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《 水污染控制工程 》

《 水污染控制工程 》. 主讲老师 : 胡忠明. 第一章 绪论. 第二章 污水的物理处理. 第三章 污水的好氧生物处理 ( 一 ). 第五章 污水的好氧生物处理 ( 二 ). 第六章 污水的厌氧生物处理. 第七章 污水的化学处理. 第八章 污水的吸附法、 离子交换法、 萃取法和膜析法处理. 第九章 城市污水的深度处理. 第十章 污水处理厂的设计. 第六章 污水的厌氧生物处理. 历史：已 100 年，但仅限于处理水厂污泥、粪便

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Presentation Transcript

  1. 《水污染控制工程》 主讲老师: 胡忠明

  2. 第一章 绪论 第二章 污水的物理处理 第三章 污水的好氧生物处理 (一) 第五章 污水的好氧生物处理 (二) 第六章 污水的厌氧生物处理 第七章 污水的化学处理 第八章 污水的吸附法、 离子交换法、 萃取法和膜析法处理 第九章 城市污水的深度处理 第十章 污水处理厂的设计

  3. 第六章 污水的厌氧生物处理

  4. 历史：已100年，但仅限于处理水厂污泥、粪便 • 缺点：停留时间长，有机符合率低（相对） • 发展：处理高浓度有机废水

  5. 第一节 厌氧生物处理的基本原理 第二节 污水的厌氧生物处理方法 第三节 厌氧生物处理方法的设计 第四节 厌氧和好氧技术的联合运用

  6. 大分子有机物 （碳水化合物， 蛋白质，脂肪等） 水解 有机酸 醇 类 醛类等 酸化 水解的和溶 解的有机物 细菌的胞外酶 产酸细菌 H2，CO2 CH4 乙酸化 甲烷化 乙酸 甲烷细菌 乙酸细菌 CH4 甲烷细菌 第一节 厌氧生物处理基本原理 图15-1 厌氧发酵的几个阶段

  7. 液化阶段 （酸化阶段）：大分子有机物被水解，酸化成 以有机酸为主的化合物及CO2，H2，H2S，NH3 等气体，同时PH值迅速下降。由于NH3的溶解 产物NH4 OH的中和，液化阶段后段PH↑进入 下阶段 气化阶段 （甲烷化阶段）： 此阶段关键是PH要在6.8-7.2之间 温度在中温（35~38℃）或高温（52~55 ℃） 产甲烷杆菌的抑制： （1）PH：要求严格（6.8-7.2），过低则限制 （2）SO42-，SO32-等含硫无机物存在：此时脱硫弧 菌含对产甲烷细菌产生抑制（竞争基质，即竞 争营养源污染物）产生的CO2 ，H2S也抑制产 甲烷菌

  8. 反应速度影响因素： • 基质组成：N、P含量要低，满足 COD∶N∶P=800∶5∶1即可 • 温度：高温时反应快，但耗能 • 产甲烷菌是专性厌氧的一类菌，以甲烷八叠球菌效率最高

  9. 第二节 污水的厌氧生物处理

  10. 一 、 化粪池

  11. 二、厌氧生物滤池（SS低的污水） 适用SS低、高浓度有机废水（防堵塞） 填料：拳状石质滤料，负荷 3~6kg COD/m3d 塑料填料，负荷3~10 kg COD/m3d

  12. 三、 厌氧接触法（SS高的污水） • 本质是厌氧活性污泥，但： （1）只搅拌不曝气（机械或泵循环） （2）真空脱气（产物中气体很多） • 适用：SS高之废水（肉类加工废水） • 特点：MLSS很高12~15g/L

  13. 四、上流式厌氧污泥床反应器（UASB） • 底部污泥层MLSS达60~80g/L，高活性，在此完成产甲烷化阶段（生成CH4和CO2等） • 悬浮污泥层：靠污泥层出气悬浮 • 三相分离器：污泥滑下，水溶出，气释放 • 特点：负荷率高，10~20kg COD/m3d（30℃水温）耐冲击负荷，PH、温度适应能力强

  14. 五、分段厌氧处理法 根据基本原理，可二段厌氧处理（水解酸化段+甲烷化段） 设备无定式。要根据具体水质、试验而定

  15. 特点 优点 • 运行稳定可靠（效果好，故障少） • 能承受PH、温度、毒物等冲击 • 有机负荷率高 • 产气率高（有利于沼气利用） 缺点 复杂，设备多

  16. 第三节 厌氧生物处理法的设计 • 流程和设备的选择 • 反应器和构筑物的构造、容积 • 需热量的计算 • 搅拌设备计算 内容

  17. 一、设备选择： 工艺和设备的选择 消化温度的确定 单级或多级

  18. 二、厌氧反应器的设计 但过程是混合进行的 （单一反应器）可以 将反应器系统看作一 个系统 总起来说：厌氧反应速率<好氧 甲烷化速率<酸化 方法 公式法 经验值法 t：传统法中温时1~5天; N：约1~3 kg COD/m3d E值(BOD5)可达50~90% 厌氧生物滤池和厌氧接触法：0.5~3d N：3~10 kg COD/m3d V= qV · t V= qV · ρ/N 或

  19. 三、消化池热量计算 指废水加温和反应池保温所需热量 提高水温所需热量Q1 c： 比热4200KJ/m3·℃ t2： 池内所需温度 t1： 废水的温度

  20. 补充池壁池盖等散失的热量 K： 传热系数，与材料有关 t2 ： 壁内温度 t1 ： 壁外温度 所需热量可以用所产气体来补充，其热量可按 0.4~0.5 N m3/kg COD估算，N待查，传统是 0.3~0.5 m3/kg COD，无N，后计为当量 热值：21000~25000 KJ/N m3 K值：20~25 KJ/h·m2·℃（钢筋混凝土外加绝缘层时）

  21. 第四节 厌氧与好氧技术的联合应用 对于难处理废水（如印染、化工废水等），联合处理 可得到很好的效果。对印染、纺织行业废水尤为成功。 例如 A/O法，可脱N、P A/A/O法：厌—缺—好氧法 倒置A/A/O法：缺—厌—好氧法 去除BOD同时去除N，P

  22. 谢 谢

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