厌氧生物处理技术及其在城市污水处理中的应用_黄海峰

!!!随着我国经济的发展、城市化进程的加快以及人民生活水平的提高，城市污水的排放量逐年增加，水污染状况日趋严重，已成为经济可持续发展的严重障碍。治理污染，改善水环境已成为人们的迫切要求。尤其最近十几年来，各地先后建造了不同规模、不同工艺的污水处理厂，但总体看来，由于城市污水的自身特点，绝大多数污水处理厂均采用好氧生物处理工艺，运行费用昂贵，造成许多城市污水处理厂建得起、用不起的尴尬局面。厌氧生物处理技术，是一种节能的处理技术，但长期以来仅在污泥处理及工业废水处理中发挥重要作用。因此，从厌氧生物处理的基本原理出发，分析应用厌氧生物处理技术净化城市污水的可行性，具有一定的现实意义。!厌氧生物处理的基本原理厌氧生物处理又称为厌氧消化、厌氧发酵，是指在厌氧条件下由多种厌氧或兼性#微生物共同作用，使有机物分解并产生$%&和$’(的过程。厌氧过程广泛地存在于自然界中。)**)年，法国的+,-./0,-12/发明了“自动净化器”，用以处理污水污泥，从而开始了人类利用厌氧生物过程处理废水、废物的历程。)3)厌氧消化过程)3)3)两阶段理论(4世纪的54674年代，人们普遍认为厌氧消化过程可以简单地分为两个阶段，即“两阶段理论”：第一阶段被称为发酵阶段或产酸阶段或酸性发酵阶段，废水中的有机物在发酵细菌的作用下，发生水解和酸化反应，被降解为以脂肪酸、醇类、$’(和%(等为主的产物。参与反应的微生物则被统称为发酵细菌或产酸细菌。第二阶段则被称为产甲烷阶段或碱性发酵阶段，所发生的反应是产甲烷菌利用前一阶段的产物脂肪酸、醇类、$’(和%(等为基质，并最终将其转为$%&和$’(。参与反应的微生物被统称为产甲烷菌。)3)3(三阶段理论与四菌群学说(4世纪84年代，91:2;<提出了厌氧消化过程的“三阶段理论”。三阶段理论认为，整个厌氧消化过程可以分为三个阶段，即：（)）水解、发酵阶段；（(）产氢产乙酸阶段；（5）产甲烷阶段。有机物首先通过发酸细菌的作用生成乙醇、丙酸、丁酸和乳酸等，接着通过产氢产乙酸菌的降解作用而被转化为乙酸和%(=$’(，然后再被产甲烷菌利用，最终被转化为$%&和$’(；产氢产乙酸菌和产甲烷菌之间存在着互营共生的关系。该理论将厌氧发酵微生物分为发酵细群>?1@?;<2<.A?92B<?1.2#、产氢产乙酸菌群%:C1,D?