厌氧反应器在国内外的进展研究_郑隆举

2007.NO.6.ISSN1672-9064CN35-1272/TK能源与环境随着国内外经济的迅速发展,环境恶化也随之出现。温室效应、垃圾围城等问题正在深刻地影响着人们的社会生活。在众多的环境问题中,水体污染和水资源短缺将是今后相当长一段时间内全球最严重的问题之一。厌氧处理技术由于能耗低,污泥产量少,又可回收沼气而成为国内外普遍关注的节能污水处理技术,在国内外具有广阔的应用前景。厌氧工艺的出现要早于好氧工艺,但由于早期人们对厌氧反应原理的错误理解(认为厌氧反应处理速度慢),很长一段时间研究的重点都集中在好氧工艺上,这就导致了污水厌氧处理技术几十年停滞不前,同时,各种好氧工艺(氧化沟,AB,A2/O,SBR等)广泛应用于处理城市污水和工业废水中。随着好氧处理污水工艺的广泛应用,人们逐渐发现好氧处理污水时存在动力能耗大、产生大量难以处理的剩余污泥、处理高浓度污水时效果差等问题。于是,人们重新认识厌氧工艺,并对其原理进行透彻研究,为一直存在运行和污泥处置难题的好氧工艺找到了一个可行的替代工艺。1厌氧反应器的发展状况厌氧生物技术是利用厌氧微生物的代谢特性分解有机污染物,在不需要提供外源能量的条件下,以被还原有机物作为受氢体,同时产生有能源价值的甲烷气体的一种处理技术。厌氧生物处理过程的实质是一系列复杂的生物化学反应,其过程包括水解酸化、产乙酸和产甲烷阶段,各阶段都由特定的生物菌群完成。其中的底物、各类中间产物以及各种微生物菌群之间的相互作用,形成一个复杂的微生物生态系统[1]。各类微生物的平稳生长、物质和能量流动的高效顺畅是维持厌氧过程稳定的必要条件。如何培养和协调相关各类微生物的平衡生长,最大程度地发挥其中的微生物代谢活性,并拓宽适用范围,是厌氧反应器开发和发展的基本思想和工作目标。处理污水的厌氧反应器的发展经历了3个阶段:第1阶段的代表反应器是化粪池,其沉淀过程与厌氧发酵过程同时进行,厌氧菌浓度低,细菌与有机污染物接触差,处理效果差;第2阶段发展了以提高微生物浓度和停留时间、缩短液体停留时间为目的的反应器,如厌氧生物滤池(AF)、厌氧流化床(AFB)、上流式厌氧污泥床(UASB)等,其中以UASB的发展最引人注目,但是它也存在一些问题,当进水有机物浓度低、产气量小时,有机污染物与厌氧菌之间的传质效果不佳;第3阶段发展的厌氧反应器主要是为了解决UASB的传质问题,拓展