好氧、厌氧、兼氧污水处理技术

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1、帮你区分理解：什么是好氧、厌氧、兼氧污水处理技术？好氧处理技术出水水质较好，主要应用于处理中低浓度废水或者作为厌氧处理的后续处理，但能耗高。厌氧处理技术适用于处理高浓度有机废水，逐步成为环境保护、资源利用的核心方法，但是，反应速度较慢，反应器容积较大。兼氧处理技术可发挥厌氧去除有机物绝对量高、好氧对有机物去除率高的各自优点，提高总体有机物处理效率。兼氧处理技术的发展趋势大致有：兼氧微生物降解有机物的机理、兼氧微生物的分离与培养、提高兼氧微生物处理污染物效能研究、兼氧微生物与其他微生物的相互关系。在利用兼氧方面，水解酸化工艺居于重要地位，是一个典

2、型工艺，多年来得到广泛应用，为我国的污水处理事业做出了重要贡献。近年来，兼氧处理技术因能克服好氧处理连续曝气能耗高、厌氧处理条件苛刻等缺点而越来越受到人们的重视。例如，釆用兼氧+好氧生物技术处理屠宰废水效果良好，同时具有污泥量少、投资省、运转费用低、适用范围广的特点。兼氧微生物可将废水中的大分子有机物分解为易生化的小分子有机物,改善废水的可生化性,为后续好氧处理创造条件,提高了生化处理的整体效果。目前，对好氧微生物、专性厌氧微生物的研究已比较深入，但对兼氧微生物的研究较薄弱。本文比较此三种技术的原理，梳理技术开发的思路，以期为未来的污水处理技术

3、研发提供借鉴，进一步加强兼氧生物处理技术的研究，提高污水处理效能。1好氧处理技术污水的好氧处理过程见图1。有机物被微生物摄食之后，通过代谢活动，有机物一方面被分解、稳定，并提供微生物生命活动所需的能量；另一方面被转化、合成为新的原生质（或称细胞质）的组成部分，即微生物自身繁殖生长，这就是污水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分。图1污水好氧生物处理过程示意图好氧处理系统中的微生物主要是细菌（以好氧性异养菌为主）和原生动物，此外尚有酵母菌、丝状霉菌、单胞藻类、轮虫、线虫等。细菌占微生物总数的90%，数量约为108~109个/mL，它们是去除水中

4、有机污染物的主力军。最常出现的优势种群是：产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、假单孢菌属、动胶菌属，其次尚有无色杆菌、诺卡氏菌、蛭弧菌、硝化细菌、大肠埃希氏菌等，都是化能异养菌，多数为革兰氏阴性菌，可有效分解废水中的有机污染物。好氧处理出水水质较好，主要应用于中低浓度废水的处理或者用于厌氧处理的后续处理。但好氧处理要消耗大量的能源，发达国家用于废水处理的能耗已占到全国总电耗的1%左右。厌氧处理技术可较好地弥补这一缺点。2厌氧处理技术追溯厌氧处理技术的起源，甚至要比好氧处理的历史更长。第一篇有记载的报道发表在1881年12月法国《宇宙》杂志，描述了

5、从1860年开始的由法国的Mouras将简易沉淀池改进而来的“Mouras自动净化器”的密闭式反应器。污水的厌氧生物处理全过程见图2。依据微生物生理类群的代谢差异，可把厌氧分解的全过程分为三个阶段。如图2所示：第一阶段为水解发酵阶段（也称酸化），在此阶段通过兼性水解发酵细菌（产酸菌）的代谢活动，将复杂有机物——碳水化合物、蛋白质和脂类等发酵成为有机酸、醇类、CO2、H2、NH3、H2S等。第二阶段为产氢产乙酸阶段，通过专性厌氧的产氢产乙酸细菌的生理活动，将第一阶段细菌的代谢产物——丙酸及其他脂肪酸、醇类和某些芳香族酸转化为乙酸、CO2和H2。第

6、三阶段为产甲烷阶段，由产甲烷菌利用第一和第二阶段产生的乙酸、CO2和H2为主要基质（还有甲酸、甲醇及甲胺）最终转化为CH4+CO2。污水厌氧生物处理过程见图3。①发酵性细菌；②产氢产乙酸细菌；③同型产乙酸菌；④利用和的产甲烷菌；⑤分解乙酸的产甲烷菌图2污水的厌氧生物处理全过程图3污水厌氧生物处理过程示意图参与厌氧生物处理的微生物主要是细菌，可分为非产甲烷细菌（产酸细菌）与产甲烷细菌两大类。非产甲烷细菌主要由专性厌氧菌和兼性厌氧菌组成，大约有18个属，50多种。其中前者主要有梭状芽孢杆菌属（Clostridium）、拟杆菌属（Bacteroide

7、s）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）、棒杆菌属和放线菌属等。后者主要有变形菌属（Proteus）、假单胞菌属、芽孢杆菌属、链球菌属（Streptococcus）、黄杆菌属、产假杆菌属、产气杆菌属等。“常见的产甲烷细菌主要有四类：甲烷杆菌属（Methanobacterium）、甲烷球菌属（Methanococcus）、甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）、甲烷螺旋菌属（Methanospirillum）。厌氧处理技术越来越被看做环境保护、资源利用的核心方法，与其他合适的方法相结合，它为发展中国家提供了可持续的适用污水处理系

8、统。但是，厌氧生物处理反应速度较慢，故反应时间长，反应器容积较大。人们一直在探索其他处理技术。几种工艺的交叉处往往是研究热点，新技术常产生于几种旧工艺