【正文】 。 ? 沼氣中的二氧化碳。 ? 沼氣中的甲烷比空氣輕、非常易燃，空氣中甲烷含量為 5％ 15％時(shí)，遇明火即發(fā)生爆炸。欠平衡時(shí)可以顯示出如下的癥狀 :? （ a）消化液揮發(fā)性有機(jī)酸濃度增高； ? （ b）沼氣中甲烷含量降低； ? （ c）消化液 pH值下降；? （ d）沼氣產(chǎn)量下降； ? （ e）有機(jī)物去除率下降。 ? 一般來(lái)說(shuō)，接種污泥量為反應(yīng)器有效容積的 10％ 90％，依消化污泥的來(lái)源方便情況酌定，原則上接種量比例增大，啟動(dòng)時(shí)間縮短。 ? 最好選擇同類物料厭氧消化污泥。保持低的回流量，甚至免除回流就可實(shí)現(xiàn)床層流態(tài)化 。? 為了降低動(dòng)力消耗和防止床層堵塞，可采取如下措施：? （ a）間歇性流化床工藝，即以固定床與流化床間歇性交替操作。d，水力停留時(shí)間短，具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，運(yùn)行穩(wěn)定； ? ，無(wú)床層堵塞現(xiàn)象，對(duì)高、中、低濃度廢水均表現(xiàn)出較好的效能；? ，廢水與微生物之間接觸面大，同時(shí)兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度快，強(qiáng)化了傳質(zhì)過(guò)程，從而具有較高的有機(jī)物凈化速度； ? ，剩余污泥量少； ? 、占地少以及基建投資省等。 ? （ d）但兩步法設(shè)備較多，流程和操作復(fù)雜。 ? 第一步反應(yīng)器可采用簡(jiǎn)易非密閉裝置、在常溫、較寬 pH值范圍條件下運(yùn)行；第二步反應(yīng)器則要求嚴(yán)格密封、嚴(yán)格控制溫度和pH值范圍。? （五）分段厭氧法（兩步厭氧法）? 厭氧消化反應(yīng)分別在兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器中進(jìn)行，每一反應(yīng)器完成一個(gè)階段的反應(yīng)，比如一為產(chǎn)酸階段，另一為產(chǎn)甲烷階段，故又稱兩段式厭氧消化法。 ，影響處理能力。d）； ，被沉淀區(qū)分離的污泥能自動(dòng)回流到反應(yīng)區(qū)，一般無(wú)污泥回流設(shè)備； 。UASB反應(yīng)器示意圖上流式厭氧污泥床反應(yīng)器的特點(diǎn) :，一般平均污泥濃度為 3040g/L，其中底部污泥床(sludge bed)污泥濃度 6080g/L，污泥懸浮層 (sludge blanket)污泥濃度 57g/L；污泥床中的污泥由活性生物量占 7080％的高度發(fā)展的顆粒污泥(sludge granules)組成，顆粒的直徑一般在 ，顆粒污泥是UASB反應(yīng)器的一個(gè)重要特征。? 大型裝置為便于設(shè)置氣、液、固三相分離器，則一般為矩形，高度一般為 38m，其中污泥床 12m，污泥懸浮層 24m，多用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。小型裝置常為圓柱形，底部呈錐形或圓弧形。 ? 由反應(yīng)區(qū) (reaction region) 、沉淀區(qū) (settling region)和氣室 (gas collection dome)三部分組成。（四）上流式厭氧污泥床反應(yīng)器? 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（ upflow anaerobic sludge blanket reactor)，簡(jiǎn)稱 UASB反應(yīng)器，是由荷蘭的 G. Lettnga等人在 70年代初研制開(kāi)發(fā)的。脫氣方法 :，由消化池排出的混合液經(jīng)真空脫氣器 (真空度為 MPa)，將污泥絮體上的氣泡除去，改善污泥的沉降性能； ，將從消化池排出的混合液進(jìn)行急速冷卻。? 厭氧接觸法工藝? 厭氧接觸法的特點(diǎn) :，保持消化池內(nèi)污泥濃度較高，一般為 1015g/L，耐沖擊能力強(qiáng)； （ b）消化池的容積負(fù)荷較普通消化池高，中溫消化時(shí)，一般為 2l0kgCOD/m3濾池的清洗也還沒(méi)有簡(jiǎn)單有效的方法。厭氧生物濾池的特點(diǎn)是： ，濾池中的微生物量較高，又因生物膜停留時(shí)間長(zhǎng)，平均停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 100天左右，因而可承受的有機(jī)容積負(fù)荷高， COD容積負(fù)荷為 216 kgCOD/(m3? （ c）采用軟性填料。? 對(duì)厭氧生物濾池采取如下改進(jìn)： ? 厭氧微生物總量沿池高度分布是很不均勻的，在池進(jìn)水部位高，相應(yīng)的有機(jī)物去除速度快。 ? 廢水從池底進(jìn)入，從池上部排出，稱升流式厭氧濾池； ? 濾池呈圓柱形，池內(nèi)裝放填料，池底和池頂密封。? 二、污水厭氧生物處理方法? 按微生物生長(zhǎng)狀態(tài)分為厭氧活性污泥法 (anaerobic activated sludge)和厭氧生物膜法 (anaerobic slime)； ? 按投料、出料及運(yùn)行方式分為分批式 (batch)、連續(xù)式(continuous)和半連續(xù)式 (semicontinuous)；? 根據(jù)厭氧消化中物質(zhì)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的總過(guò)程是否在同一反應(yīng)器中并在同一工藝條件下完成，又可分為一步厭氧消化 (one stage digestion)與兩步厭氧消化 (two stage digestion)等 ? 厭氧活性污泥法包括普通消化池、厭氧接觸工藝、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器等。對(duì)有機(jī)物來(lái)說(shuō)，帶醛基、雙鍵、氯取代基、苯環(huán)等結(jié)構(gòu)，往往具有抑制性。研究表明，合適的 C/N為 1018:1。 ? 厭氧法中碳 :氮 :磷控制為 200300:5:1為宜。? 厭氧微生物的生長(zhǎng)繁殖需按一定的比例攝取碳、氮、磷以及其他微量元素。其中沼氣循環(huán)攪拌，還有利于使沼氣中的 CO2作為產(chǎn)甲烷的底物被細(xì)菌利用，提高甲烷的產(chǎn)量。 ? 攪拌程度與強(qiáng)度要適當(dāng)。 ? 在連續(xù)投料的消化池中，還使進(jìn)料迅速與池中原有料液相混勻。? 6。 故在一定的范圍內(nèi)，活性污泥濃度愈高，厭氧消化的效率也愈高。性狀良好的污泥是厭氧消化效率的基礎(chǔ)保證。? 5．厭氧活性污泥? 厭氧活性污泥主要由厭氧微生物及其代謝的和吸附的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物組成。d)。 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、厭氧濾池、厭氧流化床等新型厭氧工藝的有機(jī)負(fù)荷在中溫下為 515 kgCOD/(m3d)，在高溫下為 46 kgCOD /(m3? 有機(jī)負(fù)荷值因工藝類型、運(yùn)行條件以及廢水中污染物的種類及其濃度而異。 ? 由于各種濕污泥的含水率、揮發(fā)組分不盡一致，投配率不能反映實(shí)際的有機(jī)負(fù)荷，為此，又引入反應(yīng)器單位有效容積每天接受的揮發(fā)性固體重量這一參數(shù)，即 kgMLVSS/m3d)。d)。如 pH值低，氧化還原電位高； pH值高，氧化還原電位低。 ? 氧是影響厭氧反應(yīng)器中氧化還原電位條件的重要因素，但不是唯一因素。3．氧化還原電位? 無(wú)氧環(huán)境是嚴(yán)格厭氧的產(chǎn)甲烷菌繁殖的最基本條件之一。 ? 產(chǎn)酸作用產(chǎn)物使有機(jī)酸的含量增加，會(huì)使 pH值下降。? 在厭氧消化過(guò)程中， pH值的升降變化除了外界因素的影響之外，還取決于有機(jī)物代謝過(guò)程中某些產(chǎn)物的增減。 ? 產(chǎn)甲烷菌要求環(huán)境介質(zhì) pH值在中性附近，最適宜 pH值為 ， 。? 溫度對(duì)厭氧消化過(guò)程的影響? 2． ? 溫度的波動(dòng)，不僅影響沼氣產(chǎn)量，還影響沼氣中甲烷的含量，尤其高溫消化對(duì)溫度變化更為敏感。? 溫度的急劇變化和上下波動(dòng)不利于厭氧消化作用。 在 35℃ 和 53℃ 上下可以分別獲得較高的消化效率，溫度為 4045℃ 時(shí)，厭氧消化效率較低。 ? 產(chǎn)甲烷細(xì)菌是決定厭氧消化效率和成敗的主要微生物，產(chǎn)甲烷階段是厭氧過(guò)程速率的限制步驟。 ? 上述三個(gè)階段的反應(yīng)速度依廢水性質(zhì)而異，在含纖維素、半纖維素、果膠和脂類等污染物為主的廢水中，水解易成為速度限制步驟； ? 簡(jiǎn)單的糖類、淀粉、氨基酸和一般的蛋白質(zhì)均能被微生物迅速分解，對(duì)含這類有機(jī)物為主的廢水，產(chǎn)甲烷易成為限速階段。產(chǎn)甲烷細(xì)菌將乙酸、乙酸鹽、 CO2和H2等轉(zhuǎn)化為甲烷。在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌的作用下，第一階段產(chǎn)生的各種有機(jī)酸被分解轉(zhuǎn)化成乙酸和 H2，在降解奇數(shù)碳素有機(jī)酸時(shí)還形成 CO2。 復(fù)雜的大分子、不溶性有機(jī)物先在細(xì)胞外酶的作用下水解為小分子、溶解性有機(jī)物，然后滲入細(xì)胞體內(nèi)，分解產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸、醇類、醛類等。? 厭氧消化過(guò)程劃分為三個(gè)連續(xù)的階段：? 與好氧過(guò)程的根本區(qū)別在于不以分子態(tài)氧作為受氫體，而以化合態(tài)氧、碳、硫、氮等作為受氫體。 :? （ 1）厭氧微生物增殖緩慢，因而厭氧設(shè)備啟動(dòng)和處理所需時(shí)間比好氧設(shè)備長(zhǎng)；? （ 2）出水往往達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步處理，故一般在厭氧處理后串聯(lián)好氧處理； ? （ 3）厭氧處理系統(tǒng)操作控制因素較為復(fù)雜。? 、磷營(yíng)養(yǎng)需要量較少 ? 好氧法一般要求 BOD:N:P為 l00:5:1，而厭氧法的 BOD:N:P為l00::，對(duì)氮、磷缺乏的工業(yè)廢水所需投加的營(yíng)養(yǎng)鹽量較少。 ? 同時(shí)，消化污泥在衛(wèi)生學(xué)上和化學(xué)上都是穩(wěn)定的。d)，高的可達(dá) 50 kgCOD/(m3 ? 通常好氧法的有機(jī)容積負(fù)荷為 24 kgBOD/(m3有機(jī)物濃度愈高，剩余能量愈多。 ? 廢水有機(jī)物達(dá)一定濃度后，沼氣能量可以抵償消耗能量。 ? 有些有機(jī)物對(duì)好氧生物處理法來(lái)說(shuō)是難降解的，但對(duì)厭氧生物處理是可降解的，如固體有機(jī)物、著色劑蒽醌和某些偶氮染料等。biologicatreatment） 厭氧處理往往用于污泥處理，稱為污泥消化，由于厭氧處理面對(duì)的是固態(tài)有機(jī)物，所以稱為消化。 載體顆粒小、表面積大，為微生物生長(zhǎng)提供了充足的場(chǎng)所，極大的提高了反應(yīng)器內(nèi)的微生物量： 1014g/L 顆粒處于流態(tài)化狀態(tài)極大的提高了有機(jī)污染物由污水向微生物細(xì)胞膜內(nèi)的傳質(zhì)速度。生物接觸氧化池的構(gòu)造? ：池體、填料床、曝氣裝置、進(jìn)出水裝置 ? ? 填料技術(shù)要求 ? 國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的填料：蜂窩填料、立體波紋填料、軟性纖維狀填料、半軟性填料、不規(guī)則粒狀填料 ? 填料的安裝：格柵支架、懸掛支架、框式支架? （三）生物接觸氧化池的池型? 、進(jìn)氣式? 、上部進(jìn)水式? ? ? （四）生物接觸氧化的典型工藝流程? （五）生物接觸氧化法的設(shè)計(jì)計(jì)算? ：容積負(fù)荷法? 容積負(fù)荷 NW：每立方米的填料每天能接受的 BOD值? V=qvS0/NW? ：一般 3米? ? A=V/H 一般每個(gè)池子的面積不超過(guò) 25M2? :大于 2小時(shí)? T=V/qv? D和管道計(jì)算 ? D=D0qv? D01M3污水需氣量，一般 1520M3/M3第五節(jié) ? 無(wú)需回流污泥、無(wú)污泥膨脹，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。 生物轉(zhuǎn)盤(pán)構(gòu)造? 與特征? 主要構(gòu)造部分? 基本形狀及材料 ? 重要特征參數(shù)? 浸沒(méi)率： 4550％ ? 轉(zhuǎn)軸高于水面 1025cm ? 生物膜厚度 ? 降解機(jī)理生物轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)行示意圖? （二）典型工藝流程? 單級(jí)或多級(jí)? （三）生物轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)計(jì)算生物轉(zhuǎn)盤(pán)布置四、生物接觸氧化法? 一、 （ ESS粒徑不均勻）? ? （ 1）生物濾池主要構(gòu)筑物的管理 ? （ 2）運(yùn)轉(zhuǎn)方式管理 ? 回流 ? 二級(jí)生物濾池 ? 濾池蠅 ? 氣味 ? 濾料表面凍結(jié) ? 濾池泥穴及蝸牛三、 ? （ 2）負(fù)荷適當(dāng)生物膜 ? 線蟲(chóng)和寡毛蟲(chóng)類較多，也出現(xiàn)絲狀菌和真菌類，灰褐色。培養(yǎng)出適合待處理廢水的活性污泥；將活性污泥置于濾床中，將池底部的活性污泥抽入上方的布水器淋下，使污泥在濾池內(nèi)反復(fù)循環(huán)，當(dāng)已有少量微生物黏附在填料上時(shí)開(kāi)始進(jìn)水，水量由小到大（設(shè)計(jì)水量 2080％），當(dāng)已達(dá)到運(yùn)行所需的生物量時(shí)，系統(tǒng)可以進(jìn)入正常運(yùn)行。? d； BOD負(fù)荷 12kg/m3　　池內(nèi)溫度＞池外溫度，池內(nèi)氣流由下朝上 ? ? qd=a1BOD+b1P? 普通生物濾池是靠自然通風(fēng)方式供氧，曝氣生物濾池（接觸氧化）才是采取曝氣方式供氧。多級(jí)? 供氧初沉池、生物濾池、二次沉淀池 組合而成，? 其組合型式有 單級(jí)運(yùn)行系統(tǒng) 、 多級(jí)運(yùn)行系統(tǒng)和交替運(yùn)行系統(tǒng) 。（ 3）回流水中積累難降解物質(zhì)；　　　 （ 1）縮短廢水在池中停留時(shí)間；　　　 　　 （ 4）提高 DO，防止濾池滋生蚊蠅；　　　 （ 2）廢水得到稀釋，降低基質(zhì)濃度，防止堵塞；　　　 （ 1）增大水力負(fù)荷，促進(jìn)生物膜的更新代謝。? 回流：回流比 R：回流水量與進(jìn)水量之比。d? BOD負(fù)荷高的濾池，要求通風(fēng)條件好，在采用自然通風(fēng)的條件下，就要求濾料的孔隙率大和阻力小。水力負(fù)荷 1030m3/m2低負(fù)荷生物濾池 2m，兩級(jí)回流生物濾池 ，塔式生物濾池 8m以上。 旋轉(zhuǎn)式布水器