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廢水處置的厭氧生物處置技術(shù)是在厭氧條件下，兼性厭氧和厭氧微生物群體將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的過(guò)程，又稱為厭氧消化。厭氧生物處置技術(shù)在水處置行業(yè)中不斷都遭到環(huán)保工作者們的喜愛(ài)，由于其具有良好的去除效果，更高的反響速率和對(duì)毒性物質(zhì)更好的順應(yīng)，更重要的是由于其相對(duì)好氧生物處置廢水來(lái)說(shuō)不需求為氧的傳送提供大量的能耗，使得厭氧生物處置在水處置行業(yè)中應(yīng)用非常普遍。

　　通常來(lái)說(shuō)，廢水中復(fù)雜有機(jī)物物料比擬多，經(jīng)過(guò)厭氧合成分四個(gè)階段加以降解：

　　(1)水解階段：高分子有機(jī)物由于其大分子體積，不能直接經(jīng)過(guò)厭氧菌的細(xì)胞壁，需求在微生物體外經(jīng)過(guò)胞外酶加以合成成小分子。廢水中典型的有機(jī)物質(zhì)比方纖維素被纖維素酶合成成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被合成成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被合成成短肽和氨基酸。合成后的這些小分子可以經(jīng)過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)實(shí)行下一步的合成。

　　(2)酸化階段：上述的小分子有機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡(jiǎn)單的化合物并被分配到細(xì)胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸(VFA)，同時(shí)還有局部的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。

　　(3)產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細(xì)胞物質(zhì)。

　　(4)產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個(gè)厭氧過(guò)程最為重要的階段和整個(gè)厭氧反響過(guò)程的限速階段。

　　厭氧技術(shù)開(kāi)展過(guò)程大致閱歷了三個(gè)階段：

　　第一階段(1860-1899年)：簡(jiǎn)單的沉淀與厭氧發(fā)酵合池并行的初期開(kāi)展階段。這個(gè)開(kāi)展階段中，污水沉淀和污泥發(fā)酵集中在一個(gè)墮落池(俗稱化糞池)中實(shí)行，泥水沒(méi)有實(shí)行別離。

　　第二階段(1899-1906年)：污水沉淀與厭氧發(fā)酵分層實(shí)行的開(kāi)展階段。

　　第三階段(1906-2001年)：獨(dú)立式修建的高級(jí)開(kāi)展階段。這個(gè)開(kāi)展階段中，沉淀池中的厭氧發(fā)酵室別離出來(lái)，建成獨(dú)立工作的厭氧消化反響器。

　　與此相對(duì)應(yīng)的是，厭氧生物處置技術(shù)的反響器主體也閱歷了三個(gè)時(shí)期。

　　第一代厭氧反響器是以通常厭氧消化池(CADT)，厭氧接觸工藝(ACP)為代表的低負(fù)荷系統(tǒng)。

　　第二代反響器是20世紀(jì)60年代末以在反響器內(nèi)堅(jiān)持大量的活性污泥和足夠長(zhǎng)的污泥齡為目的，應(yīng)用生物膜固定化技術(shù)和培育易沉淀厭氧污泥的方式開(kāi)發(fā)出的。如厭氧濾器(AF)、厭氧流化床(AFB)、厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)(ARBCP)、上流式厭氧污泥床(IAASB)、厭氧附著收縮床(AAFEB)等。其中UASB反響器為應(yīng)用最廣的反響器，在其為代表的第二代反響器的研討與應(yīng)用的根底上開(kāi)發(fā)出了新一代反響器。

　　第三代厭氧反響器是在將固體停留時(shí)間和水力停留時(shí)間相別離的前提下，使固液兩相充沛接觸，從而既能堅(jiān)持大量污泥又能使廢水和活性污泥之間充沛混合、接觸以到達(dá)真正高效的目的。目前研討較多的有：厭氧顆粒污泥收縮床(EGSB)、厭氧內(nèi)循環(huán)(IC)等。

　　在此，檢驗(yàn)引見(jiàn)幾種應(yīng)用比擬普遍的厭氧技術(shù)：

　　1、厭氧生物濾池

　　厭氧生物濾池的結(jié)構(gòu)與通常的生物濾池類似，池內(nèi)設(shè)填料，但池頂密封。廢水由池底進(jìn)人，由池頂部排出。填料浸沒(méi)于水中，微生物附著生長(zhǎng)在填料之上。濾池中微生物量較高，均勻停留時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)150d左右，因而能夠到達(dá)較高的處置效果。濾池填料可采用碎石、卵石或塑料等，均勻粒徑在40mm左右。

　　2、厭氧接觸工藝

　　厭氧接觸工藝又稱厭氧活性污泥法，是在消化池后設(shè)沉淀別離裝安裝，經(jīng)消化池厭氧消化后的混合液排至沉淀池別離安裝實(shí)行泥水別離，廓清水由上部排出，污泥回流至厭氧消化池。這樣做既防止了污泥流失又可進(jìn)步消化池容積負(fù)荷，從而大大縮短了水力停留時(shí)間。厭氧接觸工藝的通常負(fù)荷：中溫為2-10kgCOD/(m3˙d)，污泥負(fù)荷≤0.25kgCOD/(kgVSS˙d)，池內(nèi)的MLVSS為10-15g/L。

　　3、UASB

　　ASB反響器污泥床區(qū)主要有沉降性能良好的厭氧污泥組成，濃度可到達(dá)50-100g/L或更高。沉淀懸浮區(qū)主要靠反響過(guò)程中產(chǎn)生的氣體的上升攪拌作用構(gòu)成，污泥濃度較低，通常在5-40g/L范圍內(nèi)，在反響器的上部設(shè)有氣(沼氣)、固(污泥)、液(廢水)三相別離器，別離器首先使生成的沼氣氣泡上升過(guò)程偏折，穿過(guò)水層進(jìn)入氣室，由導(dǎo)管排出。脫氣后混合液在沉降區(qū)進(jìn)一步固、液別離，沉降下的污泥返回反響區(qū)，使反響區(qū)內(nèi)積聚大量的微生物。待處置的廢水由底部布水系統(tǒng)進(jìn)入，廓清后的處置水從沉淀區(qū)溢流掃除。在UASB反響器中能得到一種具有良好沉降勝能和高比產(chǎn)甲烷活性的顆粒厭氧污泥，因此相對(duì)其他的反響器有一定優(yōu)勢(shì)：顆粒污泥的相對(duì)密度比人工載體小，靠產(chǎn)生的氣體來(lái)完成污泥與基質(zhì)的充沛接觸，省卻攪拌和回流污泥設(shè)備和能耗;三相別離器的應(yīng)用省卻了輔助脫氣安裝;顆粒污泥沉降性能良好，防止附設(shè)沉淀別離安裝和回流污泥設(shè)備：反響器內(nèi)不需投加填料和載體，進(jìn)步容積應(yīng)用率。

　　4、EGSB

　　20世紀(jì)90年代初，荷蘭Wageningen農(nóng)業(yè)大學(xué)開(kāi)端了厭氧收縮顆粒污泥床(簡(jiǎn)稱EGSB)反響器的研討。Lettinga教授等人在應(yīng)用UASB反響器處置生活污水時(shí)，為了增加污水污泥的接觸，更有效天時(shí)用反響器的容積，改動(dòng)了UASB反響器的構(gòu)造設(shè)計(jì)和操作參數(shù)，使反響器中顆粒污泥床在高的液體外表上升流速下充沛收縮，由此產(chǎn)生了早期的EGSB反響器。EGSB反響器實(shí)踐上是改良的UASB反響器，區(qū)別在于前者具有更高的液體上升流速，使整個(gè)顆粒污泥床處于收縮狀態(tài)，這種獨(dú)有的特征使其能夠具有較大的高徑比。EGSB反響器主要由主體局部、進(jìn)水分配系統(tǒng)、氣液固三相別離器和出水循環(huán)等局部組成，構(gòu)造。其中，進(jìn)水分配系統(tǒng)是將進(jìn)水平均分配到整個(gè)反響器的底部，產(chǎn)生一個(gè)平均的上升流速：三相別離器是EGSB反響器最關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)，能將出水、沼氣和污泥三相有效別離，使污泥在反響器內(nèi)有效持留;出水循環(huán)局部是為了進(jìn)步反響器內(nèi)的液體外表上升流速，使顆粒污泥與污水充沛接觸，防止反響器內(nèi)死角和短流的產(chǎn)生。

　　5、IC

　　IC內(nèi)循環(huán)厭氧反響器為荷蘭帕克公司的專利產(chǎn)品，目前帕克公司在全球有300多臺(tái)IC反響器得以應(yīng)用。相關(guān)于UASB只在頂部有一級(jí)三相別離器，IC內(nèi)循環(huán)反響用具有兩級(jí)三相別離器。IC反響器實(shí)踐上由兩級(jí)UASB構(gòu)成，底部UASB負(fù)荷高，頂部負(fù)荷低。由于在一級(jí)別離時(shí)搜集了大量沼氣，其對(duì)廢水的擾動(dòng)減少，使得在二級(jí)三相別離中得到更好的氣、水、泥別離效果。二級(jí)別離的lC反響器確保了最佳的污泥停留時(shí)間，這樣關(guān)于一些化學(xué)工業(yè)廢水處理是很有利的，由于這些廢水厭氧污泥產(chǎn)量很小。IC反響用具有一個(gè)自調(diào)理的氣提內(nèi)循環(huán)構(gòu)造，循環(huán)廢水與原水混合將稀釋進(jìn)水濃度。內(nèi)循環(huán)作用所帶來(lái)的能量使得泥水在底部混合愈加充沛，從而污泥活性也得到增加。IC內(nèi)循環(huán)所行成的廢水內(nèi)部稀釋能夠減少消費(fèi)所帶來(lái)的負(fù)荷動(dòng)搖。IC反響器的容積負(fù)荷(15-30kgCOD/m3)為UASB(7-15kgCOD/m3)的兩倍。