废水厌氧生物处理技术发展综述与研究进展_李小云

NORTHERNENVIRONMENT废水厌氧生物处理技术发展综述与研究进展李小云1，黄晓菊2(1．徐州市环境保护科学研究所，江苏221000;2．江苏建筑职业技术学院，徐州221000)摘要:本文系统综述了污水厌氧生物处理技术发展沿革，指出了技术研究的关键与应用前景。关键词:膨胀颗粒污泥床反应器;分阶段多相厌氧反应器;LARAN工艺中图分类号:X703．1文献标识码:A文章编号:1007－0370(2011)12－0062－03ThedevelopmenthistoryofwastewateranaerobicbiologicaltreatmenttechnologandtheprospectofdevelopmentLiXiaoyun1，HuangXiaojv2(1．EnvironmentalProtectionScienceResearchInstituteofXuzhou，Jiangsu221000;2．JiangsuBuildingTechnologyInstitute，Xuzhou221000)Abstract:Thispapersystematicallyintroducedthedevelopmenthistoryofwastewateranaerobicbiologicaltreatmenttechnology．Alsotheprospectofdevelopmentwerediscussed．Keywords:EGSB;SMPA;LARAN厌氧生物处理是指在无氧条件下，利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对废水中的有机物进行生物化学降解过程。厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物的技术，能将有机化合物转化为甲烷和CO2［1］。1厌氧技术发展综述厌氧生物处理技术是对普遍存在于自然界的微生物过程的人为控制与强化，是处理有机污染和废水的有效手段。其发展过程大致经历了三个阶段。第一阶段(1860－1899年):简单的沉淀与厌氧发酵合池并行的初期发展阶段。这个发展阶段具有以下特点:(1)把污水沉淀和污泥发酵集中在一个腐化池(septictank，俗称化粪池)中进行，亦即以简易的沉淀池为基础，适当扩大其污泥贮存容积，作为挥发性悬浮生物固体液化的场所。(2)处理对象为污水、污泥。(3)精确设计和建造的化粪池至今仍在无排水管网地区以及某些大型居住或公用建筑的排水管网上使用着。第二阶段(1899－1906年):污水沉淀与厌氧发酵分层进行的发展阶段。这个发展阶段具有以下特点:(1)在处理构筑物中，用横向隔板把污水沉淀和污泥发酵两种作用分隔在上下两室分别进行，由此形成了所谓的双层沉淀池(twostorytank)。(2)当时的污染指标仍以悬浮固体为主，但生物气的能源功能已为人所认识，并开始开发利用。第三阶段(1906－2001年):独立式营建的高级发展阶段。这个发展阶段具有以下特点:(1)把沉淀池中的厌氧发酵室分离出来，建成独立工作的厌氧消化反应器。在此阶段中开发的主要处理设施有普通厌氧消化池和UASB、厌氧接触工艺、两相厌氧消化工艺、AF、AFB等。(2)把有机废水和有机污泥的处理和生物气的利用结合起来，即把环保和能源开发结合起来。沼渣的综合利用也被当作重要任务提到了议事日程。(3)处理对象除VSS外，还着眼于BOD和COD的降低以及某些有机毒物的降解。2工艺研究的进展2．1厌氧反应的理念由于厌氧微生物生长缓慢，世代时间长，故在反应器内保持大量的活性微生物(污泥)和足够长的污泥龄是提高反应效率和反应器成败的关键。因此，人们采用生物膜固定化技术和培养易沉淀颗粒污泥的方式开发出了第二代厌氧反应器，如AF(如图1)、UASB(如图2)、AFB(如图3)、ABR(如图4)等。但是一个新型高效的厌氧反应器，除了应满足上述原则外，还应满足生物污泥能够与进水基质充分混合接触，以保证微生物能够充分利用其活性降解水中的基质。同时，反应器作为提供微生物生长繁殖的微型生态系统，各类微生物的平稳生长，物质和能量流动的高效顺畅，是保持系统持续稳定的必要条件。现在研究较多也最有发展前途的厌氧反应器是Lettinga教授推荐的膨胀颗粒污泥床反应器EGSB(expandedgranularsludgebed)和分阶段多相厌氧反应器技术SMPA(stagedmultiphaseanaerobicreactor)。2．2膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)2．2．1厌氧内循环反应器(IC)IC反应器由两个USAB反26北方环境第23卷第12期2011年12月NORTHERNENVIRONMENT应器上下叠加串联构成，高度可达16m～25m，高径比一般为4－8，由5个基本部分组成:混合区、颗粒污泥膨胀床区、精处理区、内循环系统和出水区。其中内循环系统是IC工艺的核