第11章厌氧生物处理法 11.1厌氧法的基本原理 11.2厌氧法的影响因素 11.3厌氧法的工艺和设备 11.4厌氧消化过程动力学 11.5厌氧产气量计算
第11章 厌氧生物处理法 11.1 厌氧法的基本原理 11.2 厌氧法的影响因素 11.3 厌氧法的工艺和设备 11.4 厌氧消化过程动力学 11.5 厌氧产气量计算
11.1厌氧法的基本原理 在断绝与空气接触的条件下,依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化 学作用,对有机物进行生化降解的过程,称为厌氧生物处理法或厌氧消 化法。 若有机物的降解产物主要是有机酸,则此过程称为不完全的厌氧消化 简称为酸发酵或酸化。若进一步将有机酸转化为以甲烷为主的生物气, 此全过程称为完全的厌氧消化,简称为甲烷发酵或沼气发酵。 厌氧生物处理法的处理对象是:高浓度有机工业废水、城镇污水的 污泥、动植物残体等。厌氧生物处理的方法和基本功能有二 (1)酸发酵的目的是为进一步进行生物处理提供生物降解的基质; (2)甲烷发酵的目的是进一步降解有机物和生产气体燃料。完全的 厌氧生物处理工艺因兼有降解有机物和生产气体燃料的双重功能,因而 得到了广泛的发展和应用
11.1 厌氧法的基本原理 在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化 学作用，对有机物进行生化降解的过程，称为厌氧生物处理法或厌氧消 化法。 若有机物的降解产物主要是有机酸，则此过程称为不完全的厌氧消化， 简称为酸发酵或酸化。若进一步将有机酸转化为以甲烷为主的生物气， 此全过程称为完全的厌氧消化，简称为甲烷发酵或沼气发酵。 厌氧生物处理法的处理对象是：高浓度有机工业废水、城镇污水的 污泥、动植物残体等。厌氧生物处理的方法和基本功能有二： （1）酸发酵的目的是为进一步进行生物处理提供生物降解的基质； （2）甲烷发酵的目的是进一步降解有机物和生产气体燃料。完全的 厌氧生物处理工艺因兼有降解有机物和生产气体燃料的双重功能，因而 得到了广泛的发展和应用
11.1厌氧法的基本原理 有机酸 大分子有机物 水解 水解的和溶解酸化 醇 类 (碳水化合物, 醛类等 蛋白质,脂肪 等) 细菌的胞外酶的有机物 产酸细菌 H, co 乙酸化 甲烷化 CH4 乙酸 乙酸细菌 甲烷细菌 CH 甲烷细菌 厌氧发酵的几个阶段
11.1 厌氧法的基本原理
11.1厌氧法的基本原理 1、水解酸化阶段(产酸或酸化细菌) 多糖(如纤维素)水解 低聚糖 细胞外单糖酸化脂肪酸醇类 产酸细茵CO2、H2 脂肪水解长链脂肪酸甘油酸化、短链脂肪酸丙酮酸 细胞外酶 产酸细菌CH4、CO2 水解 酸化脂肪酸胺、 蛋白质细胞外酶基酸 产酸细菌NH3、CH4、CO2、H2S →胨→多肽→二肽 +H2O +CO NH NH*+OH NHHCO NH4HCO3+CH3COOH—→CH3 COONH4+H2O+CO2
11.1 厌氧法的基本原理 1、水解酸化阶段（产酸或酸化细菌）
11.1厌氧法的基本原理 2、产气阶段(甲烷细菌) 乙酸化阶段 CH3CH2CH2CH2COOH +2H2O-CH3 CH2 COOH+CH3 COOH+2H, (戊酸) (丙酸) (乙酸) CH3CH2COOH-+2H2O-CH3 COOH+3H2+CO 2 (丙酸) (乙酸) 甲烷化阶段 产甲烷菌 4H2+CO2 CH4+ 2H2O (占1/3) CH COOH甲烷2xCH,+20O2 (占2/3) CH COONH1+H2O产甲烷剧CH2+ NHHCO
11.1 厌氧法的基本原理 2、产气阶段（甲烷细菌） 乙酸化阶段 甲烷化阶段