孟玉勤

摘 要：在分析厭氧生物處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身的污水處理工程經(jīng)驗角度，論述了厭氧生物處理技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)改進，并能從多角度論述了厭氧生物處理技術(shù)在城市生活污水處理中的應(yīng)用情況，希望對于全面提升厭氧生物處理技術(shù)水平有所幫助。

關(guān)鍵詞：城市污水;污水處理;厭氧生物處理技術(shù);發(fā)展前景

1厭氧生物處理概述

隨著人們經(jīng)濟水平的逐步提升，人們越來越關(guān)注到環(huán)境保護問題。在高濃度有機工業(yè)廢水的處理過程中，厭氧生物處理技術(shù)具有較為廣泛的應(yīng)用前景，其顯著優(yōu)點有：消耗動力小或不消耗，成本低，是好氧處理的不可缺少的前置工序，厭氧反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量甲烷等氣體即沼氣，是清潔能源，可有效將其利用為城市能源。

厭氧生物處理技術(shù)應(yīng)用于有機高濃度廢水的處理過程中，可以結(jié)合實際確定厭氧單元，在無氧環(huán)境情況下，經(jīng)過水解酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸及甲烷菌等微生物對廢水中有機物的分解，大分子有機物轉(zhuǎn)換成了小分子有機物，難降解的有機物轉(zhuǎn)化成了易降解的有機物，并生成了甲烷氣體，污水得到了凈化。一般經(jīng)過上述方式處理的污水還需要進一步進行好氧處理。城市生活污水則是屬于低濃度有機物污染的污水，含有油脂、蛋白質(zhì)等大分子有機物，在這樣的情況下，一般采用水解酸化并結(jié)合好氧工藝單元進行處理，以便有效去除水中有機物。另外，還有一種A20生物脫氮除磷系統(tǒng)，則是厭氧單元、缺氧單元、好氧單元依次對廢水進行處理，其中，A1段進行酸化反應(yīng)，A2段開展反硝化技術(shù)脫氮， 而O段主要是發(fā)生硝化反應(yīng)，且聚磷菌吸收磷并隨污泥排出。

2 厭氧生物處理技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)改進

2.1 基本原理

厭氧生物處理的基本原理主要就是在厭氧條件下的，厭氧微生物或者具備厭氧屬性的微生物在共存的環(huán)境中，有效實現(xiàn)有機物的分解，通過反應(yīng)使有機物轉(zhuǎn)化成甲烷以及二氧化碳。其中，厭氧對于有機物濃度有著較高的要求，往往需要控制其在1000mg/L以上范圍。所以，厭氧生物處理技術(shù)往往用于屠宰場、動物養(yǎng)殖場、蔬果加工廠、中藥制藥廠、啤酒廠等等污水處理項目中。利用此項技術(shù)不僅能有效進行有機物的降解處理，在一定的條件下其殘余物可用作肥料，沼氣作為清潔能源，可用于鍋爐燃燒，或開發(fā)為其他方面的能源利用。厭氧消化的過程主要涉及到以下兩個方面：一是，酸性消化;二是，堿性消化，也叫做甲烷消化。

（1）酸性發(fā)酵階段

在酸性發(fā)酵階段，在產(chǎn)酸菌或者酸性腐化菌的作用下，廢水中的大分子有機物發(fā)生分解作用，能產(chǎn)生相應(yīng)的小分子有機物如乳酸、甲酸、乙酸、丙酸和丁酸等，再借助于蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸進行相應(yīng)的水解處理能夠有效形成氮和氨等。

（2）甲烷消化階段

在上述作用下產(chǎn)生的有機酸和甲醇、甲胺等有機物，甲烷菌利用發(fā)酵作用能將其有效轉(zhuǎn)化生成甲烷。

2.2 厭氧反應(yīng)器的發(fā)展

結(jié)合厭氧反應(yīng)器的發(fā)展過程來看，其主要涉及到以下六個階段：首先，化糞池處理，在化糞池中，厭氧發(fā)酵和沉淀同時開展，具有比較低濃度的厭氧菌，工藝簡單，成本較低，能有效去除污水中的可沉積的固體以及油脂的分解，但不能完全有效處理有機物，需要進一步進行好氧處理，如果直接排放，會造成二次污染問題。其次，厭氧生物濾池（AF），它屬于高速厭氧反應(yīng)器的范疇，微生物載體則是填料，由于填料的使用優(yōu)化了微生物生存的環(huán)境，有效提升了微生物濃度，較好地實現(xiàn)了溶解性有機廢水的處理要求;三是，厭氧流化床，它能充分利用相應(yīng)的生物膜來保留住厭氧污泥;四是，厭氧折流板反應(yīng)器，它具備較高的反應(yīng)效率，具有推流作用。廢水依次流過相應(yīng)的隔室，不同的隔室構(gòu)建了不同的微生物環(huán)境，前后隔室里的微生物存在著一定的差異性，其表現(xiàn)為前隔室以水解菌為主，后隔室則是以甲烷菌為主，能起到良好的不同反應(yīng)效果。但這種反應(yīng)器往往不太適用于COD含量較低的城市污水處理。五是，上流式厭氧污泥床，在這種反應(yīng)器里，廢水從下到上流動，充分發(fā)揮床底中顆粒污泥層作用，并使污泥起到良好的絮凝效果。這種分離器往往操作十分簡單，投資成本費用比較少，處理效果比較好，處理后水質(zhì)比較好。但不太使用城市生活污水的處理，因為有機物濃度較低，難以培養(yǎng)顆粒污泥。最后，EGSB則是UASB的進一步發(fā)展，能有效進行15℃的生活污水處理，相比而言，能有效提升污水中的不溶性有機物的處理效果。

3 厭氧生物處理技術(shù)在城市生活污水處理中的應(yīng)用

3.1 現(xiàn)狀分析

相比于工業(yè)污水來說，結(jié)合相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，生活污水相對較為穩(wěn)定，特點集中為顏色較深、渾濁以及惡臭味等，其中所含的酚類、重金屬物質(zhì)較少，而病毒、寄生蟲卵以及病原體等較多。結(jié)合城市生活污水的發(fā)展情況來看，好氧生物處理技術(shù)依然在部分城市污水處理中被應(yīng)用。但隨著厭氧生物處理技術(shù)的不斷發(fā)展以及成熟，新建城市污水處理廠開始采用厭氧-好氧搭配工藝法，能有效滿足污水處理的實際需求。相比而言，厭氧工藝處理生活污水的優(yōu)勢集中于如下幾個方面：一是，一般沒有動設(shè)備，或動設(shè)備比較少，所消耗的能量較低，有效節(jié)省能源成本;二是，單元設(shè)置簡單，占地面積比較少，操作工藝簡單可靠;三是，可適應(yīng)較大規(guī)模處理的要求，也能滿足小規(guī)模處理方式，靈活性較強;四是，成本消耗較低，在小規(guī)模情況下的經(jīng)濟成本較小;五是，污泥產(chǎn)量小，處理后的污泥具有較好的脫水性能，后續(xù)的污泥處理工作較為簡便。

3.2應(yīng)用模式探討

厭氧技術(shù)用于城市生活污水處理有A1O生物脫氮工藝、A2O生物除磷工藝、A2O生物脫氮除磷工藝、AB吸附生物降解法等工藝模式，其中A2O模式是典型的城市生活污水處理模式，實際上就是厭氧-缺氧-好氧生物處理模式。其中，主要流程如下：厭氧池和缺氧池同時留有進水口，污水依次流過厭氧池、缺氧池和好氧池，好氧池末端的混合液回流至缺氧段前端，二沉池的污泥回流至厭氧池的前端。厭氧池的環(huán)境需要滿足完全隔絕空氣的要求，在厭氧環(huán)境下聚磷菌進行有機物能量的吸收，并釋放磷。在缺氧段，反硝化菌把好氧段回流來的混合液中的硝酸鹽和亞硝酸鹽分解成氮氣溢出。在好氧段，聚磷菌吸收磷，并隨污泥的排放把磷去除;硝化菌把廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，氧化反應(yīng)能生成H2O和CO2，然后釋放到空氣中。在這種模式下，通過混合液回流和污泥回流，整個工藝不僅能保障有機物的分解，還具有脫氮除磷的功能。近年來，A2O工藝已被大量用于城市生活污水處理工藝，其出水加上濾池深化處理，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水效果好，可達《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A水質(zhì)標準。

3.3實際應(yīng)用

對于污水處理中的厭氧生物處理技術(shù)來說，應(yīng)該考慮到污水溫度、COD濃度、Ph值的影響。尤其需要注意厭氧菌増殖較慢，對環(huán)境要求條件高，對毒物敏感，對這些因素需要控制。

厭氧反應(yīng)器一般分中溫厭氧消化，高溫厭氧消化。中溫厭氧消化溫度控制在30-35℃，高溫厭氧消化溫度控制在50-55℃。

不同的厭氧處理工藝對COD的含量要求不同，應(yīng)區(qū)別對待。

在進行厭氧生物處理的過程中，應(yīng)控制Ph維持在7-7.5之間。

重金屬對厭氧反應(yīng)抑制作用明顯，經(jīng)試驗證明，重金屬毒性由大到小為：銅、鋅、鉻、鎳、鉛，對重金屬的去除可通過添加化學(xué)物質(zhì)生成硫化物沉淀、碳酸鹽沉淀、氫氧化物沉淀等。高效的厭氧反應(yīng)往往適用于有機物含量超過1000mg/L的情況。城市污水中有機物濃度比較低，在低濃度的情況下，厭氧微生物的生長受到一定的影響，在這樣的背景下，通過UASB、EGSB反應(yīng)器進行低濃度的污水處理往往具有較為明顯的優(yōu)勢，能起到良好的效果。結(jié)合國外的厭氧技術(shù)應(yīng)用情況，運用UASB、EGSB反應(yīng)器等厭氧生物處理技術(shù)處理低濃度低溫度生活污水具有一定效果。對于印度的UASB系統(tǒng)工程實例來說，可處理溫度在30℃左右的生活污水，COD去除率可達68%一74%，廢水獲得較好的處理效果;荷蘭使用EGSB處理低濃度有機生活污水也有著大量的工程實例。

我國的城市污水處理中應(yīng)用厭氧生物處理技術(shù)的相關(guān)研究工作起步比較晚，但通過一段時間的不斷努力，在城市污水處理的過程中，越來越多應(yīng)用了厭氧生物處理技術(shù)的優(yōu)勢，并結(jié)合實際情況開發(fā)了一系列的厭氧—好氧工藝。經(jīng)過實踐證明，厭氧系統(tǒng)采用UASB處理器，在低溫情況下的COD去除率可達50%，達到了較好的處理效果。

4 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合當前的厭氧生物處理技術(shù)的特點，從多角度論述了厭氧生物處理技術(shù)在城市生活污水處理中的應(yīng)用問題，在今后的工作中應(yīng)該重視如何從實際出發(fā)，加強厭氧生物處理模式的創(chuàng)新發(fā)展，以便更好符合新時代背景下的城市生活污水處理要求。

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