廢水厭氧生物處理發(fā)展歷程及研究進(jìn)展

董曉冬

（深圳市環(huán)境工程科學(xué)技術(shù)中心有限公司廣東深圳518057）

廢水厭氧生物處理發(fā)展歷程及研究進(jìn)展

董曉冬

（深圳市環(huán)境工程科學(xué)技術(shù)中心有限公司廣東深圳518057）

本文概要的總結(jié)了廢水厭氧生物處理的發(fā)展歷程及研究進(jìn)展，并對(duì)各技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較，指出了廢水厭氧生物處理未來需要解決的問題和發(fā)展趨勢(shì)。

廢水厭氧生物處理

1　引言

當(dāng)前水資源污染日益嚴(yán)重，其中工業(yè)排放廢水對(duì)水體污染影響更為突出。廢水生物厭氧處理技術(shù)具有能耗低、負(fù)荷高、剩余污泥產(chǎn)量少、耐沖擊負(fù)荷和可回收能源等優(yōu)點(diǎn)[1]，廣泛應(yīng)用于工業(yè)排放廢水的處理。

2　厭氧生物處理的發(fā)展歷程

廢水厭氧生物處理指的是在無氧條件下，借助厭氧微生物的新陳代謝作用分解廢水中的有機(jī)物質(zhì)，并使之轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿拥臒o機(jī)物質(zhì)的處理過程[2]。厭氧生物處理技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷三個(gè)階段：包括以厭氧消化池為代表的第一代厭氧生物反應(yīng)器、以UASB反應(yīng)器為代表的第二代厭氧生物反應(yīng)器，以及第三代厭氧生物反應(yīng)器。

3　厭氧生物處理的研究進(jìn)展

以UASB為代表的第二代反應(yīng)器雖然利用顆粒污泥大大提高了反應(yīng)器的污泥濃度，但在保持池水的良好接觸、強(qiáng)化傳質(zhì)、提高生化反應(yīng)速率等方面還存在不足，于是在20世紀(jì)80、90年代，相繼推出了以EGSB、IC為代表的第三代厭氧反應(yīng)器。

3.1厭氧膨脹顆粒污泥床

膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應(yīng)器是由UASB反應(yīng)器發(fā)展而來的高效厭氧生物反應(yīng)器[2]。較之UASB反應(yīng)器，EGSB反應(yīng)器增加出水再循環(huán)，有效提升了液體的上升流速。

EGSB反應(yīng)器采用顆粒污泥，具有良好的生物活性和沉降性能；同時(shí)可采用較大的水力負(fù)荷，使污泥床出于膨脹狀態(tài)，有利于污泥與廢水充分接觸，從而提高傳質(zhì)效率。EGSB反應(yīng)器不僅處理范圍廣泛，還可以采用較大的高徑比，占地小，投資低，因而具有很好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前EGSB反應(yīng)器可用來處理含有毒物質(zhì)的廢水；工業(yè)廢水和城市廢水；生活污水以及農(nóng)業(yè)廢水等。

3.2內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器

內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(IC)是由荷蘭Paques公司于20世紀(jì)90年代開發(fā)。IC反應(yīng)器裝有兩級(jí)三相分離器，整個(gè)反應(yīng)器的水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷高，可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器中液體內(nèi)部無動(dòng)力循環(huán)，從而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)反應(yīng)器在較高的上升流速度下顆粒污泥容易流失的缺點(diǎn)[2]，其高度可達(dá)16m～25m，高徑比一般為4～8，其負(fù)荷理論上可達(dá)到35 kg COD/(m3·d)～50kgCOD/(m3·d)，去除率在80%左右。

IC反應(yīng)器具有容積負(fù)荷高、占地少、投資省、沼氣提升實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，不必外加動(dòng)力、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、出水穩(wěn)定性好、啟動(dòng)快以及污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步研究開發(fā)IC反應(yīng)器、推廣其應(yīng)用范圍已成為厭氧廢水處理的熱點(diǎn)之一。IC反應(yīng)器工藝在歐洲應(yīng)用普遍，具有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，已成功在啤酒生產(chǎn)、造紙等生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的廢水處理上得以應(yīng)用[2]。

3.3兩種新型厭氧反應(yīng)器的比較

EGSB和IC反應(yīng)器具有某些相同之處：均采用顆粒污泥固定化的方式，較高的單位容積微生物持有量；水力負(fù)荷高以及有機(jī)污染物凈化效果良好；占地小、動(dòng)力消耗小等。

表1　兩種新型厭氧反應(yīng)器的比較

4　結(jié)語

廢水的厭氧生物處理技術(shù)具有將有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)檎託獠⒓右曰厥绽谩⑦\(yùn)行能耗低、有機(jī)負(fù)荷高，占地少及污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn)，已成為控制有機(jī)污染的重要手段之一。但厭氧生物處理技術(shù)還有啟動(dòng)慢、處理后出水的COD、BOD值較高以及水力停留時(shí)間較長等不足之處，因此今后其發(fā)展還將繼續(xù)圍繞著解決這些問題和不足進(jìn)行。經(jīng)過進(jìn)一步的研究發(fā)展使厭氧反應(yīng)器截留更多的微生物種群；創(chuàng)造泥水良好的接觸環(huán)境優(yōu)化反應(yīng)器的傳質(zhì)過程；開發(fā)更為高效的厭氧處理系統(tǒng)；加強(qiáng)厭氧處理出水后處理工藝的開發(fā)和應(yīng)用等都將成為厭氧生物處理技術(shù)未來的發(fā)展方向。

EGSB、IC等反應(yīng)器在國外發(fā)展和應(yīng)用較之國內(nèi)都更趨于成熟，而如IC反應(yīng)器等工藝的設(shè)計(jì)均受到專利的保護(hù)，國內(nèi)并沒有自主的產(chǎn)權(quán)，從而增加了投資建設(shè)的成本。因此今后我們還應(yīng)該致力于研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的厭氧反應(yīng)器。

董曉冬（1987—），女，廣東，大學(xué)本科，初級(jí)工程師，工作方向：環(huán)境工程廢水處理。

[1]劉紅波,邵丕紅,韓相奎.幾種污水厭氧生物處理技術(shù).長春工程學(xué)院學(xué)報(bào),2006,7(3):39-41.

[2]呂炳南,陳志強(qiáng).污水生物處理新技術(shù).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 2005,2.