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优选北京科技大学环境工程课件
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第12章废水的厌氧处理

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厌氧生化法的特点:
(1)应用范围广
因供氧限制,好氧法一般只适用于中、低浓度有机废水的处理,而厌氧法既适用于高浓度有机废水,又适用于中、低浓度有机废水。
有些有机物对好氧生物处理法来说是难降解的,但对厌氧生物处理是可降解的,如固体有机物、着色剂蒽醌和某些偶氮染料等。
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(2)能耗低
好氧法需要消耗大量能量供氧,曝气费用随着有机物浓度的增加而增大,而厌氧法不需要充氧,而且产生的沼气可作为能源。
废水有机物达一定浓度后,沼气能量可以抵偿消耗能量。研究表明,当原水BOD5达到1500mg/L时,采用厌氧处理即有能量剩余。有机物浓度愈高,剩余能量愈多。
一般厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的1/10。
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(3)负荷高
通常好氧法的有机容积负荷为24kgBOD/(m3·d),而厌氧法为2l0kgCOD/(m3·d),高的可达50kgCOD/(m3·d)。
(4)剩余污泥量少,且其浓缩性、脱水性良好
,,其剩余污泥量只有好氧法的5%20%。
同时,消化污泥在卫生学上和化学上都是稳定的。因此,剩余污泥处理和处置简单、运行费用低,甚至可作为肥料、饲料或饵料利用。
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(5)氮、磷营养需要量较少
好氧法一般要求BOD:N:P为l00:5:1,而厌氧法的BOD:N:P为l00::,对氮、磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐量较少。
(6)有杀菌作用
厌氧处理过程有一定的杀菌作用,可以杀死废水和污泥中的寄生虫卵、病毒等。
(7)污泥易贮存
厌氧活性污泥可以长期贮存,厌氧反应器可以季节性或间歇性运转。
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(8)厌氧生物处理法也存在下列缺点:
(a)厌氧微生物增殖缓慢,因而厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长;
(b)出水往往达不到排放标准,需要进一步处理,故一般在厌氧处理后串联好氧处理;
(c)厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。
(d)厌氧过程会产生气味对空气有污染。
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废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物(anaerobicmicrobes)(包括兼氧微生物)的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷(methane)和二氧化碳(carbondioxide)等物质的过程,也称为厌氧消化(anaerobicdigestion)。
与好氧过程的根本区别在于不以分子态氧作为受氢体,而以化合态氧、碳、硫、氮等作为受氢体。
厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程,依靠三大主要类群的细菌,即:水解产酸细菌(fermentativebacteria)产氢产乙酸细菌(acetogenicbacteria)产甲烷细菌(methanogenicbacteria)的联合作用完成。
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厌氧消化过程划分为三个连续的阶段,即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
第一阶段为水解酸化阶段。复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物,然后渗入细胞体内,分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。
第二阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作用下,第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2,在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2。
第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。
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