水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物學原理-資料下載頁
2025-01-18 01:58本頁面
【正文】 （二）厭氧活性污泥凈化廢水的作用機理 ? 復雜污染物的厭氧降解過程可以分為四個階段 水解階段 、 發(fā)酵階段 （ 又稱酸化階段 ） 、 產(chǎn)乙酸階段 、 產(chǎn)甲烷階段 ? 框圖表示見下圖 1． 水解階段 ? 在細菌胞外酶的作用下大分子的有機物水解為小分子的有機物 2．發(fā)酵階段 ? 梭狀芽孢桿菌 、 擬桿菌等 酸化細菌 吸收并轉(zhuǎn)化為更為簡單的化合物分泌到細胞外，產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨等 3． 產(chǎn)乙酸階段 ? 上一階段的產(chǎn)物被進一步轉(zhuǎn)化為乙酸 、 氫氣 、 碳酸以及新的細胞物質(zhì) ， 這一階段的主導細菌是 乙酸菌 。 同時水中有硫酸鹽時 ， 還會有 硫酸鹽還原菌 參與產(chǎn)乙酸過程 。 4． 產(chǎn)甲烷階段 ? 乙酸 、 氫氣 、 碳酸 、 甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被轉(zhuǎn)化為甲烷和以及 甲烷菌 細胞物質(zhì) 。 ? 經(jīng)過這些階段大分子的有機物就被轉(zhuǎn)化為甲烷 、 二氧化碳 、 氫氣 、 硫化氫等小分子物質(zhì)和少量的厭氧污泥 。 復雜有機物 1水解 2發(fā)酵 脂肪酸 乙酸 H2 + CO2 3產(chǎn)乙酸 CH4 + CO2 4產(chǎn)甲烷 4產(chǎn)甲烷 （三） 厭氧活性污泥處理的工藝流程 ? 其中厭氧活性污泥反應器是工藝中的核心 廢水 調(diào)節(jié)池 熱交換器 ↑37℃ 厭氧活性 污泥反應器 氣柜 沉淀池 出水 回流污泥 剩余污泥 （四） 產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生甲烷的機制 ，一氧化碳被還原成甲烷。 ? 廢水的厭氧處理主要用于 高濃度有機廢水的前處理 。 ? （一） 、厭氧法的優(yōu)點 1． 產(chǎn)生的沼氣可用于發(fā)電或作為能源 ?沼氣中的主要成分是甲烷，含量50~75%之間，是一種很好的燃料。 以日排 COD10t的工廠為例，若 COD去除率為 80%，甲烷產(chǎn)量為理論的 80%時，則可日產(chǎn)甲烷 2240m3,其熱值相當于，可發(fā)電 5400度電。 二、厭氧發(fā)的特點 2． 對營養(yǎng)物的需求量少 ? 好氧方法 BOD： N： P=100： 5： 1， 而厭氧方法為（ 350~500） ： 5： 1， 相比而言對 N、 P的需求要小的多 ， 因此厭氧處理時可以不添加或少添加營養(yǎng)鹽 。 3． 產(chǎn)生的污泥量少 ， 運行費用低 ? 繁殖慢；不需要曝氣 ? 基于這些優(yōu)點 ， 厭氧處理在食品 、 釀造 、 制糖等工業(yè)中得到了廣泛的應用 。 但厭氧處理也存在缺點 1． 出水的有機物濃度高于好氧處理； ? 發(fā)酵分解有機物不完全 ； 2． 對溫度變化較為敏感； ? 工業(yè)中需要設(shè)置進水的控溫裝置 ， 37℃ 。 3． 厭氧微生物對有毒物質(zhì)較為敏感； ? 但經(jīng)過毒物馴化 處理的厭氧菌對毒物的耐受力常常會極大地提高 。 （二）、厭氧法的缺點 4. 初次啟動過程緩慢 ,處理時間長 ? 好氧處理體系的活性污泥或生物膜通常只需要 7天 就可以培育成功，而厭氧處理體系的活性污泥或生物膜一般需要 8~12周 才可以培育成功 5．處理過程中產(chǎn)生臭氣和有色物質(zhì) ? 臭氣主要是 SRB形成的具有臭味的 硫化氫氣體 以及硫醇 、 氨氣、有機酸 等的臭氣。同時硫化氫還會與水中的鐵離子等金屬離子反應形成 黑色的硫化物 沉淀，使處理后的廢水顏色較深，需要添加后處理設(shè)施，進一步脫色脫臭。 水解性細菌 三 光合細菌處理高濃度有機廢水 ? 高濃度有機廢水： BOD5在 10000mg/L以上 碳水化合物 脂肪 蛋白質(zhì) 脂肪酸 氨基酸 氨 光合細菌 CO2 H2O NH3 BOD5去除率可達 95％以上 四 含硫酸鹽廢水的厭氧微生物處理 ? 低濃度的 SO42可作好氧微生物的無機營養(yǎng)，但高濃度的 SO42對微生物有毒害作用。 ? 在進行甲烷發(fā)酵前，要先降低 SO42的濃度到產(chǎn)甲烷菌能忍受的濃度，可用化學法降低 SO42，加CaO和 Ca(OH)2生成 CaSO4沉淀可去除 SO42 ，再進行甲烷發(fā)酵處理。
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