过氧化钠.txt

1、Bryant认为消化经历四个阶段：1.水解阶段，固态有机物被细菌的胞外酶水解；2.酸化；3.乙酸化阶段,指进入甲烷化阶段之前，代谢中间液态产物都要乙酸化4.第四阶段是甲烷化阶段。根据厌氧消化的两大类菌群，厌氧消化过程又可分为两个阶段，即：酸性发酵阶段和碱性发酵阶段，如(图 19-1) 所示。1.酸性发酵阶段两阶段理论将液化阶段和产酸阶段合称为酸性发酵阶段。在酸性发酵阶段，高分子有机物首先在兼性厌氧菌胞外酶的作用下水解和液化，然后渗入细胞体内，在胞内酶的作用下转化为醋酸等挥发性有机酸和硫化物。pH 值下降。氢的产生，是消化第一阶段的特征，所以第一阶段也称作“氢发酵”。兼性厌氧菌在分解有机物的过程

2、中产生的能量几乎全部消耗作为有机物发酵所需的能源，只有少部分合成新细胞。因此酸性消化时，细胞的增殖很少。产酸菌在低 pH 值时也能生 ， 有 pH 值 化的能 。 2.碱性消化阶段性厌氧菌将消化过程第一阶段产生的中间产物和代谢产物 被甲烷菌 用分解成 氧化 甲烷和 ，pH 值 。 消化过程第 阶段的特征是产生大量的甲烷 体，所以第 阶段称为“甲烷发酵”。 甲烷菌的生 特 ，即在合 的 下 增殖 也 ，因此甲烷化过程水的厌氧消化进程。 图 19-1 厌氧消化两阶段示图 19.1.1currency1水理“中的厌氧生物在厌氧消化fi中生物fl要分为两大类： 产甲烷菌 non-menthanogen

3、s 和产甲烷细菌 menthanogens 。厌氧消化过程的 产甲烷菌和产甲烷菌的生理特性有大的， 的要，”(19-1) 。 19-1 产酸菌和产甲烷菌的特性 产甲烷菌 产酸菌 pH 的 性 ， pH 为 6.87.2 ， pH 为 5.57.0 氧化 Eh 2000 Na 3500 5500 1500 3000 Fe 1710 溶解性硫化物 200 Cr 6+ 3 Ca 2500 4500 Cr 3+ 500 Mg 1000 1500 Cd 150 K 2500 4500 19.2.7 酸碱 pH值和消化液的缓作用 厌氧生物的生 动 物代谢 pH 有密切的关， pH 值的 化直currenc

4、y1影响着消化过程和消化产物，的生物要的 pH 值，过高过低的 pH 生物是 的，fi在： 1 pH 的 化引起生物体的荷 化，进 影响生物 物的 收； 2 pH 生物细胞有直currency1影响外，可以促 有机化合物的子化作用， 生物产生间currency1影响，因为 子状态化合物比子状态化合物更容渗入细胞； 3 pH 烈地影响酶的性，酶只有在 宜的 pH 值时 能发挥 大性， 宜的 pH 值 酶的性降低，进 影响生物细胞内的生物化 过程。 厌氧消化体中的产甲烷菌 pH 的 化 ，大 产甲烷菌 合的 pH 范围在 6.177.14 之间， pH 在 6.87.2 时产甲烷菌的性 高。 pH

5、 低 6.2 时产甲烷效率明显下降是 此时甲烷的成 率低 有机酸的成 率，此时，产甲烷菌的生 则被明显抑， 产酸菌的性仍很旺盛， 导致 pH 降至 4.55.0 ， 酸化状态 甲烷菌是有 害作用的。 pH 高 7.5 时产甲烷效率的明显下降是 NH4+ 转 成 产甲烷菌有 的 子化的 NH3 。在际运中根据际情况要投加 酸氢钠 酸钠等缓物。如”酸性过大，可在发酵液中加人 量的石灰；如碱性过大则 时投加新 的消化 和水 排 部分消化物。一节下一节 第19章 厌氧生物理 19.3 两级厌氧 两 厌氧理19.3.1两级厌氧生物理两级消化：根据沼 产生的规律 图 19-6设计。 图 19-6 消化时间

6、 产 率关曲线 1. 的：节省能量 节省加 的部分能量2. 特点：第一级：加热 3335 。第 级：加热 2026 可视为 缩池用。3. 池容 19.3.2 两 厌氧生物理两 厌氧消化：根据消化机理设计。1. 的：改善厌氧消化 ， 减少池容 能耗。2. 特点：第一 ：n=100%；t停=1d 水解 发酵 产氢产乙酸阶段 即消化的第一 阶段。需加热 。第 ：n= 1517%； ； 产甲烷阶段 即消化的第三阶段需加热 。3. 产 量：1.01.3m3/m30.91.1m3/kgBOD54. 优点：1 总容积 2 加热耗热量少，能耗少3 运管理方19.4 厌氧生物理“ 反 器19.4.1普 厌氧消化

7、池1. 池消化池的 本池有圆柱和 两 。2. 构消化池的构fl要的投配 排 溢流fi，沼 排出 收集 贮 设备 设备 加 设备等。1投配 排 溢流fi1投配：生需先排入消化池的投配池，然后用抽送至消化池。2排：消化池的排管设在池，依靠消化池内的静水 将熟排至的后续理 置。3溢流 置：用以 沼 室 恒。溢流 置 避免集 罩 大 。溢流 置 用有倒虹管大 水封等3 。如(图19-7)所示：2沼 的收集 贮 设备产 量 用 量 ，所以 设贮 柜进调节。沼 集 罩 过沼 管输送倒贮 柜。贮 柜有低浮盖 高球罐两 ，如(图19-8)所示：3设备的 的是 池内 ，防 分 成浮 ，缓池内碱 ， 提高分解 。

8、当消化池内各 超过10时，被认为 合 。消化池的方有沼 ，加水射器 联合等3 可用连续；也可用间歇，在510h内将全池一次。1加水射器2联合联合的特点是把生加 沼 联合在一个 置内完成。 3沼 沼 的优点是比充分，可促进厌氧分解，缩短消化时间。4加 消化池加 的在 ： 消化池的消化 中 高 ， 消化能有效地进。加 方有两 ：1用热水蒸汽直currency1 入消化池 入设在消化池内的盘管进间currency1加热；点： 的含水率增加，局部热过高 在盘管外壁结等。2池外间currency1加 ，即把生加 足以消化 补偿消化池体 管道的热损失。优点：有效地杀灭生中的寄生虫 。池外间currency

9、1加 用套管水热交换器热交换器兼 合器完成。如(图19-9)所示：图 19-9 套管热交换器 1- 入 ； 2- 出 ； 3- 热媒进 ； 4- 热媒出 19.4.2 厌氧currency1“厌氧currency1是在普 消化池的 础 ， 性fi的启示 开发的。 流程如下(图19-10)所示：图 19-10 厌氧生物currency1 fl要特征：在厌氧反 器后设淀池，进回流，结” 厌氧反 器内能 高的 ，可大大降低水 停留时间。根据生物固体 停留时间，可得下：中 生物固体 停留时间，d；反 器中生物 ， g/m3；反 器容积，m3；出水生物 ，g/m3；理currency1水流量， m3/d

10、； 余生物 ，g/m3； 余排放量，m3/d 。假设fi的 余很少，甚至可做fi排放 余，则 ，则 可改写为：中 为水 停留时间，d。19.4.2 厌氧生物滤池1. 厌氧生物滤池的构厌氧生物滤池是 填滤料的厌氧反 器。厌氧生物以生物膜的态生 在滤料，currency1水淹没地 过滤料，在生物膜的 附作用和生物的代谢作用以 滤料的截留作用下，currency1水中有机染物被去 。产生的沼 则聚集 池顶部罩内， 顶部引出。理水则 旁侧流出。为分理水挟出的生物膜，一在滤池后需设淀池。2. 厌氧生物滤池的根据水流方向，厌氧生物滤池可分为 流和降流两 。如下(图19-11)所示：a 降流 b 流 图 1

11、9-11 厌氧生物滤池 19.4.3 厌氧生物转盘1.厌氧生物转盘的构厌氧生物转盘的构 氧生物转盘 似，之在 部加盖密封，为收集沼 和防 液 的空间有氧 在。厌氧生物转盘 盘片 密封的反 槽 转 动 置等成。如下(图19-12)所示：图 19-12 厌氧生物转盘构图 厌氧生物转盘的特点：1 生物 高，可 高的有机物负荷；2 currency1水在反 器内 水 方向流动， 需提 currency1水，节能；3 需理水回流， 厌氧 和流化 节能又 作；4 理含 浮固体高的currency1水， 在 ；5 转盘转动，“ 化生物膜 ， 生物膜经 高的性；6 有 负荷的能 ，理过程 性；7 可采用 级串

12、联，各级生物 生 下；8 运管理。19.4.4 UASB 厌氧 反 器1. 流厌氧 的构流厌氧 在构 的特点是集生物反 淀 一体，是一 结构 的厌氧反 器。如(图19-13)所示：图 19-13 流厌氧 2. 流厌氧 的特点：1 内生物量 ， 合 可2030g/L；2容积负荷率高，在中 发酵 下，一情况下可10kgCOD/(m3d)左右甚至能 高1540 kgCOD/(m3d)，currency1水在反 器内的水 停留时间短，因此所需池容大大缩 。3设备fl ，运方， 需设淀池和回流 置，需填充填料，也需在反 内设机置， 低， 管理， 在 。19.4.5 厌氧 厌氧流化 反 器1. 厌氧 化

13、厌氧流化 的“流程两 厌氧流化 “流程如(图19-14)所示， 内充填细 的固体 填料，如石 性和石等，填料 一为0.21mm。currency1水 部流入，为 填料 ，需将部分出水用 进回流，提高内水流的 。图 19-14 厌氧流化 流程图 2. 厌氧 化 厌氧流化 的特点：1细 的填料为生物附着生 提 比大的比积， 内 有很高的生物 ，一为30gVSS/L左右，因此有机物容积负荷高，一为1040 kgCOD/(m3d)，水 停留时间短， 负荷能 ，运 ；2体 状态，能防 体 ；3 内生物固体停留时间 ，运 ， 余量少；4 可用 高 有机currency1水的厌氧理，也可用 低 的水理。厌氧

14、流化 的fl要 点有：1体流化能耗大；2fi的设计要高。19.4.6 厌氧 流反 器1. 厌氧 流反 器的构和“流程厌氧 流反 器 currency1水理“流程如(图19-15)所示。在反 器内currency1直 水流方向设 “来反 器内高的 以减少水 停留时间。“把反 器分为 个 向流室和下向流室。 向流室比， 聚集，下向流室比， 往 向流的导下部fifl加60的导流， 将水送至 向流室的中 ， 水充分 合 高的，当currency1水COD 高时，为避免出fi挥发性有机酸 过高，减少缓 的投加量和减少反 器前成的细菌的生，理后的水进回流， 进水COD至大 510g/L，当currency

15、1水COD 低时，需进回流。图 19-15 厌氧“反 器“流程图 2. 厌氧“反 器的特点：(1反 器启动短。 明，currency1 一个后，就有 成，两个就可以投入 运；(2) 避免厌氧滤池 厌氧 和厌氧流化 的 ；(3避免 流厌氧 因 发生流失 ；(4需要 合 置；(5需体。19 4 7 高 厌氧理“一认为， 作 在 50 更高则可称为高 ，热菌在此 下 currency1水中的有机物进消化， 降解有机currency1物 过产甲烷回收能量。高 厌氧生物理技术fl要有以下几个突出优点：1 细菌生 率高， 细菌在 55 时的生 率是 30 时的 2 3 倍，即 产甲烷性高；2 病菌的去 率

16、高，经高 厌氧消化的和出水可用 ”和 ；3 余产率低，然高 下细菌的生 率高，但 亡 率也高，所以产率低。高 厌氧消化的效”各 因 的影响，fl要影响因 为： 1 和 pH 值： 和 pH 值 高 厌氧消化“ 有大的影响。在高 厌氧生物反 器内生物 的 化分 ， 的大 动会 的成产生 的影响，一将 化在 1 2 的范围内。厌氧理体中的 pH 值 进水 pH 值的影响外， 代谢过程中建的缓 。影响缓 的有挥发性 酸 碱 和 CO 2 含量。高 厌氧 的 为 55， 值为 6.5 。 2 有机负荷：高负荷是高 厌氧的优所在， 高负荷 的成 有要作用，可物更 地进入 内部， 允许大的 生 和 在。

17、减少反 器负荷则会导致 降低，负荷的动会导致 的破 。要 反 器可 高负荷，则 反 器的设计有很高的要。 3 挥发性 酸：挥发性 酸 也是高 厌氧反 器 运的要指标。4 生物体：在一高 厌氧生物反 器中需要加入体，加 的成， 如厌氧滤 (AF) 和厌氧流化(AFB)，在启动阶段投加性 可以起 的作用， 用 的性，加快 成 的细菌在 集。一 加细 的体积超过反 器体积的 2% 。 5 流厌氧 ： UASB 有负荷高，能耗 ， 填料和体，有效容积率高，总运成本低等优点，是 前用 的高 反 器之一。 UASB 用 高 厌氧 下理有机currency1水的“在过去的 几 中经得 的 。 化是大 UAS

18、B 反 器启动的 标和成 启动的标志。影响 成的因 很 ，currency1水类 currency1水前理 pH 值 有机负荷以 反 器的结构等都会 产生一的影响。有人 用 UASB 高 厌氧理 - 挥发性 酸合物，在 当 的时间内反 器fi出的 性。 3 个内反 器的 COD 负荷增加 100kg/( 3 ) ， COD 去 率增加 90% ，生物产 率 为 50 3 /( 3 ) ，没有出fi明显的高 菌 出fi 。 6 厌氧流化 ： AFB 是在 UASB 础 改的反 器类 。在 AFB 中 , 反 器中 合充分，生物膜的分布比 一，所以 AFB 可以被 作连续流 全 流的 一生物体。

19、AFB 依靠在性的填充 成生物膜来 留厌氧， 中物的 和 合则依靠 有生物膜的 成流化态来fi。 ： 液currency1水高 厌氧理“ 液currency1水理“程设计理水量为 1500 t/d ，分 2 建成。fl要设计如下： currency1水水 CODCr 40000-70000 mg/LBOD5 35000-40000 mg/LpH为 3.7一4SS为 4000一12 000 mg/L；出水水 CODCr 100 mg/LpH 6一9BODS 20 mg/LSS 70 mg/L；“程fl要分3个部分：水理fi 置 fi和沼 回收fi。水理fi 6 直为15m的高 55UASB，3

20、SBR反 池和调调量设成。为解 ，UASB中的三 分器 大 配水器 SBR池中的 水器 采用 ， 作和管理。“程所产生沼 的甲烷含量为70%， 性类似 然 。沼 产量为35000 m3/d， 合 然 产量为24500m3/d。 0.898 /m3计，则“程效 为726 / 。“流程如(图19-1)所示。一节 第19章 厌氧生物理 19.5 厌氧生物理的运管理厌氧消化fi理效”的坏很大程 运中的管理。厌氧消化池的运管理 以下规：1 在运管理 注：时排放消化；池外加 为 的消化池，投和 时进；充分，消化池 在25h 之内充分 合一次；消化池中的得 排时进,在产量足在启动间 充分进时， 采用 , 消

21、化 恒；产 量 pH 值 酸 总碱 和沼 成分等据， 根据 据调 消化池运“况；级消化池的 液 设计要时排放；消化池溢流管 ， 水封高 。2 厌氧消化池运时注以下全 作项：在投配 加热 排放等项 作前， 首先 各 “管 的启 是 ， 水；次蒸汽加热前， 排放蒸汽管道内的 水；沼 管道内的 水 排放；消化池排时， 将沼 管道 贮 柜联；消化池内 超过设计值时， 停 ；消化池放空理 采防 ，池内有害 体和可 体含量 符合规； 作人员修和 加热 等设时， 采全防 ； 班 一次消化池和沼 管道 是 。3 厌氧消化池 以下要：消化池的各 加热设 垢 修 更换；消化池池体 沼 管道 蒸 管道和热水管道 热交换器 等设 设备 进 和 修；寒 季节 做设备和管道的 防冻“作；热交换器管 和 的密封材料 时更换； 运的消化池，宜5 彻理 修一次。4 厌氧消化池运时 以下技术指标：厌氧中 消化 运 符合(19.5.1) 的规。19.5.1 厌氧中 消化 运序号项 运1( )3412投配率(%)483含水率(%)进9598出95左右4pH值785有机物分解率(%)大 306沼 伴 量m3/ m3h0.8m3/ m周 h457沼 次/d308沼 中fl要 体成分(%)CH455；CO2510总碱 mg/L2000http:/