两相厌氧工艺的研究进展

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1、两相厌氧工艺的研究进展摘要：传统的厌氧消化工艺中，产酸菌和产甲烷菌在单相反应器内完成厌氧消化的全过程，由于二菌种的特性有较大的差异，对环境条件的要求不同，无法使二者都处于最佳的生理状态，影响了反应器的效率。1971年Ghosh和Poland提出了两相厌氧生物处理工艺［1］，它的本质特征是实现了生物相的分离，即通过调控产酸相和产甲烷相反应器的运行控制参数，使产酸相和产甲烷相成为两个独立的处理单元，各自形成产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物的最佳生态条件，实现完整的厌氧发酵过程，从而大幅度提高废水处理能力和反应器的运行稳定性。关键词：两相厌氧研宄进展传统的厌氧消化工艺中，产酸菌和产甲烷菌在

2、单相反应器内完成厌氧消化的全过程，由于二菌种的特性有较大的差异，对环境条件的要求不同，无法使二者都处于最佳的生理状态，影响了反应器的效率。1971年Ghosh和Poland提出了两相厌氧生物处理工艺［1］，它的本质特征是实现了生物相的分离，即通过调控产酸相和产甲烷相反应器的运行控制参数，使产酸相和产甲烷相成为两个独立的处理单元，各自形成产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物的最佳生态条件，实现完整的厌氧发酵过程，从而大幅度提高废水处理能力和反应器的运行稳定性。1两相厌氧消化的特点(1)两相厌氧消化工艺将产酸菌和产甲烷菌分别置于两个反应器内，并为它们提供了最佳的生长和代谢条件，使它们能够发挥

3、各自最大的活性，较单相厌氧消化工艺的处理能力和效率大大提高［2］。Yeoh对两相厌氧消化工艺和单相厌氧消化工艺进行了对比实验研宄。结果表明：两相厌氧消化系统的产甲烷率为3CH4/(KgCODCr-d)，明显高于单相厌氧消化系统的产甲烷率3CH4/(KgCODCr*d)［3］。(2)反应器的分工明确，产酸反应器对污水进行预处理，不仅为产甲烷反应器提供了更适宜的基质，还能够解除或降低水中的有毒物质如硫酸根、重金属离子的毒性，改变难降解有机物的结构，减少对产甲烷菌的毒害作用和影响，增强了系统运行的稳定性。(3)产酸相的有机负荷率高，缓冲能力较强，因而冲击负荷造成的酸积累不会对产酸相有明显的

4、影响，也不会对后续的产甲烷相造成危害，提高了系统的抗冲击能力。(4)产酸菌的世代时间远远短于产甲烷菌，产酸菌的产酸速度高于产甲烷菌降解酸的速率［4,5］，产酸反应器的体积总是小于产甲烷反应器的体积。（5）两相厌氧工艺适于处理高浓度有机污水、悬浮物浓度很高的污水、含有毒物质及难降解物质的工业废水和污泥。2两相厌氧工艺的研究现状2.1反应器类型从国内外的两相厌氧系统研宄所采用的工艺形式看，主要有两种：第一种是两相均采用同一类型的反应器，如UASB反应器，UBF反应器，ASBR反应器，其中UASB反应器较常用。第二种是称作Anodek的工艺，其特点是产酸相为接触式反应器（即完全式反应器后设

5、沉淀池，同时进行污泥回流），产甲烷相则采用其它类型的反应器［6］。王子波、封克、张键采用两相UASB反应器处理含高浓度硫酸盐黑液，酸化相为的普通升流式反应器，甲烷相为的UASB反应器，系统温度（35±1）°C。当酸化相进水COD为（〜）g/L，S042-为（〜）g/L，pH值为时，整个系统COD去除率平均值为％，系统对负荷的冲击有较强的耐受能力［7］。SHI-YILUN等采用两相UASB处理葡萄糖配水，OLR可达到54gCOD/（L-d）,CH4占沼气的90%,COD去除率为85%［8］。张振家、王太平、谷成采用两相UASB反应器处理糖蜜酒精糟液，试验结果表明：系统对废水中有机物及硫

6、酸盐均有良好的去除效果，酸化反应器对S042-去除率达到70%以上［9］。胡锋平在常温25°(?采用两相111317反应器对养鸡场离心废水进行处理，结果表明:进水CODcr为183⑻mg/L,系统容积负荷kgCOD/(m3•d)，水力停留时间h，CODcr去除率为%，BOD5去除率为%，产气率为3/kgCODcr［10］。H.Bouallagui等采用两相ASBR反应器处理果蔬废水(FVW),COD去除率达96%,出水COD小于150Omg/L，可溶性SCOD小于400mg/L,产烷产率为每320L/KgC0D［ll］。孙剑辉、倪利晓采用的工艺为Anodek,他们将铁屑为填料的UBF

7、反应器作酸化相、以UASB反应器作甲烷相，处理Zn5-ASA医药废水。实验结果表明：此系统在UBF与USAB的HRT分别控制在h和h时，UBF与UASB的OLR(以COD计)分别高达和kg/(m3•d)，对SCOD和B0D5的总去除率分别达90%和95%左右，具有系统运行稳定、处理效率高等优点［12］。2.2相分离的方法(1)物理化学法在产酸相中投加甲烷菌的选择性抑制剂(如氯仿，四氯化碳等)来抑制产甲烷细菌的生长，或向产酸反应器中供给一定量的氧气，调整反应