，使混合液的温度由下降，以抑制产甲烷菌在沉淀池内活动。3)投加混凝剂，提高沉淀效果。P590图14-111014.3工业废水的厌氧生物处理2、厌氧生物滤池厌氧生物滤池是装填滤料的厌氧反应器。厌氧微生物以生物膜的形态生长在滤料表面，废水淹没滤料，在生物膜的吸附作用和微生物的代谢作用以及滤料的截留作用下，废水中有机污染物被去除。根据水流方向，厌氧生物滤池可分为升流式和降流式两种形式：升流式厌氧生物滤池，废水由底部进入，向上流动通过滤料层，处理水从滤池顶部旁侧升流式厌氧生物滤池中，生物量大部分以生物膜的形式附在滤料表面，少部分以厌氧活性污泥的形式存在于滤料的间隙中，它的生物总量比降流式厌氧生物滤池高，降流式厌氧生物滤池，处理水由滤池底部排出，沼气收集管仍设于池顶部上端，堵塞问题不如升流式厌氧生物滤池那样严重。特点：①生物量浓度较高，有机负荷率较高；②能承受冲击负荷（填料内污泥浓度可达几十g/l,一般也有3-4g/l)；③勿需污泥回流；④设备简单、能耗低、运行管理方便，费用低。P593图14-131114.3工业废水的厌氧生物处理3、升流式厌氧污泥床(UASB)升流式厌氧污泥床集生物反应与沉淀于一体的厌氧反应器1)进水配水系统，将进入反应器的废水均匀地分配到反应器整个横断面，起到水力搅拌并均匀上升。2)反应区，反应区内存留大量具有良好凝聚和沉淀性能的污泥，在池底部形成颗粒污泥层。废水从厌氧污泥床底部流入，与颗粒污泥层中的污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解有机物，同时产生的微小沼气气泡不断地放出。微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡。在颗粒污泥层上部，由于沼气的搅动，形成一个污泥浓度较小的悬浮污泥层。3)三相分离器，其功能是将气体、固体和液体三相进行分离。4)集气室，其功能是收集产生的沼气，并将其导出气室送往沼气柜5)处理水排出系统，均匀收集处理水并将其排出反应器。12特点：1)污泥床内生物量多2)容积负荷率高（10-40kgCOD/m3•d,一般好氧法为0.5~2kgCOD/m3•d)3)设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不存在堵塞问题。P590图14-161314.3工业废水的厌氧生物处理4、厌氧膨胀床和厌氧流化床厌氧膨胀床和厌氧流化床内充填细小的固体颗粒填料，如石英砂、无烟煤、活性炭、陶粒和沸石等，填料粒径一般为0.2～1mm。废水从床底部流人，为使填料层膨胀，需将部分出水用循环泵进行回流，提高床内水流的上升流速。一般认为膨胀率为10％～20％称膨胀床，颗粒略呈膨胀状态，但仍保持互相接触；膨胀率为20％～70％时，称为流化床，颗粒在床中作无规则自由运动。特点1)细颗粒的填料为微生物附着生长提供比较大的比表面积，使床内具有很高的微生物浓度，水力停留时间短，耐冲击负荷能力强，运行稳定2)载体处于膨胀状态，能防止载体堵塞。3)生物固体停留时间较长，运行稳定，剩余污泥量少。P599图14-181414.3工业废水的厌氧生物处理5、厌氧生物转盘由盘片、密封的反应槽、转轴及驱动装置组成，上部加盖密封，防止液面上的空间有氧存在。盘片转动时的剪力将老化的生物膜剥下，在水中呈悬浮状态，随水流出槽外。特点：1)微生物浓度高，可承受高额的有机物负荷2)废水在反应器内按水平方向流动，勿需提升废水3)可处理含悬浮固体较高的废水，不存在堵塞问题4)可采用多级串联，各级微生物处于最佳的生存条件下5)由于转盘转动，不断使老化生物膜脱落，使生物膜经常保持较高的活性P602图14-211514.3工业废水的厌氧生物处理6、厌氧挡板式反应器1614.3工业废水的厌氧生物处理7、复合厌氧法是在一个设备内由几种厌氧反应器复合而成的一种厌氧处理法。目前开发的多为升流式厌氧污泥床和厌氧生物滤池复合而成的升流式厌氧污泥床过滤器。可分为无三相分离器的升流式厌氧污泥床过滤器(UBF)和有三相分离器的升流式厌氧污泥床过滤器(UASB+AF)。1714.3工业废水的厌氧生物处理8、两相厌氧法是一种新型的厌氧生物处理工艺，有机底物的厌氧降解，可以分为产酸和产甲烷两个阶段。把这两个阶段的反应分别在两个独立的反应器内进行。分别创造各自最佳的环境条件，培养两类不同的微生物，并有旺盛的生理功能活动，将这两个反应器串联起来，形成能够承受较高的负荷率的两相厌氧发酵系统。特点1)能够向产酸菌、乙酸菌、产甲烷菌分别提供各自最佳的生长繁殖条件，使各个反应器达到最佳的运行效果；2)当进水负荷有大幅度变动时，酸化反应器存在着一定的缓冲作用，对后续的产甲烷反应器影响能够缓解，具有一定的耐冲击负荷的能力。3)酸化反应器反应进程快，水力停留时间短，负荷率高，能够减轻产甲烷反应器的负荷。18思考题1.某工业废水的BOD5/CODcr=5.0，初步判断它的可生化性为（）A.较好B.可以C.较难D.不宜2.习惯上将工业废水分为四类：、、、和。3.工业废水可生化性问题的实质是什么？评价废水可生化性的主要方法有哪几种？4.下列厌氧生物处理装置肯定不是从池底进水、池顶出水的是（）A.厌氧流化床B.UASB反应器C.厌氧滤池D.厌氧接触池