厌氧工艺在低浓度废水处理中的应用

1引言低浓度废水一般指COD浓度小于1000mg/L的生活污水、市政污水或经各种稀释的工业废水。目前，低浓度废水的二级处理一般采用好氧工艺，但存在着碳源不足、能耗高（曝气）、污泥处理或处置费用高等问题。相对于好氧工艺而言，厌氧工艺一般应用范围广、对有机物质要求低、能耗低、剩余污泥量少、氮磷营养物质需要量少且可产生甲烷。而且随着厌氧工艺的发展完善，特别是随着第三代高效厌氧反应器（EGSB和IC）的发展，越来越多的厌氧工艺被应用于低浓度废水的处理中。2厌氧工艺的发展应用历程最初人们用厌氧工艺处理生活污水，但由于技术所限，当时的厌氧工艺难以实现污泥停留时间（SRT）与水力停留时间（HRT）的完全分离，无法给世代周期长的产甲烷菌提供良好的生存条件，因此反应器中污泥浓度较低，水质处理效果差。1955年Schroepfer针对生活污水处理开发了能够实现SRT与HRT分离的厌氧接触反应器，实现了SRT大于HRT，有利于反应器中截留更多的污泥，提高了反应器的耐冲击负荷与处理效率。ZaoYan等人用厌氧生物转盘加好氧生物转盘处理低浓度染料废水，结果证明了厌氧处理低浓度有机废水的可行性［1］。荷兰瓦格宁根农业大学的Lettinga教授于1973—1977年开发的上流式厌氧污泥床（UASB）反应器则使厌氧颗粒污泥的性能大大提高，从而使厌氧工艺开始大量应用于生产实践。20世纪60年代后至今，又相继开发了厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床反应器（AFB）、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）、厌氧折流板反应器（ABR）、厌氧膜生物反应器（AnMBR）等厌氧处理工艺。3用于低浓度废水处理的主要厌氧工艺由于传统厌氧反应器对COD，TP，TN和NH3-N等主要污染物质的去除效果较差，出水不能达到国家相关水质标准，所以传统厌氧工艺一般用于高浓度废水或含有难降解物质废水的预处理。但是随着人们对厌氧微生物的深入研究认识，特别是荷兰Lettinga教授提出了分阶段多相厌氧反应器工艺技术（SMPA,StagedMulti-PhaseAnaerobicReactor）的新概念，并在UASB中培养出了厌氧颗粒污泥，让我们看到了高效厌氧反应器在处理低浓度废水方面的厌氧工艺在低浓度废水处理中的应用杨积德陈晓娟（苏州市环境科学研究所，江苏苏州215007）摘要：高效厌氧反应器是应用于污水处理的一种生物处理系统，因其运行费用低、能耗少且可产生有用副产物甲烷等优点，在低浓度废水处理中逐渐成为应用研究的热点。在系统考查各种应用于低浓度废水的厌氧工艺基础上，重点介绍了上流式厌氧污泥床、厌氧颗粒污泥膨胀床、厌氧流化床反应器、厌氧膜生物反应器及组合厌氧工艺在低浓度废水处理中的应用。关键词：高效厌氧反应器；低浓度废水；颗粒污泥Abstract：High-performanceanaerobicreactorisusedasabiologicaltreatmentsystem.Becauseofitslowcost,lowenergydemandanditcanproduceusefulby-product,suchasmethane,theapplicationofhigh-performanceanaerobicreactorfortreatingthelowconcentrationwastewaterhasbecomethehotpointofresearch.ThispaperemphaticallyintroducedtheUASB,EGSB,ABRreactorusedinthelowstrengthwastewatertreatmentbasedontheexaminingabouttheapplicationofsomeanaerobicprocesses.Keywords:high-performanceanaerobicreactor;lowstrengthwastewater;granulesludge中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1674-1021（2012）03-0051-04收稿日期：2011－12－20；修订日期：2012-03-06。作者简介：杨积德，男，1963年生，高级工程师，主要从事环境科研、环境规划、环境影响评价以及环境管理等工作。51应用技术AppliedTechnology前景。厌氧颗粒污泥有以下优点［2］：（1）沉降性。良好的沉降性能截留更多的生物固体，从而取得更长的SRT，可以减少污泥产生量。（2）良好的机械性能。大大提高了处理工艺的有机负荷，水力负荷也能满足要求。（3）抗冲击能力强。因为颗粒污泥是一个微生态系统，它的微生物组成多样，所以当进水水质突然变化时，它可以维持一个相对稳定的环境，持续地代谢降解污染物