厌氧生物处理新技术

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1、厌氧生物处理新技术背　景一个多世纪以来，厌氧处理过程只是被用于处理高浓度城市污水和工业废水，将厌氧处理过程应用于污水处理的主要生物处理阶段，即二级处理阶段是很少的。但由于20世纪70年代能源价格的急剧上升从而减小了好氧处理技术的吸引力。尤其是海湾战争后，在发展中国家，研究者越来越关注直接或间接利用可再生生物能的技术，为此又开始将研究方向转向节约能源的厌氧技术。尤其是20世纪70年代早期UASB反应器的出现，人们又开始对厌氧处理技术有了新的认识，使得厌氧消化在近几十年又成为废水生物处理的热门技术。考虑其主要优点及巨大的应用

2、潜力，厌氧处理过程应该是在环境保护方面最可行和最不易受攻击的核心技术。而且从目前的我们所了解的知识来看，如果不考虑厌氧处理技术需要后处理以对有机物、致病菌和营养物达标的话，对厌氧处理技术几乎提不出缺点来：1、原来普遍认为厌氧处理过程稳定性差，但现在研究者和工程者却发现厌氧处理过程是非常稳定的。只是厌氧处理过程应该在适当方式下运行，这意味着厌氧处理过程首先应该被工程者和运行者充分了解；背　景厌氧处理的优势（1）背　景2、厌氧反应器初次启动缓慢的缺点已成为过去。因为对厌氧微生物的生长条件越来越多的了解，同时越来越多的高活性的

3、厌氧污泥能够从正在运行的反应器的内获得用于新的厌氧反应器的启动。如果适当的接种物能够获得的话，厌氧反应器的启动能够在非常短的时间内获得满意的成功；3、一些工业废水的处理可能需要进行pH控制。但对于其它类型的废水，如：城市污水和生活污水，能够在不添加化学物质的情况下保持在理想的pH范围；4、厌氧菌能够很容易地适应低温条件。已有研究者成功地在低温条件下高速率地进行厌氧处理；5、厌氧菌能够忍耐许多的毒性物质。过去一直认为产甲烷菌和乙酸菌对各种毒性物质具有相当高的敏感性。事实上，形势并不象过去想象的那么严重：首先，毒性物质对厌氧

4、微生物的抑制程度和抑制机理越来越清楚；再者，现在已有了解决对策。实际上，除了甲烷菌对氯化脂肪碳水化合物和氯化醇更敏感外，好氧异氧菌和产甲烷菌对毒性物质表现出相似的敏感性。Donlon等人利用UASB反应器快速脱毒、降解硝基芳香族化合物。也有研究表明烷基酚和偶氮染料能在厌氧条件下降解；6、反应器的恰当设计、建设和适当运行能够完全去除厌氧反应的恶臭问题。背　景厌氧处理的优势（2）厌氧处理与传统的好氧处理技术相比具有巨大的优势：1、厌氧处理过程中不需要氧；2、厌氧处理过程所产生的剩余污泥比好氧处理过程少3~20倍；3、好氧过程

5、产生的污泥在能够安全处置前必须先在专门的厌氧污泥消化池内稳定。所以，在厌氧处理过程中，曝气和污泥处置费用这两项与好氧废水处理有关的最大的费用将会被戏剧性地减少。背　景厌氧处理的优势（3）背　景AnaerobicTreatment:TheCODinwastewaterishighlyconvertedtomethane,whichisavaluablefuel.VerylittleCODisconvertedtosludge.Nomajorinputsarerequiredtooperatethesystem.Aerobi

6、cTreatment:TheCODinwastewaterishighlyconvertedsludge,abulkywasteproduct,whichcostslotsofmoneytogetridof.Anaerobicwastewatertreatmentfacilityisinessencea"wastesludgefactory".Elementaloxygenhastobecontinuouslysuppliedbyaeratingthewastewateratagreatexpenseinkilowatt

7、hourstooperatetheaerators.既然前面提到的一些厌氧技术的缺点能够解决，人们常常会提出疑问：为什么好氧处理技术不能快速地被经济的、更具有吸引力的、概念上更古老的厌氧处理技术替代呢？背　景事实上由于污水的一些特点，如：污水的低COD浓度、高SS浓度、相对较低的温度、负荷波动等常常会对厌氧的运行、费用等产生负面影响，从而夸大了厌氧处理过程的困难。但Rittmann和Baskin研究了污水这些特点对厌氧处理过程的影响，并进行了量化估计，认为通过认真地选择厌氧处理技术、适当的反应器设计和恰当的运行控制，这些

8、困难大部分是能够克服的。高速厌氧反应器的出现，为成功地解决上述问题并将厌氧处理技术广泛应用于污水生物处理提供可靠保证背　景“高速”曾经用于污水污泥消化池的设计，但现在广泛用于指至少符合下述两个基本条件的厌氧处理系统：1)在高负荷条件下能够保证反应器内高浓度的高活性的污泥；2)污水能够与反应器内污泥的充分接触。高速厌氧