论工业废水的厌氧处理工艺

北极星环保网讯:摘要：工业废水通常污染物浓度较高，对环境造成的危害较大，处理方法较复杂。但是多数情况下会使用微生物处理工艺，包括厌氧处理工艺及好氧处理工艺。厌氧处理工艺方兴未艾，但是目前市场上主要存在以下几种形式，水解酸化、上流式厌氧污泥床反应器、IC反应器、膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)、ABR等，每种处理工艺均有其优缺点及适用性。

工业废水一直以其污染物浓度高，环境危害大，可生化性差，较难处理而著称，环保人士更是投入较大精力在工业废水处理的研究上面，由上世纪五六十年代至今推出了许多微生物的厌氧处理方法，有些目前已经淘汰，有些一直沿用至今，目前市场上面仍旧使用的方法有以下几种：水解酸化、上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、IC反应器、膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)、ABR等。

水解酸化，适用于BOD5浓度不是很高的废水。水解酸化是利用厌氧微生物在无氧条件下，以污水中的有机污染物和氮、磷等污染物质为营养物质，通过自身的生命代谢活动将污染物分解、酸化成小分子有机酸的工艺过程，是污水处理过程中非常重要的工艺;

厌氧发酵过程包括三阶段：水解-酸化-产甲烷阶段。而水解酸化工艺的原理就是通过控制污水在水解酸化池内的水力停留时间(HRT)而将厌氧发酵反应过程控制在水解与产酸阶段，即在无氧条件下，利用厌氧水解细菌和产酸细菌将污水中的有机物经过一系列复杂反应分解成脂肪酸及其他产物，并合成新细胞的过程。污水进入到水解酸化池后，厌氧细菌可将难降解的有机物分解成易降解的有机物、长链有机物断成短链有机物，以利于后续好氧微生物的处理。

特点：

①水解酸化工艺可提升原污水的可生化性，从而减少反应的时间和处理的能耗。

②对固体有机物具有降解功能，从而减少系统的污泥产生量，同时兼有污泥消化池功能，故实现污水、污泥一次性处理。

③反应迅速、水力停留时间短，故池体体积小，节省占地与投资费用。

④兼有初沉池作用，且对污染物的去除率要好于初沉池。

⑤抗有机负荷冲击能力强，保证出水水质稳定。

⑥受温度影响较小，在较低温时仍能保持较高的去除率。

上流式厌氧污泥床反应器，简称UASB。20世纪80年代初开始在高质量浓度有机工业废水的处理中得到日趋广泛应用。反应器具有工艺结构紧凑、处理能力大、处理负荷高、处理效果好以及投资费用省等优点。反应器构造包括厌氧污泥反应床、污泥悬浮层、沉淀区和三相分离器等部分。污泥床位于整个UASB反应器底部。污泥床内具有很高的污泥生物量，容积一般占反应区容积的30%左右，生物降解量可占到整个反应器的70%-90%，对反应器处理效率起着极为重要的作用。污泥悬浮层位于污泥床上部，占据反应区容积的70%左右，其中的污泥浓度要低于污泥床，主要由高度絮凝的污泥组成，一般为非颗粒状污泥，担负着反应器有机物降解量的10%-30%。三相分离器是反应器中最重要的设备，安装于反应器顶部，将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。它的作用是完成气、液、固三项分离，将附着在颗粒污泥上的气体分离，收集反应区产生的沼气，通过集气室排出反应器，使分离区的悬浮物沉淀下来，回落于反应区，有效地防止厌氧污泥流失，保证反应器中足够的生物量，降低出水中悬浮物的含量。UASB反应器处理工艺是目前研究较多、应用日趋广泛的新型污水厌氧生物处理工艺，具有其他工艺难以比拟的优点：一是可实现污泥的颗粒化，二是生物固体的停留时间可以长达200d，三是气、液、固的分离实现了一体化，四是通常情况下不发生堵塞。

IC反应器是新一代高效厌氧反应器，由上下两层UASB反应器串联而成，废水在反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解，净化过的水从反应器上部流出。反应器按功能划分自下而上分为5个区：混合区、第一厌氧区、第二厌氧区、沉淀区和气液分离区。IC反应器具有容积负荷高、节省投资和占地面积、抗冲击负荷能力强、缓冲PH值等优点。UASB与IC反应器在运行上最大的差别表现在抗冲击负荷方面，IC可以通过内部循环自动稀释进水，有效的保证了第一反应室的进水浓度的稳定性。其次是它仅需要较短的停留时间，有效降解可生化性好的废水。

膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的ettinga等人率先开发的。其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3～5，生产装置反应器的高度可达15～20米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。具有有机负荷高、抗冲击能力强、占地面积小等优点。

ABR反应器是美国著名教授McCarty于1982年开发出来的一种高效节能厌氧装置，1983年他又将上、下流室等宽的ABR反应器改造成上流室宽、下流室窄的新型ABR反应器，并在折流板末端设导流折角。ABR反应器在处理废水时，其上流室的功能相当于一个UASB，其中持有大量沉降性能良好的活性污泥，只是反应器上部不设三相分离器，仅有一个相通的气室，所以运行时就像若干个UASB反应器的串联。同时，由于ABR反应器是分格的，运行时沿水流方向各流室pH值由低到高变化，这样自然为不同pH值要求的厌氧菌群提供其优势生长的环境，且对水力冲击负荷和有机冲击负荷有较强的承受能力，固体停留时间长。反应器具有结构简单、易于设置、有良好的水力条件，容积利用率高，有稳定的处理效果等优点，尤其重要的是运行管理方便。

工业废水的微生物厌氧处理工艺有很多种，每一种都有其优缺点和适用性，因此在选择处理工艺时应该根据废水特点、现场情况等综合因素考虑选择哪一种方法。

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