污水的厭氧生物處理(已修改)
2025-01-28 04:45 本頁面
【正文】 水污染控制工程 第十五章 污水的厭氧生物處理 厭氧生物處理 —— 概述 厭氧污水污泥處理技術的發(fā)展 ? 1860年法國的 Muras將簡易沉淀池改為污泥處理構筑物； ? 1895年英國 Cameron進一步改進為腐化池； ? 1903年英國的 Travis首先建成了雙層沉淀池； ? 1906年德國的 Imhoff發(fā)明 Imhoff雙層沉淀池； ? 1912年英國的伯明翰市建了第一個消化池； ? 1920年英國 Watson建成最早二級消化池，同時利用了沼氣； ? 1925－ 1926年在德國、美國相繼建成較標準的消化池。 厭氧生物處理法或厭氧消化法 ：在斷絕與空氣接觸的條件下，依賴兼性厭氧菌和專性厭氧菌的生物化學作用，對有機物進行生物降解的過程。 厭氧生物處理法的處理對象是：高濃度有機工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)污水的污泥、動植物殘體及糞便等。 第一節(jié) 厭氧法的基本原理 若有機物的降解產(chǎn)物主要是有機酸，則此過程稱為 不完全的厭氧消化 ，簡稱為 酸發(fā)酵或酸化 。若進一步將有機酸轉化為以甲烷為主的生物氣，此全過程稱為 完全的厭氧消化 ，簡稱為 甲烷發(fā)酵或沼氣發(fā)酵 。 厭氧生物處理法的處理對象是：高濃度有機工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)污水的污泥、動植物殘體等。厭氧生物處理的方法和基本功能有二： （ 1）酸發(fā)酵的目的是為進一步進行生物處理提供生物降解的基質； （ 2）甲烷發(fā)酵的目的是進一步降解有機物和生產(chǎn)氣體燃料。完全的厭氧生物處理工藝因兼有降解有機物和生產(chǎn)氣體燃料的雙重功能，因而得到了廣泛的發(fā)展和應用。 圖 151 厭氧發(fā)酵的幾個階段 厭氧法的基本原理 水解酸化階段（產(chǎn)酸或酸化細菌） 厭氧法的基本原理 產(chǎn)氣階段（甲烷細菌） 乙酸化階段 甲烷化階段 厭氧法的影響因素 甲烷發(fā)酵階段是厭氧消化反應的控制階段，因此厭氧反應的各項影響因素也以對甲烷菌的影響因素為準。 一、溫度條件 溫度是影響微生物生存及生物化學反應最重要的因素之一。各類微生物適宜的溫度范圍是不同的，一般認為，產(chǎn)甲烷菌的溫度范圍為5～ 60℃ ，在 35℃( 中溫消化， 20d)和 53℃ （高溫消化， 10天）上下可以分別獲得較高的消化效率，溫度為 40～ 45℃ 時，氧消化效率較低。溫度的急劇變化和上下波動不利于厭氧消化作用。短時間內(nèi)溫度升降5℃ ，沼氣產(chǎn)量明顯下降，波動的幅度過大時，甚至停止產(chǎn)氣。溫度的波動，不僅影響沼氣產(chǎn)量，還影響沼氣中的甲烷含量，此其高溫消化對溫度變化更為敏感。 二、 pH值 pH值條件失常首先使產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸作用和產(chǎn)甲烷作用受抑制，使產(chǎn)酸過程所形成的有機酸不能被正常地代謝降解，從而使整個消化過程的各階段間的協(xié)調平衡喪失。若 pH值降到 5以下，對產(chǎn)甲烷菌毒性較大，同時產(chǎn)酸作用本身也受抑制，整個厭氧消化過程即停滯。即使 pH值恢復到 ，厭氧裝臵的處理能力仍不易恢復；而在稍高 pH值時，只要恢復中性，產(chǎn)甲烷菌能較快地恢復活性。所以厭氧裝臵適宜在中性或稍偏堿性的狀態(tài)下運行。最適 pH值為 ～ ， ～ 適宜。 三、氧化還原電位 無氧環(huán)境是嚴格厭氧的產(chǎn)甲烷菌繁殖的最基本條件之一，產(chǎn)甲烷菌對氧和氧化劑非常敏感。產(chǎn)甲烷菌初始繁殖的環(huán)境條件是氧化還原電位不能高于 330mV。 在厭氧消化全過程中，不產(chǎn)甲烷階段可在兼氧條件下完成，氧化還原電位為 +～ ，而在產(chǎn)甲烷階段，氧化還原電位須控制為 ～ （中溫消化）與 ～ （高溫消化），常溫消化與中溫相近。產(chǎn)甲烷階段氧化還原電位的臨界值為 。 四、有機負荷 在一定范圍內(nèi)，隨著有機負荷的提高，產(chǎn)氣率趨向
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