厌氧生物处理技术发展概况_王文祥

收稿日期:2009-01-07作者简介:王文祥(1972-),男,工学博士,从事环境污染治理的教学、科研及对外技术服务工作.厌氧生物处理技术发展概况王文祥齐水冰刘铁梅(广东省环境保护职业技术学校,天河区510655)摘要:从厌氧微生物的发现及应用,详细阐述厌氧生物处理技术的发展历程,分析了厌氧生物处理技术在国内外的应用和发展前景,为厌氧生物处理技术在国内的应用和发展指明方向。关键词:厌氧;微生物;反应器;生物处理技术中图分类号:X17文献标识码:A文章编号:1007-0370(2009)02-0078-09THEOUTLINEOFANAEROBICBIOLOGICALDISPOSALTECHNOLOGYDEVELOPMENTWANGWenxiangQIShuibingLIUTiemei(ThevocationalEducationSchoolofEnvironmentalProtectionofGuangDongProvince,TianHeDistrict510655)Abstract:Startingfromthediscoveryandapplicationofanaerobicmicroorganism,thedevelopmentprocessofanaerobicbiologicaltreatmenttechnologywereelaborateddetailedly.Theapplicationandprospectofanaerobicbiologicaltreatmenttechnologyathomeandabroadwereanalyzed.Keywords:anaerote;microorganism;reactor;biologicaldisposaltechnology前言随着我国经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高,我国的能源、资源和环境问题日益突出。在大面积的地区性缺水的同时,伴随着严重的水污染问题,使得多数江河湖海水质下降甚至失去了使用功能,这进一步加剧了水资源的短缺,形成恶性循环的局面。因此水污染问题已经成为影响我国经济持续快速发展的首要障碍,是我们迫切需要解决的问题。同时,由于我国矿物能源资源的匮乏和使用的低效,使得我国对再生能源的需求日益增长。在水处理工艺中,采用传统的好氧生物处理方法要消耗大量能源,并产生大量需要二次处理的污泥,所以世界各国都在不断探索和研究高效低能耗的新型废水处理技术。厌氧生物处理技术由于具有运行成本低、节能、剩余污泥量少、可以处理高浓度和好氧条件下生物难降解有机物质的特点等,近年来已成为国内外环境科学与工程领域研究的热点。终身致力于厌氧生物技术研究的国际知名学者R.E.Speece教授[1]认为,厌氧处理技术不再仅仅是好氧处理之外的一个补充工艺,它本身正在成为一种可以替代好氧法的有价值的处理方法。厌氧生物处理技术可以作为环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的综合系统的核心技术来发展,具有良好的环境效益与经济效益。—78—内蒙古环境科学第21卷第2期2009年4月有机废水的厌氧生物处理技术的迅速发展始于20世纪70年代[2]。这一快速发展势头也为世界各国对环境保护工作的空前重视和生物科学技术的发展所推动,随着现代高效厌氧反应器的出现以及对厌氧技术原理的深入认识,厌氧技术已为多种工业废水和生活污水的工业化处理提供了重要手段,它以低成本和能源回收成为具有吸引力的技术,再一次引起世人瞩目[3]。1厌氧微生物的认识历程厌氧生物处理又称厌氧消化,是指厌氧微生物在无氧(或缺氧)或硝态氮参与条件下,将有机物转化为无机物和少量细胞物质的过程。在多数情况下,厌氧工艺用于将溶解性和颗粒态的可生物降解有机物质转化成甲烷和CO2[4,5]。早在4000年以前,在我国的四川省就有应用天然气作为燃料来源的先例,天然气中95%是甲烷。最初天然气的形成可能是植物和其他有机物发酵生成的。在西方世界,古罗马时期也有从地下冒出可燃气体的记载。1630年,VanHelmet记述了有机物腐烂过程中出现可燃气,并发现动物肠道中也存在这种气体。1776年,意大利物理学家AlexanderVolta在“可燃气”的文章中详细描述了CharlesJosephCampi在意大利的科伦波省观察的发现,他观察到当用木棍搅动湖底沉积物时,许多气泡升出湖面,这些从池塘底部冒出的气体可以燃烧。Volta认识到可燃的气体与湖泊沉积物中植物体的腐烂有关,并分析了可燃气体的成分。以后这篇文章常被引用为甲烷来自植物体的最早发现。后来人们称自然界的这种气体为Volta可燃气体[6]。1806年Henry发现这种气体就是甲烷。1808年HumphrieyDavy在实验室里开展了用牛粪产生沼气的研究工作。虽然早在1676年荷兰人Antho