《水污染控制原理》课程教学资源（PPT课件）第十章 厌氧生物处理法

第十章厌氧生物处理法

第十章 厌氧生物处理法

主要内容及重难点心主要内容厌氧处理作用机制、主要工艺流程类别分析厌氧动力学厌氧污泥原理及动力学设计厌氧生物膜法原理及动力学设计厌氧运行管理*本章重点厌氧处理作用机制、厌氧动力学分析、厌氧污泥、生物膜法原理及动力学设计心本章难点厌氧机制、厌氧动力学模型

主要内容及重难点 ❖主要内容 ⚫ 厌氧处理作用机制、主要工艺流程类别分析 ⚫ 厌氧动力学 ⚫ 厌氧污泥原理及动力学设计 ⚫ 厌氧生物膜法原理及动力学设计 ⚫ 厌氧运行管理 ❖本章重点 ⚫ 厌氧处理作用机制、厌氧动力学分析、厌氧污泥、生物膜 法原理及动力学设计 ❖本章难点 ⚫ 厌氧机制、厌氧动力学模型

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第一节厌氧生物处理法的基本原理和流程*1.基本原理必2.甲烷的产生和形成途径*3.基本流程(1)厌氧反应器(2)促使反应器中主体液体与进水充分混合的设备或手段(3)保持反应器中主体液体达到所需温度的设备。(4)pH值调节剂投加设备。(5)沼气的排放、贮存和利用设备。(6)废弃厌氧生物污泥的贮存和处理设备

第一节 厌氧生物处理法的基本原理和流程 ❖1.基本原理 ❖2.甲烷的产生和形成途径 ❖3.基本流程 (1)厌氧反应器 (2)促使反应器中主体液体与进水充分混合的设备或手段。 (3)保持反应器中主体液体达到所需温度的设备。 (4)pH值调节剂投加设备。 (5)沼气的排放、贮存和利用设备。 (6)废弃厌氧生物污泥的贮存和处理设备

第二节厌氧过程动力学*1.底物降解和微生物生长动力学厌氧处理过程动力学常数与需氧处理过程比较，厌氧处理中的μmax一般小一至两个数量级，而K值一般则较大。×2.甲烷生成动力学在非标准状态下的产率系数(GO)Tp可按Boyle-Charles定律计算：=1.28×10-2 TT.(Go)tp273pp计算厌氧处理的甲烷生成率：TRo0-2- (1 - 1. 41YG = (G) R(1 - 1. 41Y) = 1. 28 × 101

第二节 厌氧过程动力学 ❖1.底物降解和微生物生长动力学 ⚫ 厌氧处理过程动力学常数与需氧处理过程比较，厌氧处理 中的µmax一般小一至两个数量级，而K值一般则较大。 ❖2.甲烷生成动力学 ⚫ 在非标准状态下的产率系数(G0)Tp可按Boyle-Charles定律 计算： ⚫ 计算厌氧处理的甲烷生成率： p T p T GO Tp GO 2 1.28 10 1 273 ( ) − = • =  ( ) ( ) ( Y ) P TR G G R Y p T 1 1.41 1.28 10 1 1.41 2 0 = 0 0 − =  − −

第三节厌氧活性污泥法*1.传统消化池传统消化池一般采用无回流完全混合方式运行，采用CSTR型活性污泥法方程式完全适用于传统消化池的设计但因无回流，水力停留时间①等于污泥停留时间，即等于污泥龄c，因此得下列方程式：YcV=Q0Y=1+b0.XK(1+bo.)Rup:YO.Yck.0。-(1 + b0.)8a = 0. 935 μ0 3 x 0. 298Pi- = Y(p - p)=1 + boc

第三节 厌氧活性污泥法 ❖1.传统消化池 ⚫ 传统消化池一般采用无回流完全混合方式运行，采用 CSTR型活性污泥法方程式完全适用于传统消化池的设计， 但因无回流，水力停留时间Θ等于污泥停留时间，即Θ等 于污泥龄θc，因此得下列方程式： c C b Y Y +  = 1 (1 ) (1 ) C 0 c c c Y k b K b     − + + = ( ) 1      = − + − = i c i C Y b X Y V = Qc c u Y X R  = 0.3 0.298 0.935 X  d = 

第三节厌氧活性污泥法*2.厌氧接触法特点：受温度影响大，不宜在20℃以下运行。V'gmax pgK+p1gmaxg0CK+pcminYGKop-b(K +p)11HcminY.Korgmax

第三节 厌氧活性污泥法 ❖2.厌氧接触法 ⚫ 特点：受温度影响大，不宜在20℃以下运行。   + = K r r g g max max 1 g c g r = = r  ( ) 0 min     − + + = Y K b K K G c max 0 min 1 1 rg YG K c = =

第四节厌氧生物膜法*1.厌氧填充床Pe = exp(-k / L)=1- k / LPi为了获得较高的去除率（即较大的k值），厌氧填充床的设计负荷宜采用1.5kgCOD/m3·d以上×2.厌氧膨胀床/流化床厌氧流化床生物膜表面面积底物降解动力学关系式：PLw=(Lw)max K + p

第四节 厌氧生物膜法 ❖1.厌氧填充床 ⚫ 为了获得较高的去除率（即较大的k值），厌氧填充床的 设计负荷宜采用1.5kgCOD/m3•d以上 ❖2.厌氧膨胀床/流化床 ⚫ 厌氧流化床生物膜表面面积底物降解动力学关系式： k L k L i e = exp(− / ) =1− /   ( )   + = K Lw Lw max

第四节厌氧生物膜法*3.厌氧生物转盘填料的表面面积按盘片浸水的表面面积W.计算：Wa = 2πn(R2 - R2)

第四节 厌氧生物膜法 ❖3.厌氧生物转盘 ⚫ 填料的表面面积按盘片浸水的表面面积Wd计算： 2 ( ) 2 2 2 Wd = n R1 − R