厭氧生物技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

丁雁雁

（淄博圓通環(huán)境檢測有限公司 255000）

0 引言

在工業(yè)廢水處理中廣泛應(yīng)用厭氧生物技術(shù)后，促進(jìn)了該技術(shù)的愈發(fā)成熟完善，可見其應(yīng)用前景較為廣闊。厭氧生物技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn)，包括剩余污泥量少、負(fù)荷高、能耗低等，在處理工業(yè)廢水過程中，其已經(jīng)成為了重要手段之一，特別是對產(chǎn)甲烷菌的研究，有較為顯著的效果。對于工業(yè)廢水處理中應(yīng)用厭氧生物技術(shù)的重要性，相關(guān)企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識到，加大對其的研究力度，從而在工業(yè)廢水處理中，將厭氧生物技術(shù)的作用最大程度發(fā)揮出來。

1 工業(yè)廢水處理中應(yīng)用厭氧生物技術(shù)的發(fā)展歷程

1.1 第一代厭氧生物處理器

在二戰(zhàn)結(jié)束后誕生了第一代厭氧生物處理器，厭氧生物技術(shù)在各國工業(yè)發(fā)展過程中受到了高度重視。自從研發(fā)出第一代厭氧生物處理器后，將同流裝置放在廢水沉淀池中可以對反應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率予以有效提升。但對于水力和污泥，第一代厭氧生物處理器難以完全分離，因此，通長需要在一個(gè)月左右才能完成污染處理，耗費(fèi)時(shí)間相對較長。

1.2 第二代厭氧生物處理器

研發(fā)人員針對第一代處理器中的缺陷，在第二代厭氧生物處理器中通過增設(shè)物理過濾的方式，可以保留大量的活性污泥，有效分離了污泥與水力。同時(shí)在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域中逐漸開始應(yīng)用了第二代厭氧生物處理器，待厭氧生物處理技術(shù)的愈加完善下，隨之開發(fā)、應(yīng)用了上流式厭氧污泥床、降流式固定膜反應(yīng)器。但是仍有一些問題存在于第二代厭氧生物處理器中，若懸浮物數(shù)量在污水中較多，那么就會堵塞處理器，降低污染處理效果，影響設(shè)備的正常使用。

1.3 第三代厭氧生物處理器

第三代厭氧生物處理器在對第二代厭氧生物處理器中存在的缺陷予以解決時(shí)，主要是利用增加反應(yīng)高度來提升處理流速。與第二基本原理相比，第三代與其較為類似，但卻大致解決了工業(yè)廢水處理中的問題，至此厭氧生物技術(shù)發(fā)展愈加完善的典型就是第三代厭氧處理器，提升了工業(yè)廢水處理的有效性。同時(shí)厭氧膨脹顆粒污泥床、厭氧升流式流化床在這一時(shí)間也得到了應(yīng)用與推廣。

2 工業(yè)廢水處理中厭氧生物處理技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 厭氧生物處理技術(shù)在制革廢水中的應(yīng)用

在實(shí)際生產(chǎn)皮革過程中，具有多道工序，包括浸水、浸酸、酸堿中和以及染色等，有大量的化工材料被應(yīng)用在皮革生產(chǎn)過程中。但由于皮革原料轉(zhuǎn)換率較低，會在工業(yè)廢水中排放各種廢料與原料。所以，皮革行業(yè)廢水具有一定的毒性且濃度高、成分多樣，處理難度較大。通常會使用厭氧、好氧、物化以及分質(zhì)結(jié)合的方式處理制革廢水。例如，應(yīng)利用物化方式對鉻鞣廢水中的鉻予以沉淀，然后再共同處理這些廢水。對于工業(yè)廢水中的污染物，使用UASB+SBR 工藝能有效清除，水體凈化率可達(dá)94%。除此之外，一些皮革公司在處理皮革廢水過程中，應(yīng)用了SBR+混凝沉淀+UASB 混合法，出水水質(zhì)穩(wěn)定性較好。

2.2 厭氧生物處理技術(shù)在其他廢水中的應(yīng)用

厭氧生物技術(shù)除應(yīng)用在皮革行業(yè)外，其作用在其他行業(yè)也較為顯著。例如造紙行業(yè)，其屬于我國主要水污染行業(yè)之一，在處理造紙廢水過程中，應(yīng)用好氧+厭氧IC 技術(shù)，出水水質(zhì)穩(wěn)定性較好，并促進(jìn)了厭氧處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行效果的實(shí)現(xiàn)。另外，厭氧生物處理技術(shù)還可以應(yīng)用在啤酒生產(chǎn)行業(yè)廢水處理中，例如，在處理啤酒廢水時(shí)，某公司應(yīng)用了好氧+UASB 處理工藝，既能通過甲烷氣體進(jìn)行燃燒產(chǎn)生熱風(fēng)，進(jìn)一步烘干麥糟飼料，還能保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，對資源利用效率與經(jīng)濟(jì)效益的提升是非常有利的。

3 工業(yè)廢水處理中應(yīng)用厭氧生物技術(shù)的影響因素

3.1 pH值

pH 值是對微生物活性造成影響的關(guān)鍵因素，pH 值在工業(yè)廢水中會對其處理效率造成直接影響。如在工業(yè)廢水pH 值為4.5 至8 時(shí)，產(chǎn)酸菌才能生存，而在工業(yè)廢水pH 值為7 至7.2 時(shí)，甲烷菌的活性才最高。在實(shí)際處理過程中，根據(jù)工業(yè)廢水應(yīng)用厭氧菌的實(shí)際情況，處理器中的厭氧體系即pH 值的暫存體，有利于實(shí)現(xiàn)相同環(huán)境下各種厭氧菌的共處，保持相同的活性，所以pH值在多數(shù)厭氧生物處理器中大約為7.0。

3.2 溫度

由于周邊自然環(huán)境會在一定程度上影響厭氧菌，所以在不同的溫度環(huán)境下，各種厭氧生物處理工業(yè)廢水的效果與效率也不一樣。溫度直接決定著厭氧微生物細(xì)胞的內(nèi)酶活性，例如甲烷菌需要在55℃溫度生存，因此，在處理工業(yè)廢水中應(yīng)用甲烷菌需要對工業(yè)污水處理的溫度予以保證。

3.3 氧化還原電位

保證厭氧菌存活的前提就是無氧環(huán)境，其可以保證工業(yè)廢水中厭氧菌的活動(dòng)與增殖，是保證工業(yè)廢水處理效率的主要因素。利用濃度與電位間的關(guān)系，在處理工業(yè)廢水過程中，可以對處理環(huán)境的氧氣濃度進(jìn)行有效判斷。一般而言，最適合非甲烷菌氧化還原電位應(yīng)小于100MV，大于-100MV，而甲烷菌氧化還原電位則需要小于-150MV，大于-400MV。

3.4 有機(jī)負(fù)荷

生物處理系統(tǒng)內(nèi)的微生物量與食料間的平衡關(guān)系可以通過污泥投配率、負(fù)荷率以及有機(jī)負(fù)荷率反應(yīng)出來。工業(yè)廢水處理時(shí)的工作效率與產(chǎn)氣量會受到有機(jī)負(fù)荷大小的直接影響。隨著有機(jī)負(fù)荷的提升，在一定范圍內(nèi)產(chǎn)氣量也會逐漸增加，但在不斷提高有機(jī)負(fù)荷后，勢必會縮短進(jìn)水停留時(shí)間，對系統(tǒng)處理效率造成影響。這就需要在保證系統(tǒng)處理效率的基礎(chǔ)上，對有機(jī)負(fù)荷率予以合理設(shè)置，進(jìn)而降低運(yùn)行成本，提高系統(tǒng)的利用效率。另外，在工業(yè)廢水處理中應(yīng)用厭氧生物技術(shù)，也會受到攪拌、混合有毒物質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)、微量元素以及厭氧活性污泥的影響。

3.5 有毒物質(zhì)

硫酸鹽、氨氮、重金屬等物質(zhì)能夠?qū)捬蹙鲋车挠卸疚镔|(zhì)進(jìn)行有效抑制，影響厭氧菌的正常增殖，其中最為明顯的就是硫酸鹽，在處理工業(yè)廢水時(shí)加入硫酸鹽，會直接被轉(zhuǎn)換為硫化物，影響處理工業(yè)廢水的效果。

3.6 F/M比

厭氧菌與其他好氧菌相比，在處理工業(yè)廢水過程中具有較高的有機(jī)負(fù)荷，通常厭氧菌有機(jī)負(fù)荷大約為7kgCOD/m3·d，若是在選擇較高、較低負(fù)荷啟動(dòng)設(shè)備、提高廢水處理效率時(shí)，應(yīng)對反應(yīng)器的生理量因素進(jìn)行充分考慮。

4 工業(yè)廢水處理中應(yīng)用厭氧生物技術(shù)的發(fā)展前景

第一，與傳統(tǒng)的污水處理方式相比，厭氧生物技術(shù)費(fèi)用較低、能源消耗量更少，更容易處理污泥。在一些溫度較高的區(qū)域，處理工業(yè)廢水時(shí)應(yīng)用厭氧生物技術(shù)，可以減少廢水對周邊環(huán)境的影響。同時(shí)，可結(jié)合其他物理處理技術(shù)，針對當(dāng)前重金屬、硫化物等有毒物質(zhì)對厭氧菌的影響，組成多元化的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)，通過對人工濕地、厭氧菌處理技術(shù)、沉降措施以及過濾措施等，提升工業(yè)廢水處理效果；第二，對于pH 值與環(huán)境溫度的要求，生物處理技術(shù)的應(yīng)用較高，有諸多因素會影響處理效果，所以在處理工業(yè)廢水時(shí)，通常會二次應(yīng)用厭氧處理技術(shù)。現(xiàn)階段一些地區(qū)將好氧生物處理技術(shù)作為工業(yè)廢水處理的輔助，所以仍需要進(jìn)一步優(yōu)化與完善厭氧生物處理技術(shù)；第三，可以從以下幾個(gè)方面入手，加大對未來厭氧菌處理技術(shù)的研發(fā)：首先，可通過兩相變、研究組織來實(shí)現(xiàn)COD、甲烷的變化、乙醇、酸化相以及有機(jī)酸的去除效果，以此來完善厭氧處理技術(shù)體系。近年來通過乙酸、乙醇的發(fā)酵，我國相關(guān)學(xué)者已經(jīng)證明其對甲烷的發(fā)揮有重要作用；其次，對于周圍的環(huán)境變化，厭氧菌較為敏感，因此，應(yīng)提升厭氧菌的適應(yīng)能力，才能保持厭氧菌的活性，以此來增強(qiáng)工業(yè)廢水處理中應(yīng)用厭氧菌技術(shù)的效果。

5 結(jié)語

總之，在處理工業(yè)廢水過程中，厭氧菌處理技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，特別是在我國可持續(xù)戰(zhàn)略的深入貫徹落實(shí)下，更加重視對環(huán)境的保護(hù)。因此，未來相關(guān)從業(yè)人員必須加強(qiáng)對厭氧菌處理技術(shù)的認(rèn)知程度與研究力度，這樣才能保證工業(yè)廢水的處理效果，從而為我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，促進(jìn)厭氧菌處理技術(shù)的更加完善。