废水厌氧生物处理的研究与进展_陈威

废水厌氧生物处理的研究与进展陈　威　朱　雷　梁华杰(武汉科技大学)摘　要:　分析了污水厌氧生物处理技术发展沿革,介绍了厌氧生化基本原理及可行性,阐述了技术现状与研究进展,并总结出废水厌氧生物处理亟待解决的问题。关键词:　废水;　厌氧生物处理;　厌氧生物反应器　　在长期的实践中,厌氧生物处理仅用于城市废水污泥的处理,废水则多采用需氧化处理。20世纪70年代以来,由于城市的扩大和工业的迅速发展,有机废水量急剧增加,如仍用好氧法处理则需要消耗大量的能量。随着全球性能源问题的日益突出,在废水处理领域内,人们便逐渐对厌氧生物处理产生了新的认识和评价。我国水污染的严峻形式和可持续发展的战略要求都需要把国内关于厌氧生物处理技术的理论研究和工程应用提高到一个新的水平。1　废水厌氧生物处理的原理及可行性1.1　厌氧生化的3个阶段及其原理厌氧生物处理过程是由微生物共生体的活性来完成由许多细菌和一些中间步骤组成的复杂过程。为了便于研究,将复杂的厌氧生化过程大致分为4个阶段:水解阶段、酸化阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。但目前为止,三阶段理论和四菌群学说被认为是对厌氧生物处理过程较全面和较准确的描述,如图1,图2所示。1.2　废水厌氧生物处理的可行性在厌氧条件下,依靠兼性厌氧菌和专性厌氧菌等各种微生物共同作用下,对有机物进行生化降解生成CH4和CO2的过程,称为厌氧生物处理。在毋需提供外援能量的条件下,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,与好氧生物技术相比较,厌氧生物处理技术具有一系列明显的优点和十分广阔的发展与应用前景:(1)从费用估算角度来看,厌氧处理有着经济上的吸引力,排放高浓度有机废水的工厂通过采用厌氧方法处理废水,可以成为生产能源的工厂;(2)厌氧系统污泥处理成本与好氧法比较是微不足道的;(3)厌氧反应器里的颗粒污泥经常可以作为接种污泥销售,从而获得一定的图1　厌氧演化过程的两阶段理论图图2　厌氧反应的三阶段理论和四类群理论经济利益;(4)节约下排污罚款;(5)在能源价格较高的地区,厌氧方法在经济上具有明显优势。好氧活性污泥法每去除1kgBOD需氧1.2～1.5kg,(1.8～3.6)×106kJ,相应的每去除1000kgCOD耗电(1.44～3.6)×108J;而厌氧每去除1000kgCOD耗电(2.52～5.4)×107J,这还不包括每去除1000kgCO