废水厌氧生物处理技术综述

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1、废水厌氧生物处理技术综述生物技术11111120212134吴佳敏摘要木文主要论述厌氧生物处理的特征与影响因素，总结了国内外主要厌氧反应器的研究现状，最后指出一体化两相厌氧反应器具有更加良好的特性，是一项很冇吸引力的生活污水处理技术。关键词生活污水；厌氧生物处理；两相一体化厌氧生物处理与好氧生物处理相比，具冇造价低、占地小、能耗小、设备清理周期长、能冋收能源等优点，是一种环保型、可持续的污水处理方式。口前国内厌氧牛物处理技术在高浓度有机废水处理方面已经投入使用，但在低浓度废水特别是生活污水处理方而述处于科研阶段。生活污水屈丁•复杂水，温度相对低（对丁我国大部分

2、地区的冬季），有机物浓度低，厌氧生物处理难以达到很好的效杲。而高效厌氧反应器的开发以及颗粒污泥的引入，使得生活污水的厌氧处理成为可能。厌氧生物处理特征与好氧生物处理相比较，厌氧生物处理的主要特征有：（1）能量需求大大降低，还可产生能量。去除lkgCOD,好氧生物处理大约需消耗0.5〜l.OkW•h电能,而厌氧生物处理人约能产生3.5kW•h屯能。（2）污泥产量极低。因为厌氧微牛物的增殖速率比好氧微牛物低得多，去除每千克COD,好氧生物处理的污泥产量约为250〜600gVSS；而厌氧生物处理的污泥产量仅为180〜200gVSSo（3）对温度、pH等环境因素更为皱

3、感。如温度降至10°C以下，厌氧微生物的活动能力将非常低下。而好氧微生物对温度的适应能力较强，在5°C以上的温度条件下均能较好地发挥作用。甲烷菌的最适pH范围也较好氧菌为小。（4）岀水有机物浓度一般高于好氧处理。（5）厌氧微生物可对好氧微生物所不能降解的一些有机物进行降解（或部分降解）。（6）处理过程的反应较复杂，控制难度大。（7）有一定的危险性。厌氧生物处理对环境的要求比较严格。主要彩响因素冇温度、pH值、氧化还原电位、营养、食料微生物比、有毒物质、搅拌等。这些因素在以往实践中都做了很深入的研究，这里针对生活污水相对低温、低浓度的特性重点介绍-•下温度和污

4、水浓度对生活污水厌氧处理的影响。当污水屮冇机物浓度很低时，反应器内的底物浓度低。根据Monod微生物基质去除动力学方程，可知基质去除率与微生物浓度和基质浓度有关，当基质浓度很小时，去除率随微生物浓度和基质浓度的升高而升高。而生活废水污泥长期处于饥饿状态，实际污泥活性远低于最佳值。底物浓度低还使产气量减少，结果底物和污泥之间的接触传质作用较差，从而降低污染物的去除效果。处理低浓度废水耍求污泥的流失量要少，这就对反应器保留污泥的能力冇很高的要求，另外对三相分离器的设计也有很高的要求。因此，生活污水厌氧反应器的设计体积一般受水力负荷限制，而不像处理中、高浓度废水那样

5、受冇机负荷限制。厌氧反应器的发展经历过三个阶段，第一代厌氧反应器，如化粪池和稳化池,主要用于处理生活废水下沉的污泥，特点是污泥龄等于水利停留时间；第二代反应器，如UASB实现了污泥龄与水力停留时间的分离，即HRTvSRT；第三代反应器，如IC和EGSB,提高了反应器传质的效率，扩展了其水力负荷和有机负荷的适应范围。20世纪70年代以來，随着能源问题的FI益突出，迫切需要开发高效节能的废水处理工艺，厌氧反应器得到了快速发展，国内外研究用于生活污水处理的主要厌氧工艺有UASB、EGSB、ASB、两相反应器等。UASB反应器升流式厌氧污泥层(UASB)反应器是荷兰学

6、者Lettinga等人开发的，它的特点是通过上升的水流増加污泥的传质效率从而得到较好的去处效果。UASB反应器技术开发相对较早，国内外对UASB处理低浓度污水的研究取得了很好的效果。GrantS和LinKC.利用UASB反应器处理COD浓度为1400mg/L左右的牛肉膏配液，水处理系统在水温10°C左右，结果表明，水力停留时间(HRT)为16h,COD有机污泥负荷(SLR)为2〜10kg/(kg.d)时，去除效率比较稳定，COD去除率达49%〜80%。梁海恬等人使用x1005和X1213菌株低温条件下进行UASB法处理猪场废水降解能力的测定。试验结果表明：X1

7、005和X1213菌株对污水屮COD的去除率分别为72.5%和67.1%；对BOD的去除率分别为56・7%和49.3%〔⑷。芬兰的S.Luostarinen等人，在低温条件下(10~20°C),使用UASB厌氧现场处理人工黑水和奶牛场废水，黑水中COD去除率超过90%,奶牛场废水中COD’去除率在80%以上。低温条件下产气率较低，UASB反应器内的混合受到很大限制，需要设置搅样器或者气体冋流。EGSB反应器膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器是厌氧流化床与UASB反应器两种技术的成功结合。它是通过颗粒污泥床的膨胀以改善废水与微生物Z间的接触，强化传质效果，以提高反

8、应器的处理效率。国内EGSB反应器的微