厭氧生物處理調試、運行指導手冊！
1、目(mu)的：本(ben)手冊(ce)用于(yu)厭氧生物降解工藝單(dan)元的運行管(guan)理。
2、內容及(ji)對象：手冊(ce)包括有以下7個內容：
即：厭(yan)氧生物(wu)反應概述；厭(yan)氧技術(shu)優勢(shi)和不足；反應機理(li)；厭(yan)氧反應器類型；厭(yan)氧反應器工(gong)藝控制條件；啟動方式；運行管理(li)；問題及(ji)解決措施；
手冊適用于厭氧反應(ying)器(qi)操作(zuo)人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)、污(wu)水站技工(gong)、化驗(yan)人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)和管理(li)人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)，亦可供相(xiang)關人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)參考。
3、厭(yan)氧反應概述：
利用微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)生(sheng)命過程(cheng)(cheng)中的(de)代謝(xie)活動，將(jiang)有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)分解為(wei)簡(jian)單(dan)無機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)，從而去(qu)除水中有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)污染的(de)過程(cheng)(cheng)，稱(cheng)為(wei)廢水的(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處(chu)理。根(gen)據代謝(xie)過程(cheng)(cheng)對氧(yang)(yang)(yang)的(de)需(xu)求，微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)又(you)分為(wei)好(hao)氧(yang)(yang)(yang)、厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)和(he)介于(yu)兩者間的(de)兼(jian)性微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)。厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處(chu)理就(jiu)是利用厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)代謝(xie)過程(cheng)(cheng)，在無需(xu)提供氧(yang)(yang)(yang)的(de)情(qing)況下(xia)，把有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)轉化為(wei)無機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)少(shao)量(liang)的(de)細(xi)胞(bao)物(wu)(wu)(wu)(wu)質，這些無機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)包括大量(liang)的(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)氣（即沼氣）和(he)水。
厭氧是一種(zhong)低(di)成(cheng)本廢水(shui)處理技術，把廢水(shui)治理和能源相結(jie)合，特別適合發展中國家使用。
4、厭(yan)氣(qi)處(chu)理技術(shu)的優勢和不足：
優勢：
4.1可作為環(huan)境(jing)保護(hu)、能(neng)源(yuan)回收和生(sheng)態良(liang)性(xing)循環(huan)結合系(xi)統(tong)的技(ji)術，具有良(liang)好的社會、經(jing)濟、環(huan)境(jing)效(xiao)益。
4.2耗能少(shao),運行費低,對中(zhong)等(deng)以上(1500mg/L)濃度廢水(shui)費用僅為好氧工(gong)藝1/3.
4.3回收能(neng)源(yuan),理(li)論(lun)上(shang)講1kgCOD可產生純甲烷(wan)0.35m3,燃值(3.93×10-1J/m³)，高(gao)于天然氣(3.93×10-1J/m³)。以(yi)日排10t COD工廠為(wei)例,按COD去除(chu)80%,甲烷(wan)為(wei)理(li)論(lun)值80%計算，日產沼氣2240m³,相當于2500m³天然氣或3.85t煤,可發電5400Kwh.
4.4設備(bei)負荷高、占地少。
4.5剩余污泥少,僅(jin)相當于好氧工(gong)藝(yi)1/6～1/10.
4.6對N、P等營養(yang)物(wu)需(xu)求低，好(hao)氧工(gong)藝要(yao)求C：N:P=100:5:1,厭氧工(gong)藝為C:N:P=(350-500):5:1。
4.7可直接(jie)處理高濃有機廢水,不需(xu)稀釋。
4.8厭氧菌可在(zai)中止供水(shui)和(he)(he)(he)營(ying)養條件(jian)下(xia)，保留(liu)生物活性和(he)(he)(he)沉泥性一年,適合間斷和(he)(he)(he)季節(jie)性運行。
4.9系統靈(ling)活,設備簡單,易于制作管理，規模可(ke)大可(ke)小。
厭氧不足:
1、 出水污染(ran)濃(nong)度高于好氧，一般不能達標；
2、 對有毒性物(wu)質敏感；
3、 初次(ci)啟(qi)動緩(huan)慢，最少(shao)需(xu)8-12周以(yi)上方能轉入正常(chang)水平。
5、反(fan)應機理：
厭氧反(fan)應過程(cheng)是對復雜物質（指高分子有機物以懸浮物和膠體(ti)形式存(cun)在于水中(zhong)）生(sheng)(sheng)物降解的復雜的生(sheng)(sheng)態系統。其反(fan)應過程(cheng)可分為四(si)個階段：
5.1水解階段(duan)——被(bei)細菌胞(bao)外(wai)酶分解成小分子。例如：纖維素被(bei)纖維酶水解為(wei)(wei)纖維二糖和葡萄糖，淀粉被(bei)淀粉酶分解為(wei)(wei)麥(mai)牙糖和葡萄糖，蛋白質(zhi)被(bei)蛋白酶水解為(wei)(wei)短肽(tai)和氨基酸等，這(zhe)些小分子的水解產物能(neng)被(bei)溶解于水，并透(tou)過細胞(bao)為(wei)(wei)細胞(bao)所利(li)用。
5.2發酵階(jie)段——小分(fen)(fen)子的(de)化合物在發酵菌（即酸(suan)化菌）的(de)細(xi)胞內轉(zhuan)化為(wei)更(geng)為(wei)簡(jian)單的(de)化合物，并(bing)分(fen)(fen)泌到細(xi)胞外。這一階(jie)段主要產物為(wei)揮發性脂肪酸(suan)（VFA）醇(chun)類、乳酸(suan)、CO2、氫、氨、硫化氫等。
5.3產酸(suan)(suan)階段——上一(yi)(yi)階段產物(wu)被進一(yi)(yi)步(bu)轉化為乙酸(suan)(suan)、氫、碳酸(suan)(suan)以及新(xin)的細胞物(wu)質。
5.4產甲(jia)烷階(jie)段——在這一(yi)階(jie)段乙酸、氫(qing)、碳酸、甲(jia)酸和甲(jia)醇等被轉化為甲(jia)烷、二氧(yang)化碳和新細(xi)胞物質。原理如下(xia)圖(tu)
a、 水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)階段(duan)——含有蛋白質水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)、碳水(shui)(shui)化合物水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)和脂(zhi)類水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)。
b、 發酵酸(suan)(suan)化(hua)階段——包括(kuo)氨基酸(suan)(suan)和糖類的(de)厭(yan)氧(yang)(yang)氧(yang)(yang)化(hua)，以(yi)及較高級脂肪酸(suan)(suan)與醇類的(de)厭(yan)氧(yang)(yang)氧(yang)(yang)化(hua)。
c、 產乙(yi)酸階段——含有從中(zhong)間產物中(zhong)形成乙(yi)酸和氧氣(qi)，以(yi)及(ji)氫(qing)氣(qi)和二(er)氧化碳(tan)形成乙(yi)酸。
d、 產甲烷(wan)階段——包(bao)括(kuo)從乙酸(suan)(suan)形(xing)成甲烷(wan)，以及(ji)從氧、二氧化(hua)碳(tan)形(xing)成甲烷(wan)。廢水中有(you)硫酸(suan)(suan)鹽時(shi)，還會有(you)硫酸(suan)(suan)鹽還原過程(cheng)，如(ru)虛(xu)線(xian)所(suo)示。
6、厭氧(yang)反應器類型(xing)：
普通厭氧反應池(chi)
厭氧接觸工藝
升流厭氧污泥庫(UASB)反應器
內循環厭氧(yang)反應器（IC）
厭氧顆粒(li)污泥(ni)膨脹(zhang)庫(EGSR)
厭氧濾(lv)料(AF)
厭(yan)氧流化庫反應器(qi)
厭氧折流反應器(ABR)
厭氧生物轉盤
厭(yan)氧混臺反(fan)應器等.
7、厭氧反應的工藝控制條(tiao)件：
7.1溫(wen)(wen)(wen)度(du)：按(an)三種不同嗜溫(wen)(wen)(wen)厭(yan)氧(yang)菌（嗜溫(wen)(wen)(wen)5-20℃ 嗜溫(wen)(wen)(wen)20-42℃ 嗜溫(wen)(wen)(wen)42-75℃）工程上分為低溫(wen)(wen)(wen)厭(yan)氧(yang)(15-20℃)、中溫(wen)(wen)(wen)厭(yan)氧(yang)（30-35℃）、高溫(wen)(wen)(wen)厭(yan)氧(yang)（50-55℃）三種。溫(wen)(wen)(wen)度(du)對(dui)厭(yan)氧(yang)反應(ying)尤為重要，當溫(wen)(wen)(wen)度(du)低于最(zui)優(you)下限(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)時，每下降1℃，效(xiao)率下降11%。在上述范圍，溫(wen)(wen)(wen)度(du)在1-3℃的微小(xiao)波動，對(dui)厭(yan)氧(yang)反應(ying)影響(xiang)不明顯(xian)，但溫(wen)(wen)(wen)度(du)變化過大(da)（急速變化），則會使污泥活力下降，度(du)產生酸(suan)積累等問(wen)題。
7.2 PH：厭(yan)氧(yang)水解酸(suan)化工藝，對PH要(yao)求(qiu)范圍(wei)較松(song)，即產酸(suan)菌的PH應控制(zhi)4-7℃范圍(wei)內；完全厭(yan)氧(yang)反應則應嚴格控制(zhi)PH，即產甲烷反應控制(zhi)范圍(wei)6.5-8.0,最(zui)佳(jia)范圍(wei)為6.8-7.2,PH低(di)于(yu)6.3或高于(yu)7.8,甲烷化速降低(di)。
7.3氧(yang)(yang)化(hua)還(huan)原電位(wei)(wei)：水解階(jie)段(duan)氧(yang)(yang)化(hua)還(huan)原電位(wei)(wei)為(wei)-100～+100mv，產(chan)甲烷(wan)階(jie)段(duan)的最優(you)氧(yang)(yang)化(hua)還(huan)原電位(wei)(wei)為(wei)-150～-400mv。因此,應(ying)(ying)控制進水帶入的氧(yang)(yang)的含量，不能(neng)因以對(dui)厭氧(yang)(yang)反應(ying)(ying)器造成不利(li)影響。
7.4營養物：厭氧(yang)反應池(chi)營養物比例(li)為(wei)C:N:P=(350-500):5:1。
7.5有毒有害(hai)物(wu)：
抑制和(he)影響厭氧(yang)反應的有害物有三種(zhong)：
無機物(wu)：有氨、無機硫(liu)化物(wu)、鹽類、重(zhong)金屬等，特別(bie)硫(liu)酸鹽和硫(liu)化物(wu)抑制作(zuo)用最為嚴重(zhong)；
有機(ji)化合物(wu)(wu)(wu)：非極性(xing)(xing)有機(ji)化合物(wu)(wu)(wu)，含揮發性(xing)(xing)脂(zhi)肪(fang)酸(suan)(VFA)、非極性(xing)(xing)酚(fen)化合物(wu)(wu)(wu)、單寧類化合物(wu)(wu)(wu)、芬香族氨(an)基酸(suan)、焦糖化合物(wu)(wu)(wu)等五類。
生物異型(xing)化(hua)合(he)物,含氯(lv)化(hua)烴、甲醛(quan)、氰化(hua)物、洗(xi)滌(di)劑、抗菌素等。
7.6工藝(yi)技術參數：
水力(li)停留時間:HRT
有機負荷
污泥負荷
8、厭氧反(fan)應器啟動(dong)：
8.1接種污泥(ni)：
有(you)(you)顆粒(li)污(wu)泥時,接種污(wu)泥數量大(da)小10-15%.當沒有(you)(you)現成的(de)污(wu)泥時,應(ying)用(yong)最(zui)多(duo)的(de)是污(wu)水處理廠污(wu)泥池(chi)的(de)消化(hua)污(wu)泥.稠(chou)的(de)消化(hua)污(wu)泥有(you)(you)利于顆粒(li)污(wu)泥形成。沒有(you)(you)消化(hua)污(wu)泥和(he)顆粒(li)污(wu)泥時，化(hua)糞(fen)池(chi)污(wu)泥、新鮮牛(niu)糞(fen)、豬糞(fen)及(ji)其它家畜糞(fen)便都可(ke)利用(yong)作菌(jun)種，也可(ke)用(yong)腐敗污(wu)泥和(he)魚塘底泥作接種污(wu)泥，但啟動周期較長(chang)。
沒有顆(ke)粒污(wu)(wu)泥(ni)時(shi)，污(wu)(wu)泥(ni)接(jie)種(zhong)濃度至少不(bu)(bu)低10Kg·VSS/m3反應(ying)器(qi)容積，但接(jie)種(zhong)污(wu)(wu)泥(ni)填(tian)充(chong)量不(bu)(bu)大于反應(ying)器(qi)容積60%。污(wu)(wu)泥(ni)接(jie)種(zhong)中應(ying)防止無機(ji)污(wu)(wu)泥(ni)、砂以及不(bu)(bu)可消化的其它物進入厭氧反應(ying)器(qi)內。
當一個厭氧(yang)反(fan)(fan)應器需(xu)要進行(xing)生物(wu)(wu)啟(qi)動(dong)時，如果需(xu)要處(chu)(chu)理(li)(li)的有機(ji)負(fu)荷(he)小(xiao)于該反(fan)(fan)應器最大的處(chu)(chu)理(li)(li)負(fu)荷(he)時，可以按照(zhao)需(xu)處(chu)(chu)理(li)(li)的有機(ji)物(wu)(wu)總量核算(suan)出相(xiang)應的厭氧(yang)污泥接種量，而(er)(er)沒有必要滿量接種，從而(er)(er)降低(di)厭氧(yang)污泥的采購(gou)成本(ben)。
那么(me)到底該接種多(duo)少厭(yan)氧污泥呢？這(zhe)需要了解污泥負(fu)荷這(zhe)個基本(ben)概念：污泥負(fu)荷是指每天施加給單(dan)位(wei)質量有效厭(yan)氧污泥的有機物的量，以SCOD的公斤數衡量，計算公式為(wei)：
污泥負荷(he)（kgSCOD/kgVS.d）=Q（m³/d）*SCOD(mg/L)/VS(kg)
其中：
Q為厭氧(yang)反應器每日的處理(li)量(liang)
SCOD為廢(fei)水(shui)的溶解性cod濃(nong)度(du)
VS為(wei)厭氧反應器中(zhong)厭氧污泥的揮發性固(gu)體總量(liang)
8.2接種污泥啟動：啟動分以下三(san)個(ge)階(jie)段(duan)進行：
1、起始階段——反應池負(fu)荷從0.5-1.0kgCOD/m3d或污泥負(fu)荷0.05-0.1kgCOD/kgVSS·d開(kai)始。進入厭氧池消(xiao)化降解廢水的(de)混合液(ye)濃度(du)不大于COD5000mg/L，并按要求控(kong)制進水，最低的(de)COD負(fu)荷為1000mg/L。進液(ye)濃度(du)不符合應進行稀釋。
進液時(shi)不要刻意嚴格控制所有工藝參數，但應特別注意乙酸濃度，應保(bao)持在1000mg/L以下。進液采用間(jian)(jian)(jian)斷(duan)沖擊形(xing)式，即每3～4小時(shi)一(yi)(yi)次(ci)，每次(ci)5-10min，之后逐步(bu)減斷(duan)間(jian)(jian)(jian)隔(ge)時(shi)間(jian)(jian)(jian)至1小時(shi)，每次(ci)進液時(shi)間(jian)(jian)(jian)逐步(bu)增(zeng)長20～30min。起始階(jie)段，進水間(jian)(jian)(jian)隔(ge)時(shi)間(jian)(jian)(jian)過長時(shi)，則應每隔(ge)1小時(shi)開動泵對污泥攪拌一(yi)(yi)次(ci)，每次(ci)3～5min。
2、啟動第(di)二(er)階段(duan)(duan)——當反應器容積(ji)負荷(he)上升(sheng)到2-5kgCOD/m3d時(shi)，這(zhe)一階段(duan)(duan)洗出污泥量增大，顆粒污泥開始產生。一般講，從第(di)一段(duan)(duan)到第(di)二(er)段(duan)(duan)要40d時(shi)間，此時(shi)容積(ji)負荷(he)大約為設(she)計負荷(he)的50%。
3、啟(qi)動的第三階段——從容積負荷50%上升到(dao)100%，采(cai)用逐(zhu)步增加進(jin)(jin)(jin)(jin)料數量和(he)縮短進(jin)(jin)(jin)(jin)料間斷時間來實現。衡量能否獲進(jin)(jin)(jin)(jin)料量和(he)縮短進(jin)(jin)(jin)(jin)料時間的化(hua)驗指(zhi)標定控制(zhi)發揮性(xing)脂肪酸(suan)VFA不大于500mg/L，當VFA超過500-1000mg/L，厭氧反應器呈現酸(suan)化(hua)狀態，超過1000mg/L則表明已(yi)經酸(suan)化(hua)，需立即采(cai)取措(cuo)施停止(zhi)進(jin)(jin)(jin)(jin)料，進(jin)(jin)(jin)(jin)行菌種馴化(hua)。一般來講(jiang)第二段到(dao)第三段也需30-40d時間。
8.3啟動的要點
1、啟動一定要(yao)逐步(bu)進(jin)行，留有(you)充裕(yu)的時間(jian)，并不能期望很短(duan)時間(jian)進(jin)入加(jia)料(liao)(liao)運(yun)行達到厭氧(yang)降解的目標。因為啟動實(shi)際上(shang)是使細(xi)菌(jun)從休眠狀(zhuang)態恢復，即(ji)活化的過程(cheng)。啟動中細(xi)菌(jun)選擇(ze)、馴化、增(zeng)殖過程(cheng)都在(zai)進(jin)行，原厭氧(yang)污(wu)泥中濃度較低(di)的甲烷菌(jun)的增(zeng)長速度相(xiang)對于產酸菌(jun)要(yao)慢的多。因此，這時負荷一般不能高，時間(jian)不能短(duan)，每次(ci)進(jin)料(liao)(liao)要(yao)少(shao)，間(jian)隔時間(jian)要(yao)長。
2、混合進液濃度一定(ding)要(yao)控(kong)制在較低水平，一般COD濃度為1000-5000mg/L，當超過5000mg/L，應進行出水循(xun)環和加水稀釋(shi)至要(yao)求。
3、若(ruo)混合液(ye)(ye)中亞硫(liu)酸鹽濃度(du)大于200mg/L時，則亦應(ying)稀(xi)釋至100mg/L以(yi)下才能進液(ye)(ye)。
4、負(fu)荷(he)增加操作方式：啟(qi)動(dong)初期容積負(fu)荷(he)可從0.2-0.5kgCOD/m³·d開始，當(dang)生物(wu)降解能(neng)力達到(dao)80%以上時，再逐步加大(da)。若(ruo)最低負(fu)荷(he)進料，厭氧過程(cheng)仍不正(zheng)常COD不能(neng)消(xiao)(xiao)化(hua)，則進料間斷時間應(ying)延(yan)長24h或(huo)2-3d，檢查消(xiao)(xiao)化(hua)降解的主要指標測(ce)量(liang)VFA濃度，啟(qi)動(dong)階段(duan)VFA應(ying)保(bao)持(chi)在3mmoL/L以下。
5、當容積負荷走(zou)到(dao)2.0kgCOD/m³d后，每次進(jin)(jin)(jin)料(liao)負荷可增(zeng)大，但最大不(bu)超過20%，只有當進(jin)(jin)(jin)料(liao)增(zeng)大，而VFA濃度且維(wei)持不(bu)變，或仍維(wei)持在﹤3mmoL/L水(shui)平(ping)時(shi)，進(jin)(jin)(jin)料(liao)量才(cai)能不(bu)斷(duan)增(zeng)大進(jin)(jin)(jin)液間隔才(cai)能不(bu)斷(duan)減少。
9、 厭氧生(sheng)物處理中(zhong)存在的問(wen)題及解決方(fang)法
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