厭氧生物處理

厭氧生物處理技術(shù)也是生化處理的一種方式，可利用的價值不在于其終能夠降解多少有機物，而在于它能夠?qū)⒋蠓肿?、?fù)雜的、大分子量的碳水有機物分解為好氧污泥可以降解的小分子物質(zhì)，對于濃度不高而其中有機物結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以生化的廢水，處理的目的不是降解COD，而是提高可生化性，即提高BOD/COD。

有目的地運用厭氧生物處理已有近百年的歷史，近30年來，隨著微生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展和工程實踐的積累，新的厭氧工藝被不斷開發(fā)出來，新工藝克服了傳統(tǒng)工藝的單位COD水力停留時間長、有機負(fù)荷低等缺點，使厭氧工藝在理論和實踐上有了很大進(jìn)步，在處理高濃度有機廢水方面取得了良好效果。

厭氧生物處理有許多優(yōu)點，主要的是能耗低，操作簡單，因此投資及運行費用低廉，而且由于產(chǎn)生的剩余污泥量少，所需的營養(yǎng)物質(zhì)也少。

厭氧處理一般分為四個階段：

*階段------水解階段                     第二階段------酸化階段

第三階段------酸性衰退階段             第四階段------甲烷化階段

在水解階段，固體物質(zhì)降解為溶解性的物質(zhì)，大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)；產(chǎn)酸階段（酸化階段），碳水化合物降解為脂肪酸，主要是醋酸、丁酸和丙酸，水解和產(chǎn)酸進(jìn)行得較快，難于把它們分開，此階段的主要微生物是水解—產(chǎn)酸菌；第三階段是酸性衰退，有機酸和溶解的含氮化合物分解成氮、胺和少量的CO2、N2、CH4、H2，在此階段中，由于產(chǎn)氮細(xì)菌的活動使氨態(tài)氮濃度增加，氧化還原勢降低，pH值上升，pH值的變化為甲烷創(chuàng)造了適宜的條件，酸性衰退階段的副產(chǎn)物還有H2S、吲哚、糞臭素、和硫醇等。由此可見，使厭氧發(fā)酵帶有不良?xì)馕兜倪^程發(fā)生在第三階段；第四階段是由甲烷菌把有機酸轉(zhuǎn)化為沼氣。酸性衰退和產(chǎn)甲烷階段較難控制，且容易受到環(huán)境中有毒物質(zhì)的影響。

20世紀(jì)70年代以來，世界各國將開發(fā)新能源與發(fā)展高效節(jié)能的廢水處理工藝相結(jié)合，涌現(xiàn)出一批廢以提高厭氧微生物濃度和停留時間（SRT）、縮短水力停留時間（HRT）為代表的新型反應(yīng)器，即所謂的第二代廢水厭氧處理反應(yīng)器。其中典型的代表有：上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB），厭氧附著膜膨脹床（AAFEB），厭氧生物濾池（AF）等，第二代厭氧反應(yīng)器具有相當(dāng)高的有機負(fù)荷和水力負(fù)荷，在低溫和沖擊負(fù)荷、存在抑制物等不利條件下仍具有很高的穩(wěn)定性。水的厭氧生物處理，可行的方法有：厭氧接觸法、厭氧生物濾池、厭氧塘、升流式厭氧污泥床、厭氧膨脹床、厭氧流化床、厭氧生物轉(zhuǎn)盤、厭氧擋板（折板）式反應(yīng)器、復(fù)合厭氧法、兩相厭氧法等，其中研究開發(fā)得多的是升流式厭氧污泥床、厭氧生物濾池等，現(xiàn)分別論述如下：

1、升流式厭氧污泥床

目前發(fā)展得較快、建造的裝置數(shù)目多的厭氧處理系統(tǒng)是荷蘭的Lettinga等人發(fā)明的升流式厭氧污泥床(簡稱UASB)反應(yīng)器，這項技術(shù)是荷蘭農(nóng)業(yè)大學(xué)在1974～1978年開發(fā)的。升流式厭氧污泥床反應(yīng)器具有構(gòu)造簡單、處理能力大、處理效果好、投資少等優(yōu)點，因此迅速，廣泛應(yīng)用于糖廠、酒精廠、造紙廠、乳品廠以及屠宰廠等，處理效果相當(dāng)令人滿意。UASB反應(yīng)器近年來的迅速發(fā)展，是因為它與傳統(tǒng)的厭氧和好氧工藝相比，具有以下優(yōu)點：

① 成本低

UASB工藝簡單、反應(yīng)器體積小、造價便宜、運行中不但能耗小于好氧工藝、且可產(chǎn)生大量的生物氣能源，UASB工藝在處理廢水時很少或不添加化學(xué)藥品，且只產(chǎn)生極少的沉降性能良好、容易脫水的剩余污泥，從而大大節(jié)省了污泥處理所需的費用。由于成本低，該工藝特別適合于發(fā)展中國家，以解決資金短缺與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾。 合辦的農(nóng)業(yè)中心已為此舉辦了數(shù)屆低成本廢水處理技術(shù)展覽向發(fā)展中國家推廣這一技術(shù)。