略談厭氧生物技術在污水處理中的應用

杜云超

摘要：伴隨人們環保意識的不斷增強，為貫徹落實“國家可持續發展”的政策方針，全面提高人們生活品質，確保污水處理作業落實到位成為了現階段推動國家進一步發展的重要戰略前提，為此將厭氧生物技術應用于污水處理中現已迫在眉睫。鑒于此，本文主要基于厭氧生物技術的基本應用原理，對其具體應用模式進行了系統化剖析，以期在修復當前生態環境的同時，進而為國家的可持續發展奠定良好基礎。

關鍵詞：厭氧生物技術;污水處理;基本原理;實踐應用

一、污水處理中厭氧生物技術的基本概述

（一）處理概述

簡單來講，作為一種新型污水處理技術，厭氧生物處理技術在城市污水和工業廢水中的應用，既可以與其它污水處理技術（好氧處理）相互配合，又可單獨作業。與傳統污水處理技術相比，厭氧生物技術的應用不僅具有良好的實效性和使用性，顯著提高了污水的處理效率，與此同時在增加污水轉換率、緩解當前水資源短缺問題、降低動能消耗以及為城市提供能源等方面也發揮了重要作用。

在進行污水處理過程中，對于不同濃度的廢水其處理方式不盡相同，對于高濃度工業廢水，在進行處理時，相關部門可單獨設置厭氧單元，在無氧情況下完成污水凈化，最后還要對厭氧處理后的污水進行好氧處理;對于低濃度城市污水，在進行處理時可以將厭氧處理技術和好氧處理技術進行配合，組成“厭氧—好氧系統”進行處理，其中厭氧單元用以脫氮除磷，好氧單元主要是用以去除水中有機物。

（二）基本原理

從某方面而言，“厭氧處理基礎”的基本作業原理，其實簡單而言，就是在厭氧（斷絕和空氣接觸）條件下，通過厭氧微生物亦或是兼具厭氧屬性的微生物相互作用，將水中有機物成分進行分解，使其產生二氧化碳和甲烷的過程。與好氧處理技術相比，厭氧處理不僅對有機物含量有著較高要求，與此同時作為相對復雜的生物化學過程，它是以化合態氧、碳、硫、氮等為受氫體，依靠水解產酸細菌、產氫產乙酸細菌和產甲烷細菌聯合作用進行污水的處理。

二、厭氧生物處理技術的作用流程和裝置構成

（一）厭氧消化階段

在進行厭氧生物處理過程中，根據大量調研數據分析可知，其具體作業主要包括兩個流程，即——酸性發酵和甲烷消化。在進行酸性消化過程中，由于污水中含有大量有機物，在酸性消化時產酸菌或者酸性腐化菌會將高分子有機物進行生物分解，為后期甲烷消化做準備，在后期甲烷消化過程中，酸性消化后形成的有機酸和甲醇、甲胺等有機物會在產甲烷菌的作用下轉化為甲烷。

（二）厭氧反應器的發展歷程及優缺點剖析

伴隨現階段社會主義市場經濟的不斷發展，厭氧反應器從最初的化糞池到如今的上流式厭氧污泥床，總共經歷了六個階段，即：化糞池——厭氧生物濾池（AF）——厭氧流化床（AFB）——厭氧折流板反應器（ABR）——上流式厭氧污泥床（UASB）——EGSB。

經大量調研數據分析可知，在化糞池中厭氧發酵和沉淀是同步進行的，與其它反應器相比它具有結構簡單、成本低以及有效去除油脂和可沉性固體的優勢，但可溶解性有機物去除效果一般，且還存在二次污染的概率;作為一種高速厭氧反應器，厭氧生物濾池（AF）是以填料作為微生物載體，在污水處理中主要用于溶解性有機廢水的處理;厭氧流化床（AFB）主要是通過惰性填料在其表面形成生物膜保留厭氧污泥;厭氧折流板反應器（ABR）是一種相對高效的厭氧處理工藝，但前提是污水處理濃度達到處理要求，因此這種反應器一般不用于城市污水處理;上流式厭氧污泥床（UASB）在污水處理中，具有操作簡單、建設簡單、費用低下以及處理效率較高的顯著優勢，但不可否認的是由于城市生活污水的濃度較低，在處理時還是會存在顆粒污泥難清理的現象;EGSB是在UASB的基礎上進行改進的反應器， 與UASB相比在處理污水中的不溶性物質處理效果更明顯。

三、污水處理中厭氧生物技術的具體應用

在踐行“全面建設小康社會”戰略目標時，垃圾處理工作能否落實到位，對戰略目標的實現具有直接影響，而在垃圾處理中，污水處理工作對于國家整體發展而言具有重要意義。但縱觀在當前污水處理管理過程中，受諸多不可控因素的影響，污水處理工作成效與預期工作目標之間始終存在一定差距，為此將厭氧生物技術實踐于工程污水處理中，是現階段國家基層產業機構和相關主管部門的核心發展方向。厭氧生物技術的實踐應用從某方面而言不僅顯著提高了污水處理質量和效率，與此同時還為城市發展提供了基礎能源，就目前來看在具體應用過程中，常用的技術手段主要有：

（一）A/O生物脫氮工藝

通過上述分析可知，在污水處理中厭氧生物處理技術既可以單獨使用，也可與好氧處理技術相配合，其中A/O工藝就是“厭氧—好氧”結合工藝的簡稱。A/O工藝生物脫氮是通過硝化和反硝化兩個生化過程完成的，與傳統污水處理技術相比，它不僅能有效彌補傳統生物處理后污水無法脫氮的問題，此外還能顯著地提高水質凈化質量，因此是近年來污水處理最為常見的一種工藝手段。在硝化時，污水中的含氮化合物會經異養型氨化細菌作用分解成NH4+、N，之后在好氧條件下將NH4+、N經過亞硝酸菌和硝酸菌轉化成亞硝酸氮和硝酸氮;反硝化過程其實就是在厭氧條件下將亞硝酸氮和硝酸氮經反硝化菌作用還原成N2，排入空氣，以此達到凈化水質的目的。

（二）A2/O生物脫氮除磷工藝

就目前來看，在進行污水處理時，A2/O生物脫氮除磷工藝也是現階段常用的一種污水處理工藝，與A/O生物脫氮工藝相比，是在原工藝基礎上通過增設一個缺氧區，在提高凈化質量的同時，實現同步脫氮除磷的目的。

在將A2/O生物脫氮除磷工藝實踐于污水處理時，其主要作業流程如下，即環保部門首先將廢水排放到厭氧區，在厭氧微生物亦或是兼具厭氧屬性的微生物相互作用下，將廢水中可生物降解的有機物轉化為低分子發酵物，之后將處理后的廢水排放到缺氧區，利用反硝化菌將好氧區回流的硝酸鹽及廢水中可生物降解的有機物作反硝化處理，降低有機物含量，最后將處理后的廢水排放到好氧區利用聚磷菌對廢水中殘剩的可生物降解有機物進行降解處理。

（三）厭氧+生物膜工藝

通常而言，由于工業廢水中含有較高濃度的有機物，采用上述厭氧生物處理技術難以達到預期的處理目標，為此經過科研工作人員不斷地探索實踐，“厭氧+生物膜”工藝由此應運而生。將厭氧工藝與膜技術進行有機結合是一種理想方法，厭氧消化降解有機物使膜不宜堵塞，產生的甲烷氣轉化的能量可用以膜的清洗，此外膜截留下的生物污泥又可以補充厭氧反應器，顯著地提升了企業處理效益。

四、結語

簡而言之，污水處理作業質量的高低對于整體效益的發揮具有重要影響，尤其近年來隨著國家對作業要求的不斷提高，為有效解決污水處理問題，確保生態和諧，將厭氧生物技術實踐于污水處理中，是現階段環保部門積極響應國家“可持續發展”政策方針做出的重要戰略改革。

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