《环境工程微生物学》课程教学资源（PPT课件）第八章 微生物除污工程原理（厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法）

第三节 厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法 废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理： 一、厌氧法的优点 0 提问：优点有哪些？ 1.产生的沼气可用于发电或作为能源 沼气中的主要成分是甲烷，含量50~75%之间， 是一种很好的燃料。以日排COD10t的工厂为 例，若COD去除率为80%，甲烷产量为理论的 80%时，则可日产甲烷22403，其热值相当于 3.85t原煤，可发电5400度电。 5.21沼气池

第三节 厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法 废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理; 一、厌氧法的优点 提问：优点有哪些？ 1．产生的沼气可用于发电或作为能源 沼气中的主要成分是甲烷，含量50~75%之间， 是一种很好的燃料。以日排COD10t的工厂为 例，若COD去除率为80%，甲烷产量为理论的 80%时，则可日产甲烷2240m3 ,其热值相当于 3.85t原煤，可发电5400度电

2.对营养物的需求量少 好氧方法BOD:N:P=100:5:1,而厌氧方法为 (350~500)：5:1,相比而言对N、P的需求要小的 多，因此厌氧处理时可以不添加或少添加营养盐。 4.产生的污泥量少，运行费用低 繁殖慢；不需要曝气 基于这些优点，厌氧处理在食品、酿造、制糖等工 业中得到了广泛的应用。但厌氧处理也存在缺点

2．对营养物的需求量少 好氧方法BOD：N：P=100：5：1，而厌氧方法为 （350~500）：5：1，相比而言对N、P的需求要小的 多，因此厌氧处理时可以不添加或少添加营养盐。 4．产生的污泥量少，运行费用低 ? 繁殖慢；不需要曝气 基于这些优点，厌氧处理在食品、酿造、制糖等工 业中得到了广泛的应用。但厌氧处理也存在缺点

厌氧法的缺点 提问：？ 1.出水的有机物浓度高于好氧处理： 发酵分解有机物不完全； 0 2.对温度变化较为敏感： 工业中需要设置进水的控温装置，37℃。 0 3.厌氧微生物对有毒物质较为敏感： 但经过毒物驯化处理的厌氧菌对毒物的耐受力常常会极大地提 高

提问：？ 1．出水的有机物浓度高于好氧处理； 发酵分解有机物不完全； 2．对温度变化较为敏感； 工业中需要设置进水的控温装置，37℃。 3．厌氧微生物对有毒物质较为敏感； 但经过毒物驯化处理的厌氧菌对毒物的耐受力常常会极大地提 高。 二、厌氧法的缺点

4.初次启动过程缓慢，处理时间长 好氧处理体系的活性污泥或生物膜通常只需要7天就可以培育 成功，而厌氧处理体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.处理过程中产生臭气和有色物质 提问：是什么？ 臭气主要是SRB形成的具有臭味的硫化氢气体以及硫醇、氨气、 有机酸等的臭气。同时硫化氢还会与水中的铁离子等金属离子 反应形成黑色的硫化物沉淀，使处理后的废水颜色较深，需要 添加后处理设施，进一步脱色脱臭

4. 初次启动过程缓慢,处理时间长 好氧处理体系的活性污泥或生物膜通常只需要7天就可以培育 成功，而厌氧处理体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．处理过程中产生臭气和有色物质 提问：是什么？ 臭气主要是SRB形成的具有臭味的硫化氢气体以及硫醇、氨气、 有机酸等的臭气。同时硫化氢还会与水中的铁离子等金属离子 反应形成黑色的硫化物沉淀，使处理后的废水颜色较深，需要 添加后处理设施，进一步脱色脱臭

厌氧活性污泥法 (一)·厌氧活性污泥的性质和组成 由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质形成的污泥颗粒。 呈灰色至黑色， 有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能； 颗粒厌氧活性污泥的直径在0.5mm以上。 微生物的组成主要有六种： 由外到内水解细菌、发酵细菌、氢细菌和乙酸菌、里 烷菌、硫酸盐还原菌厌氧原生动物其中产甲烷丝菌 是厌氧活性污泥的中心骨架

三、 厌氧活性污泥法 （一）．厌氧活性污泥的性质和组成 由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质形成的污泥颗粒。 呈灰色至黑色， 有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能； 颗粒厌氧活性污泥的直径在0．5mm以上。 微生物的组成主要有六种： 由外到内水解细菌、发酵细菌、氢细菌和乙酸菌、甲 烷菌 、硫酸盐还原菌、厌氧原生动物其中产甲烷丝菌 是厌氧活性污泥的中心骨架

厌氧活性污泥净化废水的作用机理 复杂污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段水解阶段、发 酵阶段（又称酸化阶段）、产乙酸阶段、产甲烷阶 段 框图表示见下图 L.水解阶段 在细菌胞外酶的作用下大分子的有机物水解为小分子的有机物 2.发酵阶段 梭状芽孢杆菌、拟枉菌等酸化细菌吸收并转化为更为简单的化 合物分祕到细胞外，产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧 化碳、氢气、氨等D

（二）厌氧活性污泥净化废水的作用机理 复杂污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段水解阶段、发 酵阶段（又称酸化阶段）、 产乙酸阶段、产甲烷阶 段 框图表示见下图 1．水解阶段 在细菌胞外酶的作用下大分子的有机物水解为小分子的有机物 2．发酵阶段 梭状芽孢杆菌、拟杆菌等酸化细菌吸收并转化为更为简单的化 合物分泌到细胞外，产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧 化碳、氢气、氨等

复杂有机物 1水解2发酵 ↓ 脂肪酸 3产乙酸 硫酸盐还原 H2+C02 乙酸 4产甲烷 4产甲烷 硫酸盐还原 CH4 +COz ◆ 硫酸盐还原 H2S+CO

复杂有机物 1水解 2发酵 脂肪酸 H2 + CO2 乙酸 3产乙酸 CH4 + CO2 H2S+ CO2 硫酸盐还原 硫酸盐还原 4产甲烷 4产甲烷 硫酸盐还原

0 3.产乙酸阶段 上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细 胞物质，这一阶段的主导细菌是乙酸菌。同时水中有硫酸盐 时，还会有硫酸盐还原菌参与产乙酸过程。 0 4.产甲烷阶段 乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被转化为甲烷 和以及甲烷菌细胞物质。 经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、二氧化碳、氢 气、硫化氢等小分子物质和少量的厌氧污泥

3．产乙酸阶段 上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细 胞物质，这一阶段的主导细菌是乙酸菌。同时水中有硫酸盐 时，还会有硫酸盐还原菌参与产乙酸过程。 4．产甲烷阶段 乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被转化为甲烷 和以及甲烷菌细胞物质。 经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、二氧化碳、氢 气、硫化氢等小分子物质和少量的厌氧污泥

(三 厌氧活性污泥处理的工艺流程 气柜 热 ↑37℃ 厌氧活性 水 调节池 交换 污泥反应器 水 沉淀池 回流污泥 剩余污泥 其中厌氧活性污泥反应器是工艺中的核心

（三） 厌氧活性污泥处理的工艺流程 其中厌氧活性污泥反应器是工艺中的核心 废 水 调节池 热 交 换 器 ↑37℃ 厌氧活性 污泥反应器 气柜 沉淀池 出 水 回流污泥 剩余污泥

四、厌氧生物膜法 主要指厌氧滤器(AF) 沼气 出水 AF 进水

四、厌氧生物膜法 主要指厌氧滤器（AF） 沼气 出水 进水 AF