废水厌氧生物处理技术与进展

废水厌氧生物处理技术与进展

摘要本文系统总结了污水厌氧生物处理技术发展历程、技术现状,并对各技术的优缺点

进行了比较, 。

1引言

随着我国工农业的迅速发展和城市化水平的提高，排放到环境中的工农业废水和城市废水不断增加，对环境造成严重的污染，使得可利用的水资源遭到了破坏。为了使国民经济可持续发展，必须采取相应的对策，保护水资源。

2废水厌氧生物处理技术的发展历程

①厌氧过程广泛存在于自然界中；

②1881 年，法国，Louis Mouras ，“自动净化器”；

③处理城市污水的化粪池、双层沉淀池等处理剩余污泥的各种厌氧消化池等；

——HRT 很长、处理效率很低、浓臭的气味等；

④70 年代后，能源危机，现代高速厌氧反应器，厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水

处理；

■厌氧接触法(Anaerobic Contact Process)

■厌氧滤池(Anaerobic Filter、AF )

■上流式厌氧污泥床反应器(Upflow Anaerobic Sludge Bed、UASB )

■厌氧流化床(Anaerobic Fluidized Bed、AFB )

■厌氧附着膜膨胀床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed 、AAFEB)

■厌氧生物转盘(Anaerobic Rotated Biological Disc、ARBD)

■挡板式厌氧反应器(Anaerobic Baffled Reactor、ABR)

现代高速厌氧反应器的主要特点：

——HRT 与SRT 分离，SRT 相对很长，HRT 则较短，反应器内生物量很高。

——HRT 大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率也大大提高；

■⑤90 年代以后，在UASB 反应器基础上又发展起来了EGSB 和IC 反应器；

——EGSB 反应器，处理低温低浓度的有机废水；

——IC 反应器，处理高浓度有机废水，可达到更高的有机负荷。

总结上述发展历程厌氧生物处理技术的发展大致可以分为三个阶段：第一阶段

厌氧生物过程广泛地存在于自然界中，但人类第一次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物，则是在1881 年由法国的Louis Mouras 所发明的“自动净化器”开始的，随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水（如化粪池、双层沉淀池等）和剩余污泥（如各种厌氧消化池等）。这些厌氧反应器现在通称为“第一代厌氧生物反应器”。

它们的共同特点是：①水力停留时间（HRT）很长，有时在污泥处理时，污泥消化池的HRT

会长达90 天，即使是目前在很多现代化城市污水处理厂内所采用

的污泥消化池的HRT 也还长达20~30 天；

②虽然HRT 相当长，但处理效率仍十分低，处理效果还很不好；

③具有浓臭的气味，因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫

酸盐等会在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢，而它们都具有十

分特别的臭味。

第二阶段

当进入上世纪50、60 年代，特别是70 年代的中后期，随着世界范围的能源危机的加剧，人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化，相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺，从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理，真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。这些被称为现代高速厌氧消化反应器的厌氧生物处理工艺又被统一称为“第二代厌氧生物反应器” ，

它们的主要特点有：①HRT 大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率大大提高；

②主要包括：厌氧接触法、厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥

床（UASB）反应器、厌氧流化床（AFB）、AAFEB、厌氧

生物转盘（ARBC）和挡板式厌氧反应器等；

③HRT 与SRT 分离，SRT 相对很长，HRT 则可以较短，反应器内

生物量很高。

第三阶段

进入20世纪90 年代以后，随着以颗粒污泥为主要特点的UASB 反应器的广泛应用，在其基础上又发展起来了同样以颗粒污泥为根本的颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器和厌氧内循环（IC）反应器。其中EGSB反应器利用外加的出水循环可以使反应器内部形成很高的上升流速，提高反应器内的基质与微生物之间的接触和反应，可以在较低温度下处理较低浓度的有机废水，如城市废水等；而IC 反应器则主要应用于处理高浓度有机废水，依靠厌氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的充分循环与混合，可以达到更高的有机负荷。这些反应器又被统一称为“第三代厌氧生物反应器”。

它们的主要特点有：①把沉淀池中的厌氧发酵室分离出来,建成独立工作的厌氧消化反应

器。在此阶段中开发的主要处理设施有普通厌氧消化池和UASB、

厌氧接触工艺、两相厌氧消化工艺、AF、AFB 等。

②把有机废水和有机污泥的处理和生物气的利用结合起来,即把环保

和能源开发结合起来。沼渣的综合利用也被当作重要任务提到了议

事日程。

③处理对象除VSS外,还着眼于BOD和COD的降低以及某些有机

毒物的降解。

厌氧生物处理技术的反应器主体也经历了三个时代：

第一代反应器: 以厌氧消化池为代表,属于低负荷系统；

第二代反应器: 可以将固体停留时间与水力停留时间分离,能够保持大量的活性污泥和足够长的污泥龄,属于高负荷系统。

第三代反应器: 在将固体停留时间和水力停留时间相分离的前提下,使固液两相充分接触,从而既能保持大量污泥又能使废水和活性污泥之间充分混合、接触, 以

达到真正高效的目的。

3工艺现状

3.0化粪池

用于处理来自厕所的粪便废水。曾广泛用于不设污水厂的合流制排水系统。还可用于郊