环境微生物学 任务三 厌氧微生物培养.ppt

废水厌氧处理法
一、什么是污水厌氧处理
利用微生物生命过程中的代谢活动,将有机物分解为简单无机物,从而去除水中有机物污染的过程,称为废水的生物处理。
厌氧生物处理就是利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提供氧的情况下,把有机物转化为无机物和少量的细胞物质,这些无机物包括大量的生物气(即沼气)和水。
二、厌氧反应机理
2阶段;3阶段理论,四阶段理论。
复杂有机
化合物
较高级有
机化合物
氢气、CO2
乙酸
甲烷
76%
24%
52%
4%
20%
28%
72%
产氢产乙酸阶段
第二阶段
第三阶段
水解阶段
第一阶段
产甲烷阶段
三阶段厌氧消化模式图
发酵细菌
产氢产乙酸细菌
甲烷细菌
厌氧三阶段理论

厌氧
三阶段理论


水解阶段起作用的细菌主要包括纤维素分解菌、脂肪分解菌、蛋白质水解菌(统称水解与发酵菌);
工业废水常利用此阶段进行废水的可生化性的提高。
产酸阶段起作用的细菌主要是菌产氢产乙酸细菌群,利用液化阶段的产物产生乙酸、氢气和二氧化碳等;
产甲烷阶段是甲烷菌利用乙酸、丙酸、甲醇等化合物为基质,将其转化成甲烷,其中乙酸和H2/CO2是其主要基质基础。
很多工业利用完善的厌氧过程获得清洁能源—甲烷(沼气)。
三、厌氧反应的工艺控制条件
温度
pH值
营养与C/N
搅拌混合
投配率
有毒物质
氧化还原电位

根据采用消化温度的高低,可以分为
低温消化(5~15℃左右)
中温消化(30~35℃左右)
高温消化(50~55℃左右)
从图中可知:
℃左右时,消化时间约为10d;
℃左右时,消化时间约为20d;
℃左右时,消化时间约为75~90d;
高温消化
中温消化
低温消化

pH是判断消化池消化状态的重要指标。-。~。pH低于6或高于8,就会受到抑制;但产酸菌适应范围较广,~8都能适应。

搅拌可使消化物料分布均匀,增加微生物与物料的接触,并使消化产物及时分离,从而提高消化效率、增加产气量。同时,对消化池进行搅拌,可使池内温度均匀,加快消化速度,提高产气量。
气体搅拌(沼气)
机械搅拌(叶轮)
泵循环

厌氧消化原料在厌氧消化过程中既是产生沼气的基质,又是厌氧消化微生物赖以生长、繁殖的营养物质。其中最重要的是碳素和氨素两种,废水厌氧处理需要一定比例的氮素和碳素。
C/N比过高,碳素多,氮素养料相对缺乏,细菌和其他微生物的生长繁殖受到限制,有机物的分解速度就慢、发酵过程就长。
C/N比过低,可供消耗的碳素少,氮素养料相对过剩,则容易造成系统中氨氮浓度过高,出现氨中毒。