第八章污水的生物處理-厭氧處理和脫氮磷

1、（一）、厭氧法的優(yōu)點（一）、厭氧法的優(yōu)點一、概一、概 述述 第三節(jié) 厭氧生物處理方法 厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法（二）、厭氧法的缺點（三）厭氧生物處理廢水的作用機理（三）厭氧生物處理廢水的作用機理污染物的厭氧降解過程可以分為四個階段污染物的厭氧降解過程可以分為四個階段:v水解階段水解階段v酸化階段酸化階段v產(chǎn)乙酸階段產(chǎn)乙酸階段v產(chǎn)甲烷階段產(chǎn)甲烷階段 （四）厭氧生物處理過程的微生物相（四）厭氧生物處理過程的微生物相 參與厭氧消化的微生物類群總體上分為兩類：非產(chǎn)甲烷菌和產(chǎn)甲烷菌。1、非產(chǎn)甲烷菌：也稱為“產(chǎn)酸菌”，將有機物通過發(fā)酵作用產(chǎn)生揮發(fā)性有機酸和醇類，使處理單元中的混合液的pH值處于較低水平

2、。2、產(chǎn)甲烷菌：利用乙酸等簡單有機物或無機物作為底物，在嚴格厭氧條件下轉(zhuǎn)化為甲烷。從而避免了酸的積累而產(chǎn)生的對非產(chǎn)甲烷菌的反饋抑制作用。3、相互關系：互相為對方創(chuàng)造良好的環(huán)境和條件，構成互生關系。同時，又互相制約，使整個厭氧生物處理系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。具體體現(xiàn)在：（五）厭氧生物處理的工藝條件及其控制（五）厭氧生物處理的工藝條件及其控制1、嚴格厭氧條件：不需要對其充氧，在處理過程中也不用采取補氧措施。2、營養(yǎng)條件：BOD5：N：P = 100：6：13、溫度：35-40，因為此溫度最適宜產(chǎn)甲烷菌的生長代謝。4、pH值：6.5-7.5最適宜產(chǎn)甲烷菌的生長代謝。5、有機酸濃度：以乙酸計，2000mg/

3、L為宜，過高有可能產(chǎn)甲烷作用已減弱甚至停止。6、CO2濃度：占沼氣的25%-35%為宜，過高則說明發(fā)酵過程兩個階段的平衡被破壞。7、攪拌：如不攪拌，厭氧池內(nèi)會出現(xiàn)明顯分層（浮渣層、液體層、污泥層），導致原料發(fā)酵不均勻；且不利于所產(chǎn)生的甲烷、CO2等氣體的逸出。（但有些工藝除外，如UASB工藝）8、菌種接種：因為自然條件下產(chǎn)甲烷細菌生長、繁殖較慢，需人為地接種微生物。 二、二、 厭氧活性污泥法厭氧活性污泥法（一）厭氧活性污泥的微生物組成和特點（一）厭氧活性污泥的微生物組成和特點v微生物組成：微生物組成： 由兼性厭氧菌和專性厭氧菌為主的污泥顆粒。顆粒由由兼性厭氧菌和專性厭氧菌為主的污泥顆粒。顆粒由

4、不同類型的微生物種群組成的共生或互生體系。不同類型的微生物種群組成的共生或互生體系。v特點：特點：1、呈灰色至黑色、呈灰色至黑色;2、有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的、有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能（厭氧污泥顆粒的直徑在沉降性能（厭氧污泥顆粒的直徑在05mm以上）；以上）；3、顆?；刮⑸锏目臻g更加緊湊，縮短了微生物間的傳、顆?；刮⑸锏目臻g更加緊湊，縮短了微生物間的傳質(zhì)距離。質(zhì)距離。4、顆粒污泥能維持一個相對穩(wěn)定的微環(huán)境，具有較好的外、顆粒污泥能維持一個相對穩(wěn)定的微環(huán)境，具有較好的外部環(huán)境適應性。部環(huán)境適應性。厭氧生物反應器厭氧生物反應器v工作原

5、理工作原理v平流沉淀平流沉淀+ +厭氧污泥消化厭氧污泥消化傳統(tǒng)厭氧反應器傳統(tǒng)厭氧反應器化糞池化糞池n缺點：缺點：污泥易被污泥易被帶出，靜態(tài)消化帶出，靜態(tài)消化 （三） 厭氧活性污泥處理的工藝流程UASBUASB工藝工藝1、反應器示意圖（教材P231）2 2、組成：由污泥床、污泥懸浮層、沉淀區(qū)、三相分離器和、組成：由污泥床、污泥懸浮層、沉淀區(qū)、三相分離器和氣室組成。氣室組成。3 3、特點：廢水由下往上流；污泥無需攪拌設備；反應器頂、特點：廢水由下往上流；污泥無需攪拌設備；反應器頂端有三相分離器。端有三相分離器。三、厭氧生物膜法三、厭氧生物膜法v主要指主要指厭氧生物濾器（厭氧生物濾器（AF）沼氣出水

6、 進水n(3)Anaerobic fluidized bed biofilm (3)Anaerobic fluidized bed biofilm reactorreactor化工流化床化工流化床原理原理爐灰爐灰等作為生物等作為生物膜載體，膜載體，生物顆粒生物顆粒呈流化狀態(tài)呈流化狀態(tài)五、厭氧生物新工藝五、厭氧生物新工藝（一）、光合細菌厭氧處理高濃度有機廢水特點：能耐較低溫度（10 ）和較高鹽分濃度（）。（二）、厭氧好氧（A/O）組合工藝特點：將厭氧處理作為水處理的預處理部分，類似于活性污泥法中的工藝。，不得不得已時結合厭氧處理與好氧處理先后處理，已時結合厭氧處理與好氧處理先后處理，現(xiàn)現(xiàn)在厭氧反

7、應器發(fā)展迅速逐漸成為在厭氧反應器發(fā)展迅速逐漸成為水處理的新的主力設備。水處理的新的主力設備。第四節(jié)第四節(jié) 氮磷污水的生物處理氮磷污水的生物處理一級標準：一級標準：廢水磷含量廢水磷含量005mg/L5mg/L氨氮含量氨氮含量 15mg15mgL L一、生物脫氮技術一、生物脫氮技術（一）、脫氮原理 廢水中的氮主要以2種形式存在：氨氮和有機氮。有機氮主要是氨基酸和尿素形式存在。 影響硝化作用的因素影響硝化作用的因素（1）、污泥齡：一般較長，因為硝化細菌的世代時間長，20-30天。（2）、DO：（3）、溫度：（4）、pHpH：（5）、營養(yǎng)物質(zhì)：（6）、毒物：有抑制作用 影響反硝化作用的因素影響反硝化作

8、用的因素（1）、DO： （2）、溫度：（3）、pH：（4）、營養(yǎng)物質(zhì)：（二）、微生物脫氮工藝（二）、微生物脫氮工藝1、活性污泥法、活性污泥法（1）傳統(tǒng)工藝）傳統(tǒng)工藝三級活性污泥法三級活性污泥法一級：氨化反應一級：氨化反應二級：硝化反應二級：硝化反應三級：反硝化反應三級：反硝化反應（2）、典型工藝）、典型工藝A/O工藝工藝2、生物膜脫氮法、生物膜脫氮法 生物膜脫氮工藝是利用生長的生物膜完成對污水進行硝化和反硝化作用的。 可采用的生物膜法主要有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤和生物流化床等。 （BOD：N：P）100：5：1微生物除碳的同時吸微生物除碳的同時吸收磷元素用以合成細胞物質(zhì)和合成收磷元素用以合成細胞物

9、質(zhì)和合成ATP等，但只去除污水等，但只去除污水中約中約20左右的磷。某些高含磷廢水中殘留的磷還相當高，左右的磷。某些高含磷廢水中殘留的磷還相當高，故需用除磷工藝處理。故需用除磷工藝處理。二、生物除磷技術二、生物除磷技術意義： （一）、微生物除磷原理v 依靠聚磷菌（兼性厭氧菌）在厭氧時釋放磷，好氧時又大量吸收磷的特點，通過除去含有這些菌種的富磷污泥的方式達到除磷的目的。厭氧時：幾乎不繁殖（釋放磷酸鹽于體外同時產(chǎn)生能量用于合成PHB）；好氧時：大量繁殖（分解PHB并產(chǎn)生能量，能量用于逆濃度梯度過量吸磷過程-主動運輸過程）。（二）除磷工藝中聚磷菌特點（二）除磷工藝中聚磷菌特點1、細胞內(nèi)含有異染顆粒（過量多聚磷酸鹽積累的結果）；2、只能利用低級脂肪酸等小分子有機