① 废水的好氧生物处理与厌氧生物处理各有什么优缺点
废水的好氧生物处理与厌氧生物处理各有什么优缺点
好氧生物法是在有游专离氧(分子氧)存在的条件下属,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主),作为营养源进行好氧代谢。
厌氧处理是利用厌氧菌的作用,去除废水中的有机物,通常需要时间较长。厌氧生物处理是有机物在无氧的条件下,借助转性厌氧菌和兼性厌氧菌的作用下,将大部分的有机物转化为甲烷,二氧化碳,水等简单小分子有机物。也称厌氧消化、厌氧发酵或厌氧稳定技术。厌氧处理后的污泥和消化液可用于农田作为肥料。
② 废水厌氧生物处理和好氧生物处理的区别
最大的区别就是处理环境.厌氧生物处理就是在厌氧条件下微生物降解废水中的有机物
好氧生物处理就是在有氧条件下微生物降解废水中的有机物
其次是所能处理的有机物.厌氧生物处理处理大分子量的有机物.主要是将大分子量的有机物分
解成较小分子量的有机物并将其中一部分的有机物转化成甲烷等可利
用的能源
好氧生物处理处理经厌氧生物处理后的废水中分子量较小的有机物并
将其分解成无机物,分解的无机物在二沉池加入一定量的混凝剂和/或絮
凝剂将其沉降与水分离从而达到废水净化的目的
厌氧处理是利用厌氧菌的作用,去除废水中的有机物,通常需要时间较长.厌氧过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段.
水解酸化的产物主要是小分子有机物,使废水中溶解性有机物显著提高,而微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞内,而不溶性大分子物质首先要通过胞外酶的分解才得以进入微生物体内代谢.例如天然胶联剂(主要为淀粉类),首先被转化为多糖,再水解为单糖.纤维素被纤维素酶水解成纤维二糖与葡萄糖.半纤维素被聚木糖酶等水解成低聚糖和单糖.
水解过程较缓慢,同时受多种因素的影响,是厌氧降解的限速阶段.在酸化这一阶段,上述第一阶段形成的小分子化合物在发酵细菌即酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细菌体外,主要包括挥发性有机酸(VFA)、乳醇、醇类等,接着进一步转化为乙酸、氢气、碳酸等.酸化过程是由大量发酵细菌和产乙酸菌完成的,他们绝大多数是严格厌氧菌,可分解糖、氨基酸和有机酸.
好氧池的作用是让活性污泥进行有氧呼吸,进一步把有机物分解成无机物.去除污染物的功能.运行好是要控制好含氧量及微生物的其他各需条件的最佳,这样才能是微生物具有最大效益的进行有氧呼吸
③ 废水厌氧生物处理的技术特点
优点:
1、高效对污水进行处理
2、简单易行
3、灵活适用于大小规模
4、容积负荷率的版提高使得对空间的需求降低权
5、能耗低
6、剩余污泥量少
7、污泥稳定性良好,具有良好的脱水性能,有利于污泥的最重处置
8、厌氧污泥可以在不严重影响其活性和其他重要特性的情况下被保持很长时间
9、低营养需求(对N、P等需求很低)
缺点:
1、厌氧微生物对pH、温度和毒性等环境条件极其敏感
2、厌氧反应器的初次启动期很长
3、处理过程会产生恶臭味气体
但这些缺点可以被逐渐的克服,厌氧处理过程非常稳定;只有在处理工业废水的时候可能需要控制pH;厌氧处理微生物容易适应低温环境,也能够忍耐很多种毒性物质;而在一定情况下,恰当的设计、建设以及适当的运行反应器能够完全除去恶臭气体。总体来说,废水的厌氧生物处理比较适应当前的环境情况,有利于可持续发展的进行。
④ 废水厌氧生物处理的原理
在厌氧处理过程中,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等。在此过程中,不同微生物的代谢过程相互影响,相互制约,形成了复杂的生态系统。对高分子有机物的厌氧过程的叙述,有助于我们了解这一过程的基本内容。
高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段:水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
(1)水解阶段
水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。
高分子有机物因相对分子量巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细菌直接利用。它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如,纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢,因此被认为是含高分子有机物或悬浮物废液厌氧降解的限速阶段。多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。水解速度的可由以下动力学方程加以描述:ρ=ρo/(1+Kh.T)
ρ ——可降解的非溶解性底物浓度(g/L);
ρo———非溶解性底物的初始浓度(g/L);
Kh——水解常数(d^-1);
T——停留时间(d)
(2)发酵(或酸化)阶段
发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程,在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物,因此这一过程也称为酸化。
在这一阶段,上述小分子的化合物发酵细菌(即酸化菌)的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌,但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中,这些兼性厌氧菌能够起到保护像甲烷菌这样的严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等,产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。与此同时,酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质,因此,未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。
在厌氧降解过程中,酸化细菌对酸的耐受力必须加以考虑。酸化过程pH下降到4时能可以进行。但是产甲烷过程pH值的范围在6.5~7.5之间,因此pH值的下降将会减少甲烷的生成和氢的消耗,并进一步引起酸化末端产物组成的改变。
(3)产乙酸阶段
在产氢产乙酸菌的作用下,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。
其某些反应式如下:
CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2 ΔG’0=-4.2KJ/MOL
CH3CH2OH+H2O-> CH3COO-+H++2H2O ΔG’0=9.6KJ/MOL
CH3CH2CH2COO-+2H2O-> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG’0=48.1KJ/MOL
CH3CH2COO-+3H2O-> CH3COO-+HCO3-+H++3H2 ΔG’0=76.1KJ/MOL
4CH3OH+2CO2-> 3CH3COO-+2H2O ΔG’0=-2.9KJ/MOL
2HCO3-+4H2+H+->CH3COO-+4H2O ΔG’0=-70.3KJ/MOL
(4)甲烷阶段
这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、二氧化碳和氢气等转化为甲烷的过程有两种生理上不同的产甲烷菌完成,一组把氢和二氧化碳转化成甲烷,另一组从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷,前者约占总量的1/3,后者约占2/3。
最主要的产甲烷过程反应有:
CH3COO-+H2O->CH4+HCO3- ΔG’0=-31.0KJ/MOL
HCO3-+H++4H2->CH4+3H2O ΔG’0=-135.6KJ/MOL
4CH3OH->3CH4+CO2+2H2O ΔG’0=-312KJ/MOL
4HCOO-+2H+->CH4+CO2+2HCO3- ΔG’0=-32.9KJ/MOL
在甲烷的形成过程中,主要的中间产物是甲基辅酶M(CH3-S-CH2-SO3-)。
需要指出的是:一些书把厌氧消化过程分为三个阶段,把第一、第二阶段合成为一个阶段,称为水解酸化阶段。在这里我们则认为分为四个阶段能更清楚反应厌氧消化过程。
上述四个阶段的反应速度依废水的性质而异,在含纤维素、半纤维素、果胶和脂类等污染物为主的废水中,水解易成为速度限制步骤;简单的糖类、淀粉、氨基酸和一般蛋白质均能被微生物迅速分解,对含这类有机物的废水,产甲烷易成为限速阶段。虽然厌氧消化过程可分为以上四个过程,但是在厌氧反应器中,四个阶段是同时进行的,并保持某种程度的动态平衡。该平衡一旦被pH值、温度、有机负荷等外加因素所破坏,则首先将使产甲烷阶段受到抑制,其结果会导致低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化,甚至导致整个消化过程停滞。
⑤ 比较废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件
好氧生物处理
好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主),作为营养源进行好氧代谢。
过程:有机物被微生物摄取后,通过代谢活动,约有三分之一被分解、稳定,并提供其生理活动所需的能量;约有三分之二被转化,合成为新的原生质(细胞质),即进行微生物自身生长繁殖。后者就是废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分,通常称其剩余活性污泥或生物膜,又称生物污泥。在废水生物处理过程中,生物污泥经固—液分离后,需进行进一步处理和处置。
优点:好氧生物处理的反应速度较快,所需的反应时间较短,故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。所以,目前对中、低浓度的有机废水,或者说BOD浓度小于500mg/L的有机废水,基本上采用好氧生物处理法。
在废水处理工程中,好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。
厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物,同时释放能量。在这个过程中,有机物的转化分为三部分进行:部分转化为CH4,这是一种可燃气体,可回收利用;还有部分被分解为 CO2、H20、NH3、H2S等无机物,并为细胞合成提供能量;少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合成,故相对于好氧生物处理法,其污泥增长率小得多。
废水厌氧生物处理
废水厌氧生物处理过程不需另加氧源,故运行费用低。此外,它还具有剩余污泥量少,可回收能量(CH4)等优点。其主要缺点是反应速度较慢,反应时间较长,处理构筑物容积大等。但通过对新型构筑物的研究开发,其容积可缩小。此外,为维持较高的反应速度,需维持较高的反应温度,就要消耗能源。
对于有机污泥和高浓度有机废水(一般B005≥2 000mg/L)可采用厌氧生物处理法。
⑥ 厌氧生物处理与好养生物处理相比具有哪些优点和缺点
复好氧生物处理
制好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主),作为营养源进行好氧代谢。
废水厌氧生物处理
废水厌氧生物处理过程不需另加氧源,故运行费用低。此外,它还具有剩余污泥量少,可回收能量(CH4)等优点。其主要缺点是反应速度较慢,反应时间较长,处理构筑物容积大等。但通过对新型构筑物的研究开发,其容积可缩小。此外,为维持较高的反应速度,需维持较高的反应温度,就要消耗能源。
对于有机污泥和高浓度有机废水(一般B005≥2 000mg/L)可采用厌氧生物处理法。
⑦ 污水处理厌氧生物处理的影响因素有哪些
⑴ 能耗较低:因为厌氧生物处理不需要供氧,能源消耗约为好氧活性污泥法专的1/10,还能产生具属有较高热值的甲烷气(CH4)。每去除1gCODcr可以产生0.35标准升甲烷或0.7标准升沼气。沼气的热值为22.7KJ/L,甲烷的热值为39300KJ/m3,一般天然气的热值为34300KJ/m3 。
⑵ 污泥产量低:因为厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多,好氧生物处理系统每处理1kgCODcr产生的污泥量为0.25~0.6kg,而厌氧生物处理系统每处理1kgCODcr产生的污泥量只有0.02~0.18kg。
⑶可对好氧生物处理系统不能降解的一些大分子有机物进行彻底降解或部分降解。
⑷ 厌氧微生物对温度、PH等环境因素的变化更为敏感,运行管理好厌氧生物处理系统的难度较大。
⑸ 水温适应广:好氧处理水温在10~35℃之间,当高温时就需采取降温措施;而厌氧处理水温适应广泛,分低温厌氧(10~30℃)、中温厌氧(30~40℃)和高温厌氧(50~60℃)。
⑧ 厌氧生物处理工艺应用于废水处理时有哪些优缺点
好氧生来物处理是在有游自离氧(分子氧)存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。优点有反应速度较快,废水停留时间较短,故处理构筑物容积较小;处理过程中散发的臭气较少;对能降解有机物分解完全等。缺点有对难降解有机物去除率低、污泥量较厌氧处理多、运行费用较高等。
厌氧生物处理是有机物在无氧的条件下,借助转性厌氧菌和兼性厌氧菌的作用下,将大部分的有机物转化为甲烷等简单小分子有机物与无机物,从而使污水得到净化。优点有有机物去除率高、污泥量少、运行费用少等。缺点有废水停留时间较长、有机物分解不完全、臭气产生多等。
⑨ 哪位高手知道厌氧法和好氧法处理的优缺点和适用范围是什么
【好氧法】好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主),作为营养源进行好氧代谢。
【过程】有机物被微生物摄取后,通过代谢活动,约有三分之一被分解、稳定,并提供其生理活动所需的能量;约有三分之二被转化,合成为新的原生质(细胞质),即进行微生物自身生长繁殖。后者就是废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分,通常称其剩余活性污泥或生物膜,又称生物污泥。在废水生物处理过程中,生物污泥经固—液分离后,需进行进一步处理和处置。
【优缺点】好氧生物处理的反应速度较快,所需的反应时间较短,故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。缺点就是需持续曝气,耗能大,运行费用高,产生的污泥量大。
【适用范围】目前对中、低浓度的有机废水,或者说BOD浓度小于500mg/L的有机废水,基本上采用好氧生物处理法。
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【厌氧法】厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。
【过程】在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物,同时释放能量。在这个过程中,有机物的转化分为三部分进行:部分转化为CH4,这是一种可燃气体,可回收利用;还有部分被分解为 CO2、H20、NH3、H2S等无机物,并为细胞合成提供能量;少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合成,故相对于好氧生物处理法,其污泥增长率小得多。
【优缺点】废水厌氧生物处理过程不需另加氧源,故运行费用低。此外,它还具有剩余污泥量少,可回收能量(CH4)等优点。其主要缺点是反应速度较慢,反应时间较长,处理构筑物容积大等。此外,为维持较高的反应速度,需维持较高的反应温度,就要消耗能源。
【适用范围】对于有机污泥和高浓度有机废水(一般B005≥2 000mg/L)可采用厌氧生物处理法。
⑩ 厌氧生物处理工艺应用于废水处理时有哪些优缺点
优点:良好的环境效益占地少剩余污泥量少营养物质需求量小应用范围广易启动,可保持活性
缺点:出水COD浓度较高启动时间长厌氧微生物对有毒物质敏感