废水厌氧生物处理技术与进展
摘要本文系统总结了污水厌氧生物处理技术发展历程、技术现状,并对各技术的优缺点
进行了比较, 。
1引言
随着我国工农业的迅速发展和城市化水平的提高，排放到环境中的工农业废水和城市废水不断增加，对环境造成严重的污染，使得可利用的水资源遭到了破坏。为了使国民经济可持续发展，必须采取相应的对策，保护水资源。
2废水厌氧生物处理技术的发展历程
①厌氧过程广泛存在于自然界中；
②1881 年，法国，Louis Mouras ，“自动净化器”；
③处理城市污水的化粪池、双层沉淀池等处理剩余污泥的各种厌氧消化池等；
——HRT 很长、处理效率很低、浓臭的气味等；
④70 年代后，能源危机，现代高速厌氧反应器，厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水
处理；
■厌氧接触法(Anaerobic Contact Process)
■厌氧滤池(Anaerobic Filter、AF )
■上流式厌氧污泥床反应器(Upflow Anaerobic Sludge Bed、UASB )
■厌氧流化床(Anaerobic Fluidized Bed、AFB )
■厌氧附着膜膨胀床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed 、AAFEB)
■厌氧生物转盘(Anaerobic Rotated Biological Disc、ARBD)
■挡板式厌氧反应器(Anaerobic Baffled Reactor、ABR)
现代高速厌氧反应器的主要特点：
——HRT 与SRT 分离，SRT 相对很长，HRT 则较短，反应器内生物量很高。
——HRT 大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率也大大提高；
■⑤90 年代以后，在UASB 反应器基础上又发展起来了EGSB 和IC 反应器；
——EGSB 反应器，处理低温低浓度的有机废水；
——IC 反应器，处理高浓度有机废水，可达到更高的有机负荷。
总结上述发展历程厌氧生物处理技术的发展大致可以分为三个阶段：第一阶段
厌氧生物过程广泛地存在于自然界中，但人类第一次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物，则是在1881 年由法国的Louis Mouras 所发明的“自动净化器”开始的，随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水（如化粪池、双层沉淀池等）和剩余污泥（如各种厌氧消化池等）。这些厌氧反应器现在通称为“第一代厌氧生物反应器”。
它们的共同特点是：①水力停留时间（HRT）很长，有时在污泥处理时，污泥消化池的HRT
会长达90 天，即使是目前在很多现代化城市污水处理厂内所采用
的污泥消化池的HRT 也还长达20~30 天；
②虽然HRT 相当长，但处理效率仍十分低，处理效果还很不好；
③具有浓臭的气味，因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫
酸盐等会在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢，而它们都具有十
分特别的臭味。
第二阶段
当进入上世纪50、60 年代，特别是70 年代的中后期，随着世界范围的能源危机的加剧，人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化，相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺，从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理，真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。这些被称为现代高速厌氧消化反应器的厌氧生物处理工艺又被统一称为“第二代厌氧生物反应器” ，
它们的主要特点有：①HRT 大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率大大提高；
②主要包括：厌氧接触法、厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥
床（UASB）反应器、厌氧流化床（AFB）、AAFEB、厌氧
生物转盘（ARBC）和挡板式厌氧反应器等；
③HRT 与SRT 分离，SRT 相对很长，HRT 则可以较短，反应器内
生物量很高。
第三阶段
进入20世纪90 年代以后，随着以颗粒污泥为主要特点的UASB 反应器的广泛应用，在其基础上又发展起来了同样以颗粒污泥为根本的颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器和厌氧内循环（IC）反应器。其中EGSB反应器利用外加的出水循环可以使反应器内部形成很高的上升流速，提高反应器内的基质与微生物之间的接触和反应，可以在较低温度下处理较低浓度的有机废水，如城市废水等；而IC 反应器则主要应用于处理高浓度有机废水，依靠厌氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的充分循环与混合，可以达到更高的有机负荷。这些反应器又被统一称为“第三代厌氧生物反应器”。
它们的主要特点有：①把沉淀池中的厌氧发酵室分离出来,建成独立工作的厌氧消化反应
器。在此阶段中开发的主要处理设施有普通厌氧消化池和UASB、
厌氧接触工艺、两相厌氧消化工艺、AF、AFB 等。
②把有机废水和有机污泥的处理和生物气的利用结合起来,即把环保
和能源开发结合起来。沼渣的综合利用也被当作重要任务提到了议
事日程。
③处理对象除VSS外,还着眼于BOD和COD的降低以及某些有机
毒物的降解。
厌氧生物处理技术的反应器主体也经历了三个时代：
第一代反应器: 以厌氧消化池为代表,属于低负荷系统；
第二代反应器: 可以将固体停留时间与水力停留时间分离,能够保持大量的活性污泥和足够长的污泥龄,属于高负荷系统。
第三代反应器: 在将固体停留时间和水力停留时间相分离的前提下,使固液两相充分接触,从而既能保持大量污泥又能使废水和活性污泥之间充分混合、接触, 以
达到真正高效的目的。
3工艺现状
3.0化粪池
用于处理来自厕所的粪便废水。曾广泛用于不设污水厂的合流制排水系统。还可用于郊
区的别墅式建筑。处理粪便并加以过滤沉淀的设备。其原理是固化物在池底分解，上层的水化物体，进入管道流走，防止了管道堵塞，给固化物体（粪便等垃圾）有充足的时间水解。化粪池指的是将生活污水分格沉淀，及对污泥进行厌氧消化的小型处理构筑物。.
3.1厌氧消化池
厌氧消化池的特点：
密闭、无氧，废水经贮存槽入池，在一定反应温度下，厌氧消化，所产甲烷由顶部集气罩输出，作燃料或化工原料。进出料呈间歇性，贮存气设备既平衡产气和用气，也平衡池内压力，防止出料时形成负压吸入空气，从而破坏无氧环境。
厌氧消化池原理：
在微生物作用下通过液化、酸性发酵和碱性发酵三个阶段后产生沼气的过程。
优点：适于高浓度废水和好氧难降解的有机废水。（好氧：中、低浓度）。能耗低：为ASP 的1/10。负荷高：好氧2-4KgBOD/m3﹒d,厌氧2—10，可高达50。剩余污泥少：易浓缩、易脱水，污泥量为ASP的5%-20%。N、P需要少：好氧BOD:N:P为100:5:0.5，厌氧100:2.5:0.5,。生产灵活，适应性强：可季节性、间歇性运转。可产生有价值的副产物：如沼气。
缺点：厌氧微生物生长繁殖慢，设备启动、处理时间长。出水水质达不到排放标准，需进一步好氧处理。操作控制因素比较复杂。
3.2厌氧接触工艺
厌氧接触工艺( anaerobic contact pro2cess )也称厌氧活性污泥法( anaerobic activated
sludge process) 是在消化池后设置沉淀分离装置,经消化池厌氧消化后的混合液排至沉淀池分离装置进行泥水分离,澄清水由上部排出,污泥回流至厌氧消化池。这样做既避免了污泥流失又可提高消化池容积负荷,从而大大缩短了水力停留时间。厌氧接触工艺的一般负荷:中温为2—10kg COD/ (m3·d) ,污泥负荷0. 25kg COD/ (kg VSS·d) , 池内的MLVSS为10—15g/
L。
优点:容积负荷高,水力停留时间较普通厌氧池短,易启动,耐冲击负荷。
缺点:需污泥回流,固液分离有时较困难。
3.3厌氧生物滤池
厌氧生物滤池（Anaerobic Biofilter，简称AF）由美国Standford 大学的Y oung 和Mc. Carty 于1967 年在生物滤池的基础上研发，是公认的早期高效厌氧生物反应器。
厌氧生物滤池是一种内部装填有微生物载体（即滤料）的厌氧生物反应器。厌氧微生物部分附着生长在滤料上，形成厌氧生物膜，部分在滤料空隙间悬浮生长。污水流经挂有生物膜的滤料时，水中的有机物扩散到生物膜表面，并被生物膜中的微生物降解转化为沼气，净化后的水通过排水设备排至池外，所产生的沼气被收集利用。
厌氧生物滤池具有以下优点：（1）处理能力比一般消化池高；
（2）生物量浓度高，可获得较高的有机负荷；
（3）不需要专门的搅拌设备，装置简单，工艺自身能耗低；
（4）微生物菌体停留时间长，耐冲击负荷能力较强；
（5）无需回流污泥，运行管理方便；
（6）在处理水量和负荷有较大变化的情况下，运行能保持较
大的稳定性。
厌氧生物滤池的主要不足是：（1）滤池容易堵塞，尤其是底部，因此主要适用于悬浮物浓
度较低的溶解性有机废水处理；
（2）对布水装置要求较高，否则易发生短流，影响处理效果；
（3）滤池的清洗尚无简单有效的方法。
3.4上流式厌氧污泥床反应器
上流式厌氧污泥床反应器是一种处理污水
的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床，
英文缩写UASB（Up-flow Anaerobic Sludge
Bed/Blanket）。由荷兰Lettinga教授于1977
年发明。污水自下而上通过UASB。反应器底
部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中
的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降
解为甲烷和二氧化碳。因水流和气泡的搅
动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。反应器
上部有设有三相分离器，用以分离消化气、
消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导
出；污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的
污泥床；消化液从澄清区出水。UASB 负荷能
力很大，适用于高浓度有机废水的处理。运
行良好的UASB有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。
与其他类型的厌氧反应器相较有下述优点：
①污泥床内生物量多，折合浓度计算可达20~30g/L；
②容积负荷率高，在中温发酵条件下，一般可达10kgCOD/（m³.d）左右，甚
至能够高达15~40kgCOD/(m³.d)，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。
③设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需要充填填料，也不
需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。
3.5厌氧流化床和厌氧附着膜膨化床
厌氧附着膨胀床( anaerobic at tackefilm explanden bad , AAFEB)和厌氧流化床(anaerobic fluidised bed , AFB)的工作原理完全相同,操作方式也一样,只不过AFB 的膨胀率更高(习惯上把生物颗粒膨胀率为20 %左右的填料床称为膨胀床, > 30 %的称为流化床) 。
FB 工艺是一种借鉴流态化技术的一种生物反应装置,它以小粒径载体为流化粒料,废水作为流化介质,当废水以升流式通过床体时,与床体中附着于载体上的厌氧微生物不断接触反应,达到厌氧微生物降解的目的。
FB 工艺负荷:10 —40kg COD/ (m3·d)
优点:耐冲击负荷,运行稳定,效率高产泥少,占地少。
缺点:动力消耗大,管理较复杂。
3.6厌氧生物转盘
生物
转盘由盘片、接触反应槽、转轴及驱动装置组成。盘片采用插片式连接，以中心管为转轴，转轴的两端安设在半圆形接触反应槽的支座上。厌氧生物转盘的盘片大部分或全部浸没于水中，接触反应槽密封，以利于厌氧反应的进行和收集沼气。
HBC-Ⅱ厌氧生物转盘：盘片缓慢转动浸没在接触反应槽内缓缓流动的污水中，滋生在盘片上的生物膜充分与污水中的有机物接触、吸附，在厌氧微生物酶的作用下被吸附的有机物进
行反消化分解反应。转盘转动时作用在生物膜上的剪力使老化生物膜不断剥落，因而生物膜可经常保持较高的活性。
优点：生物转盘采用了纸质叠层波纹体材料作盘片，样机的工艺流程合理，具有占地面积小、结构紧凑、能耗低、处理效率高、管理方便、操作容易等优点，处理污水量达1.25 m／h，功耗为0.246 kW。特别适用于中小型畜禽加工厂污水处理。
缺点：目前，国内外所用生物转盘的盘片存在着生物膜易脱落、处理效率低、能耗偏高等缺点
3.7挡板式厌氧反应器
厌氧挡板反应器是美
国麦卡蒂(McCarty)于1982
年开发的一种新型厌氧活
性污泥法。厌氧挡板反应器
和废水处理工艺流程如图
所示
在反应器内垂直于水流方
向设多块挡板，以维持反应
器内较高的污泥浓度。挡板
把反产应器分为若干上向
流室和下向流室。上向流室比较宽，便于污泥的聚集，下向流室比较窄，通往上向流室的挡板下部边缘处加50°导流板，便于将水送至上向流室的中心，使泥水充分混合。当废水COD浓度很高时，为避免出现挥发性有机酸浓度过高，减少缓冲剂的投加量和减少反应器前端形成的细菌胶质的生长，可将处理后的水进行回流，使进水BODs稀释至5—10g／L。当废水COD浓度较低时，不需进行回流。
厌氧挡板式反应器的特点：①反应器启动期短。试验表明，接种一个月后，就有颗粒污泥
形成，两个月就可投入稳定运行。
②避免了厌氧滤池、厌氧膨胀床和厌氧流化床的堵塞问题。
③避免了升流式厌氧污泥床因污泥膨胀而发生污泥流失问题。
④不需混合搅拌装置。
⑤不需载体
4研究进展
4.1EGSB 反应器
EGSB反应器与UASB反应器最大的不同在于反应器
内上升流速的不同，在UASB反应器中水力上升流速
一般小于lm／h，而EGSB反应器通过采用出水循环，
其水力流速可达到5～10m／h，所以整EGSB反应器
的结构如图4．6所示。
主要特点有以下几点：
(1)在结构方面
①高径比大，占地面积大大缩小。
②均匀布水，污泥床处于膨胀状态，不易产生死角和
短流。从而保证了反应器的高效运行。
③三相分离器得到了改进，从而使其工作状态和条件更加稳定。
(2)在操作方面
①反应器启动时间短，COD有机负荷率可以高达40kg／(ms·d)，污泥不易流失。
②液体表面上升流速通常为2．5～6．0m／h，最高可达10m／h，有利于污泥与废水间充分混合、接触，因而在处理低温低浓度有机废水时有明显的优势。
③反应器内设有出水回流系统，更适合于处理含有悬浮性固体和有毒物质的废水。
④以颗粒污泥接种，颗粒污泥活性高，沉降性能好，粒径较大，强度较好。由以上特点可知，EGSB反应器适合处理中低浓度有机废水，另外对含有难降解有机物、大分子脂肪酸类化合物、低温、高含盐量、高悬浮性固体的废水也有相当好的处理效果。
4.2IC反应器
IC反应器的工作原理
IC反应器的实质是在一个反应器内将有机物的生物降解分为两个阶段，底部一个阶段(第一厌氧反应室)处于高负荷，上部一个阶段(第二厌氧反应室)处于低负荷。进水由反应器底部进入第一厌氧反应室与厌氧颗粒污泥均匀混合，大部分有机物在这里被降解而转化为沼气，所产生的沼气被第一厌氧反应室的集气罩收集，沼气将沿着升流管上升，沼气上升的同时将第一厌氧反应室的混合液提升至IC反应器的气液分离器，被分离出的沼气从气液分离器顶部的导管排走，分离出的泥水混合液将沿着回流管返回到第一厌氧反应室的底部，并与底部的颗粒污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。内循环的结果使第一厌氧反应室不仅有很高的生物量、很长的污泥龄，并具有很大的升流速度，一般为10～20m／h，使该室内的颗粒污泥完全达到流化状态，从而大大提高了第一厌氧反应室去除有机物的能力。
IC反应器结构
1、进水管
2、布水器
3、一级三相分离器
4、回流管
5、提升管
6、出水堰
7、气水分离器
8、二级三相分离器
9、出水管
10、沼气管
IC反应器的特点(1)容积负荷高IC反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循
环，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以
上。
(2)节省投资和占地面积IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应
器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1／4～i／3左右，大
大降低了反应器的基建投资。而且IC反应器高径比很大(一般
为4～8)，所以占地面积特别省，非常适合用地紧张的工矿企
业。
(3)抗冲击负荷能力强处理低浓度废水(COD为2000～3000mg／L)
时，反应器内循环流量可达进水量的2～3倍；处理高浓度废水
(COD为10000～15000mg／L)时，内循环流量可达进水量的
10～20倍。大量的循环水和进水充分混合，使原水中的有害物
质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。
(4)抗低温能力强温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影
响。IC反应器由于含有大量的微生物，温度对厌氧消化的影响
变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件
(20～25℃)下进行，这样减少了消化保温的困难，节省了能量。
(5)具有缓冲pH的能力内循环流量相当于第一厌氧反应室的出水
回流，可利用COD转化的碱度，对pH起缓冲作用，使反应器
内pH保持最佳状态，同时还可减少进水的投碱量。
(6)内部自动循环，不必外加动力普通厌氧反应器的回流是通过外
部加压实现的，而Ic反应器以自身产生的沼气作为提升的动力
来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗
(7)出水稳定性好由于IC反应器相当于上下两个UASB反应器的串
联运行，下面一个UASB反应器具有很高的有机负荷率，起粗
处理作用，上面一个UASB反应器的负荷率较低，起精处理作
用。与UASB工艺相比，其出处理废水的运行和出水水质较为
稳定。
(8)启动周期短IC反应器内污泥活性高，生物增殖快，为2个月，
而普通UASB启动周期长达4～6个月。
(9)沼气利用价值高反应器产生的生物气纯度高，CH4为70％～
80％，COz为20％～30％，其他有机物为1％～5％，可作为
燃料加以利用。
新型高效厌氧反应器性能比较
5结束语
因能源短缺和生产发展的要求，促使废水厌氧生物处理技术在近20多年来有了迅速发展，通过各国环境工程专家和微生物工作者的潜心研究，在厌氧微生物学和生物化学等基础研究方面取得了很大的进展，同时开发成功了一批新型废水厌氧生物处理新工艺。彻底改变了过去人们认为厌氧生物法只能处理高浓度废水，废水厌氧生物处理是低效能的，需要对废水进行增温等过时的观念。新开发的现代废水厌氧生物处理反应器不仅是高效能的，并可在常温下进行；不仅可处理高浓度有机废水，而且可以处理中低浓度有机废水。
参考文献
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⑷陈威等废水厌氧生物处理的研究与进展国外建材科技2006 第1期
⑸陈亚林波废水厌氧生物处理及其理论研究江西化工2007 第1期
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文献综述 食品工业废水处理常见工艺 一、前言部分 食品工业是以农、牧、渔、林业产品为主要原料进行加工的工业。食品工业作为中国经济增长中的低投入、高效益产业正在引人注目的发展、扩大；这种扩大对中国的经济发展无疑有促进作用，但从环境保护的角度来讲，食品工业废水对环境的影响也要引起有关方面的高度重视。 食品工业废水主要来源于三个生产工段。一、原料清洗工段：大量沙土杂物、叶、皮、磷、肉、羽、毛等进入废水中，使废水中含大量悬浮物。二、生产工段：原料中很多成分在加工过程中不能全部利用，未利用部分进入废水中，使废水含大量有机物。三、成形工段：为增加食品色香味，延长保存期，使用了各种食品添加剂，一部分流失进入废水，使废水化学成分复杂[1]。 食品工业废水本身无毒性，但含有大量可降解的有机物，废水若不经过处理排入水体会消耗水中大量的溶解氧，造成水体缺氧，使鱼类和水生生物死亡。废水中的悬浮物沉入河底，在厌氧条件下分解，产生臭水恶化水质，污染环境。若将废水引入农田进行灌溉，会影响农业果实的食用，并污染地下水源。废水中夹带的动物排泄物，含有虫卵和致病菌，将导致疾病传播，直接危害人畜健康[2]。 二、食品工业废水处理常见工艺 我国从20世纪80年代开始，各有关部门积极开展食品工业废水治理工作，已开发出多种有关这类废水的高效、低耗的处理工艺。包括好氧生物处理工艺、厌氧生物处理工艺、稳定塘工艺、光合细菌工艺、土地处理工艺以及上述工艺组合而成的各种各样的工艺。除此之外，膜分离技术及膜与生物法相结合的工艺也有研究。 2.1 典型工艺流程 目前国内外，食品工业废水的处理以生物处理[3]为主，较成熟的有厌氧接触法、厌氧污泥床法、酵母菌生物处理法等利用生物技术治理食品工业废水的方法。 2.1.1 废水处理典型工艺流程
污水厌氧生化处理 厌氧生物处理与好氧生物处理特点比较（优缺点） 厌氧生物处理是在厌氧条件下，由多种微生物共同作用，利用厌氧微生物将污水或污泥中的有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。在不充氧的条件下，厌氧细菌和兼性（好氧兼厌氧）细菌降解有机污染物，又称厌氧消化或发酵，分解的产物主要是沼气和少量污泥，适用于处理高浓度有机污水和好氧生物处理后的污泥。 1、厌氧生物处理的优点 ⑴容积负荷高，典型工业废水厌氧处理工艺的污泥负荷（F/M）为～(kgMLVSS?d)，是好氧工艺污泥负荷～(kgMLVSS?d)的两倍多。在厌氧处理系统中，由于没有氧的转移过程，MLVSS可以达到好氧工艺的5～10倍之多。厌氧生物处理 /（m3?d），而好氧生物处理有机容积负荷只有～有机容积负荷为5～10kgBOD 5 （m3?d），两者相差可达10倍之多。 ⑵与好氧生物处理相比，厌氧生物处理的有机负荷是好氧工艺的5～10倍，而合成的生物量仅为好氧工艺的5%～20%，即剩余污泥产量要少得多。好氧生物处 产生的污泥量为250～600g，而厌氧生物处理系统每处理理系统每处理1kgCOD Cr 产生的污泥量只有20～180g。且浓缩性和脱水性较好，同时厌氧处理过1kgCOD Cr 程可以杀死污水和污泥中的一部分寄生虫卵，即剩余污泥的卫生学指标和化学指标都比好氧法稳定，因而厌氧污泥的处理和处置简单，可以减少污泥处置和处理的费用。 ⑶厌氧微生物对营养物质的需要量较少，仅为好氧工艺的5%～20%，因而处理氮磷缺乏的工业废水时所需投加的营养盐量就很少。而且厌氧微生物的活性比好氧微生物要好维持得多，可以保持数月甚至数年无严重衰退，在停运一段时间后能迅速启动，因此厌氧反应器可以间歇运行，适于处理季节性排放的污水。 因为曝气要耗电～1kWh，而厌氧生物处理 ⑷好氧微生物处理每去除1kgCOD Cr 就没有曝气带来的能耗，且处理含有表面活性剂的污水时不会产生泡沫等问题，不仅如此，每去除1kgCOD 的同时，产生折合能量超过12000kJ的甲烷气。 Cr ⑸好氧处理的曝气过程可以将污水中的挥发性有机物吹脱出来而产生大气污染，厌氧处理不存在这一问题，同时可以降解好氧工艺无法降解的物质，减少氯
废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件 好氧生物处理 好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。 过程:有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有三分之一被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能量；约有三分之二被转化，合成为新的原生质(细胞质)，即进行微生物自身生长繁殖。后者就是废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分，通常称其剩余活性污泥或生物膜，又称生物污泥。在废水生物处理过程中，生物污泥经固—液分离后，需进行进一步处理和处置。 优点:好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短，故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。所以，目前对中、低浓度的有机废水，或者说BOD浓度小于500mg／L的有机废水，基本上采用好氧生物处理法。 在废水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。 厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。在这个过程中，有机物的转化分为三部分进行：部分转化为CH4，这是一种可燃气体，可回收利用；还有部分被分解为 CO2、H20、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合成，故相对于好氧生物处理法，其污泥增长率小得多。 废水厌氧生物处理 废水厌氧生物处理过程不需另加氧源，故运行费用低。此外，它还具有剩余污泥量少，可回收能量(CH4)等优点。其主要缺点是反应速度较慢，反应时间较长，处理构筑物容积大等。但通过对新型构筑物的研究开发，其容积可缩小。此外，为维持较高的反应速度，需维持较高的反应温度，就要消耗能源。 对于有机污泥和高浓度有机废水(一般BOD5≥2 000mg/L)可采用厌氧生物处理法。
废水厌氧生物处理 生物处理原理 废水生物处理有“好氧生物”处理、“厌氧生物”处理或“好氧生物”加“厌氧生物”处理。“好氧生物处理”是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类；“厌氧生物处理“是在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。 一、厌氧生物处理原理 废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵；是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。 （一）厌氧生物处理中的基本生物过程——阶段性理论 1、两阶段理论： 20世纪30~60年代，被普遍接受的是“两阶段理论” 第一阶段：发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段；主要功能是水解和酸化，主要产物是脂肪酸、醇类、CO2和H2等；主要参与反应的微生物统称为发酵细菌或产酸细菌；这些微生物的特点是：1）生长速率快，2）对环境条件的适应性（温度、pH等）强。 第二阶段：产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段；是指产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和CO2；主要参与反应的微生物被统称为产甲烷菌（Methane producing bacteria）；产甲烷细菌的主要特点是：1）生长速率慢，世代时间长；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感，要求苛刻。
2、三阶段理论 对厌氧微生物学的深入研究后，发现将厌氧消化过程简单地划分为上述两个过程，不能真实反映厌氧反应过程的本质； 厌氧微生物学的研究表明，产甲烷菌是一类十分特别的古细菌（Archea），除了在分类学和其特殊的学报结构外，其最主要的特点是：产甲烷细菌只能利用一些简单有机物作为基质，其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等，两碳物质中只有乙酸，而不能利用其它含两碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类； 上世纪70年代，Bryant发现原来认为是一种被称为“奥氏产甲烷菌”的细菌，实际上是由两种细菌共同组成的，一种细菌首先把乙醇氧化为乙酸和H2（一
废水厌氧生物处理原理 一、厌氧消化过程中的主要微生物 主要介绍其中的发酵细菌（产酸细菌）、产氢产乙酸菌、产甲烷菌等。 1、产甲烷菌 产甲烷细菌的主要功能是将产氢产乙酸菌的产物——乙酸和H2/CO2转化为CH4和CO2，使厌氧消化过程得以顺利进行；主要可分为两大类：乙酸营养型和H2营养型产甲烷菌，或称为嗜乙酸产甲烷细菌和嗜氢产甲烷细菌；一般来说，在自然界中乙酸营养型产甲烷菌的种类较少，只有Methanosarcina（产甲烷八叠球菌）Methanothrix（产甲烷丝状菌），但这两种产甲烷细菌在厌氧反应器中居多，特别是后者，因为在厌氧反应器中乙酸是主要的产甲烷基质，一般来说有70%左右的甲烷是来自乙酸的氧化分解。 典型的产甲烷反应： 产甲烷菌有各种不同的形态，常见的有： ①产甲烷丝菌；等等。 产甲烷菌都是严格厌氧细菌，要求氧化还原电位在-150～-400mv，氧和氧化剂对其有很强的毒害作用；产甲烷菌的增殖速率很慢，繁殖世代时间长，可达4～6天，因此，一般情况下产甲烷反应是厌氧消化的限速步骤。 ②产甲烷球菌； ③产甲烷杆菌； ④产甲烷八叠球菌； 2、产氢产乙酸菌： 产氢产乙酸细菌的主要功能是将各种高级脂肪酸和醇类氧化分解为乙酸和H2；为产甲烷细菌提供合适的基质，在厌氧系统中常常与产甲烷细菌处于共生互营关系。 主要的产氢产乙酸反应有：
注意：上述反应只有在乙酸浓度很低、系统中氢分压也很低时才能顺利进行，因此产氢产乙酸反应的顺利进行，常常需要后续产甲烷反应能及时将其主要的两种产物乙酸和H2消耗掉。 主要的产氢产乙酸细菌多为：互营单胞菌属、互营杆菌属、梭菌属、暗杆菌属等；多数是严格厌氧菌或兼性厌氧菌。 3、发酵细菌（产酸细菌）： 发酵产酸细菌的主要功能有两种： ①水解——在胞外酶的作用下，将不溶性有机物水解成可溶性有机物； ②酸化——将可溶性大分子有机物转化为脂肪酸、醇类等； 主要的发酵产酸细菌：梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双岐杆菌属等；水解过程较缓慢，并受多种因素影响（pH、SRT、有机物种类等），有时会成为厌氧反应的限速步骤；产酸反应的速率较快；大多数是厌氧菌，也有大量是兼性厌氧菌；可以按功能来分：纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌等。 二、厌氧生物处理的主要特征 1、厌氧生物处理过程的主要缺点： ①气味较大； ②对温度、pH等环境因素较敏感； ③对氨氮的去除效果不好； ④处理出水水质较差，需进一步利用好氧法进行处理； 2、厌氧生物处理过程的主要优点： ⑤反应过程较为复杂——厌氧消化是由多种不同性质、不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程； ⑥厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解；
废水厌氧处理原理介绍 废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵；是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4 和CO2的过程。 一、厌氧生物处理中的基本生物过程 1、三阶段理论 厌氧微生物学的研究表明，产甲烷菌是一类十分特别的古细菌（Archea），除了在分类学和其特殊的学报结构外，其最主要的特点是：产甲烷细菌只能利用一些简单有机物作为基质，其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2 等，两碳物质中只有乙酸，而不能利用其它含两碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类。 （1）水解、发酵阶段； （2）产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2； （3) 产甲烷阶段：产甲烷菌利用乙酸和H2、CO2 产生CH4； 一般认为，在厌氧生物处理过程中约有70%的CH4 产自乙酸的分解，其余的则产自H2和CO2。 2、四阶段理论： 实际上，是在上述三阶段理论的基础上，增加了一类细菌——
同型产乙酸菌，其主要功能是可以将产氢产乙酸细菌产生的H2/CO2 合成为乙酸。但研究表明，实际上这一部分由H2/CO2 合成而来的乙酸的量较少，只占厌氧体系中总乙酸量的5%左右。 总体来说，“三阶段理论”、“四阶段理论”是目前公认的对厌氧生物处理过程较全面和较准确的描述。 二、厌氧消化过程中的主要微生物 主要介绍其中的发酵细菌（产酸细菌）、产氢产乙酸菌、产甲烷菌等。 1、发酵细菌（产酸细菌）： 发酵产酸细菌的主要功能有两种：
①水解——在胞外酶的作用下，将不溶性有机物水解成可溶性有机物； ②酸化——将可溶性大分子有机物转化为脂肪酸、醇类等； 主要的发酵产酸细菌：梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双岐杆菌属等；水解过程较缓慢，并受多种因素影响（pH、SRT、有机物种类等），有时会成为厌氧反应的限速步骤；产酸反应的速率较快；大多数是厌氧菌，也有大量是兼性厌氧菌；可以按功能来分：纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌等。 2、产氢产乙酸菌： 产氢产乙酸细菌的主要功能是将各种高级脂肪酸和醇类氧化分解为乙酸和H2；为产甲烷细菌提供合适的基质，在厌氧系统中常常与产甲烷细菌处于共生互营关系。 主要的产氢产乙酸反应有： 注意：上述反应只有在乙酸浓度很低、系统中氢分压也很低
废水生物处理基本原理 ——废水厌氧生物处理原理 废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵；是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH 4和CO 2的过程。 1.1.1 厌氧生物处理中的基本生物过程——阶段性理论 1、两阶段理论： 20世纪30~60年代，被普遍接受的是“两阶段理论” 第一阶段：发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段；主要功能是水解和酸化，主要产物是脂肪酸、醇类、CO 2和H 2等；主要参与反应的微生物统称为发酵细菌或产酸细菌；这些微生物的特点是：1）生长速率快，2）对环境条件的适应性（温度、pH 等）强。 图1厌氧反应的两阶段理论图示 内源呼 吸产物 碱性发酵阶段 酸性发酵阶 段 水解胞外酶 胞内酶产甲烷菌 胞内酶产酸菌 不溶性有机物 可溶性有机物 细菌细 胞 脂肪酸、醇 类、H 2、CO 2 其它产物 细菌细胞 CO 2、CH 4
第二阶段：产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段；是指产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和CO2；主要参与反应的微生物被统称为产甲烷菌（Methane producing bacteria）；产甲烷细菌的主要特点是：1）生长速率慢，世代时间长；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感，要求苛刻。 1.1.2 三阶段理论 对厌氧微生物学的深入研究后，发现将厌氧消化过程简单地划分为上述两个过程，不能真实反映厌氧反应过程的本质； 厌氧微生物学的研究表明，产甲烷菌是一类十分特别的古细菌（Archea），除了在分类学和其特殊的学报结构外，其最主要的特点是：产甲烷细菌只能利用一些简单有机物作为基质，其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等，两碳物质中只有乙酸，而不能利用其它含两碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类；
废水厌氧处理反应中的三相分离器设计 环境工程闫浩 2011050296 一、前言 随着环保污水升流式厌氧生物处理技术的发展，升流式厌氧反应器内气、固、液三相分离技术也在不断更新，气、固、液分离效果的好坏将直接影响到反应器的处理效果，是反应器运行成败的关键。对于高效三相分离器应具有以下几个功能:(1)气、固、液中的气体不得进入沉淀区，避免干扰固、液分离效果;(2)保持沉淀区液流稳定，水流流态接近塞流状;(3)被分离的污泥能迅速返回到反应器内，维持反应器内污泥浓度及较长污泥龄。 本设计是一种用于污水厌氧处理中的三相分离器，特别是一种用于环保污水升流式厌氧生物处理的三相分离器。 二、三相分离器的结构 图1 三相分离器结构示意图
图2 三相分离器排水槽凹槽两侧边的三角堰的结构示意图其中1为气水分离罩,2为导流板、3为挡板、4为气封、5为排水槽,6为排气管、7为排水管、8为沉淀区、9为气室、10为回流缝、11为池壁、12为分离口。 所设计的三相分离器的结构如图1,2所示，本设计是用于废水厌氧处理的三相分离器，包括有气水分离罩1、导流板2，其中导流板2连接在气水分离罩1的下部组成一个模块，两块模块组合拼成用于实现固液分离的沉淀区8，两块模块的导流板2之间设有间隙，形成沉淀区8下部的分离口12，导流板2与气水分离罩1连接的模块外侧与另一组模块外侧或导流板2与气水分离罩1连接的模块外侧与池壁11衔接拼成用于暂存分离出来的气体的气室9，气室9上设置有用于排出气体的排气管6，其中沉淀区8下部的分离口上2的下方设有有效阻碍气体进入沉淀区8内的气封4，导流板2的外侧设置有挡板3，导流板2的外侧与挡板3之间及挡板3与气封4之间形成便于污泥的顺利回流的回流缝10，沉淀区8的上方设置有用于收集分离后的上清液并顺利排出的排水槽5。 排水槽5为凹槽结构，排水槽5的两侧壁设置有能有效调节水位的三角堰，排水槽5的端部设置有用于排出污水的排水管7。同时排水槽5设置在沉淀区8的正上方。上述气封4采用包括有至少2个斜面的屋顶形结构。 三、三相分离器的工作原理 将该三相分离器安装(或混凝土浇筑)于升流式厌氧反应器内，泥、气、水的三相混合体A沿图1中箭头B的方向由下往上流，由于气封4与挡板3的存在，气体及气液固混合体无法直接进入沉淀区8内，水流只能经由挡板3与导流板2形成的缝隙，液固混合体C进入沉淀区8，气泡被分离在气室9内，实现气泡与水的分离，
废水厌氧生物处理技术综述 摘要：本文首先介绍了废水厌氧生物处理技术基本原理；其次，按照厌氧反应器的发展进程，将其发展分为三代，并介绍了每一代厌氧反应器的主要代表；最后，本文介绍了厌氧生物处理技术的发展趋势。 关键词：厌氧生物处理；厌氧反应器；基本原理；发展历程；发展趋势 Abstract: First of all, this paper introduced the basic theory of anaerobic treatment of wastewater. Then, based on the development history, this paper divided the anaerobic reactors into three generations and introduced the representative reactors of every generation. Finally, this paper introduced the advance of anaerobic treatment of wastewater. Keywords:anaerobic treatment of wastewater, anaerobic reactors, basic theory, development history, advance. 厌氧生物处理利用微生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下将有机物转化为CH4、CO2、H2O和少量细胞产物。经过各国学者的不断研究，厌氧处理工艺不仅可以处理高浓度的有机废水，而且能处理中等浓度有机废水，甚至实现了低浓度有机废水的处理，为废水处理方法提供了一条高效率、低能耗且符合可持续发展原则的治理废水的有效途径。 厌氧处理工艺自问世以来应用范围不断拓展，其主要特点为： （1）废水厌氧处理作为将环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的综合系统，具有较好的环境与经济效益。厌氧工艺非常经济，在处理成本上与好氧工艺相比要便宜得多，特别适合中高浓度废水的处理。 （2）设施占用空间少、剩余污泥处置费用低。厌氧反应器容积负荷为3.2～32kgCOD/m3·d，比好氧工艺0.5～3.2kgCOD/m3·d的负荷率要高得多，反应器体积小，占地少。此外，由于厌氧微生物增殖缓慢，厌氧工艺的剩余污泥产量少。 （3）厌氧工艺减少了补充营养物的费用。一般认为，好氧工艺的N、P需求量为COD:N:P=200:5:1，而厌氧工艺仅为(350～500):5:1。有机废水一般已含有一定量的氮和磷及多种微量元素，因此厌氧工艺可以不添加或少量添加营养盐。 （4）厌氧工艺可以处理季节性废水，如处理酒厂、糖厂等的季节性废水。厌氧颗粒污泥可以在中止供给废水与营养的情况下保留其生物活性与良好的沉淀性能至少一年以上。这一特性为其间断的或季节性的运行提供了有利条件，厌氧颗粒污泥因此可作为新建厌氧处理厂的种泥。 1 厌氧生物处理基本原理[1-2] 废水厌氧处理是包括多种不同类型的微生物所完成的代谢过程，是一个相互影响、相互制约、同时进行的极其复杂的生物化学过程。1930年Buswell和Neave
厌氧生物处理 活性污泥法与生物膜法是在有氧条件下，由好氧微生物降解污水中的有机物，最终产物是水和二氧化碳，作为无害化和高效化的方法被推广应用。但当污水中有机物含量很高时，特别是对于有机物含量大大超过生活污水的工业废水，采用好氧法就显得能耗太多，很不经济了。因此，对于高浓度有机废水一般采用厌氧消化法。即在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气体。厌氧生物处理具有高效低耗的特点，因此比好氧生物处理技术更具优越性。 第一节概述 一、厌氧生物处理中的厌氧微生物 厌氧生物处理是以厌氧细菌为主而构成的微生物生态系统。厌氧细菌有两种，一种是只要有氧存在就不能生长繁殖的细菌，称为绝对厌氧菌；另一种是不论有氧存在与否都能增长的细菌，称为兼性厌氧细菌（也称兼性细菌）。当流入废水的BOD浓度较高，细菌在好氧状态下增长以后，由于缺氧会使各种厌氧细菌繁殖起来。一般污水散发出恶臭是由于厌氧细菌增长产生了硫化氢、胺等气体所造成的。厌氧生物处理中的厌氧微生物主要有产甲烷细菌和产酸发酵细菌，常见的甲烷菌有四类：既甲烷杆菌、甲烷球菌、甲烷八叠球菌、甲烷螺旋菌；产酸发酵细菌主要有气杆菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、小球菌属、变形杆菌属、链球菌属等。 二、厌氧生物处理技术 厌氧生物处理技术于19世纪末首先在英国得到应用，到1914年美国已建立14座厌氧消化池。 厌氧生物处理利用厌氧微生物的代过程，在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物主要包括大量的生物气和水。此生物气俗称沼气，沼气的主要成分是约2/3的甲烷和1/3的二氧化碳，是一种可回收的能源。 厌氧水处理是一种低成本的水处理技术，它又是把水的处理和能源的回收利用相结合的一种技术。 发展中国家面临严重的环境污染问题、能源短缺以及经济发展与环境治理所面临的资金不足等问题，这些国家需要有效、简单又费用低廉的技术；厌氧水处理技术可以作为能源生产和环境保护体系的一个核心部分，其产物可以被燃烧利用而产生经济价值。如处理过的洁净水可用于鱼塘养鱼和农田灌溉；产生的沼气可作为能源；剩余污泥可以作为肥料用于土壤改良。 1、厌氧处理具有下列优点： （1）、处理成本低。在废水处理成本上比好氧处理要便宜得多，特别是对中等以上浓度（COD>1500mg/L）的废水更是如此。厌氧法成本的降低主要由于动力的大量节省、营养物添加费用和污泥脱水费用的减少，即使不计沼气作为能源所带来的收益，厌氧法也仅约为好氧法成本的1/3；如所产沼气能被利用，则费用更会大大降低，甚至带来相当的利润。 （2）、低能耗。厌氧处理不但能源需求很少而且还能产生大量的能源。厌氧法处理污水可回收沼气。回收的沼气可用于锅炉燃料或家用燃气。当处理水COD在4000~5000mg/L之间，回收沼气的经济效益较好。 （3）、应用围广。厌氧生物处理技术比好氧生物处理技术对有机物浓度适应性广。好氧生物处理只能处理中、低浓度有机污水，而厌氧生物处理则对高、中、低浓度有机污水均能处理。
废水厌氧生物处理技术与进展 摘要本文系统总结了污水厌氧生物处理技术发展历程、技术现状,并对各技术的优缺点 进行了比较, 。 1引言 随着我国工农业的迅速发展和城市化水平的提高，排放到环境中的工农业废水和城市废水不断增加，对环境造成严重的污染，使得可利用的水资源遭到了破坏。为了使国民经济可持续发展，必须采取相应的对策，保护水资源。 2废水厌氧生物处理技术的发展历程 ①厌氧过程广泛存在于自然界中； ②1881 年，法国，Louis Mouras ，“自动净化器”； ③处理城市污水的化粪池、双层沉淀池等处理剩余污泥的各种厌氧消化池等； ——HRT 很长、处理效率很低、浓臭的气味等； ④70 年代后，能源危机，现代高速厌氧反应器，厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水 处理； ■厌氧接触法(Anaerobic Contact Process) ■厌氧滤池(Anaerobic Filter、AF ) ■上流式厌氧污泥床反应器(Upflow Anaerobic Sludge Bed、UASB ) ■厌氧流化床(Anaerobic Fluidized Bed、AFB ) ■厌氧附着膜膨胀床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed 、AAFEB) ■厌氧生物转盘(Anaerobic Rotated Biological Disc、ARBD) ■挡板式厌氧反应器(Anaerobic Baffled Reactor、ABR) 现代高速厌氧反应器的主要特点： ——HRT 与SRT 分离，SRT 相对很长，HRT 则较短，反应器内生物量很高。 ——HRT 大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率也大大提高； ■⑤90 年代以后，在UASB 反应器基础上又发展起来了EGSB 和IC 反应器； ——EGSB 反应器，处理低温低浓度的有机废水； ——IC 反应器，处理高浓度有机废水，可达到更高的有机负荷。 总结上述发展历程厌氧生物处理技术的发展大致可以分为三个阶段：第一阶段 厌氧生物过程广泛地存在于自然界中，但人类第一次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物，则是在1881 年由法国的Louis Mouras 所发明的“自动净化器”开始的，随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水（如化粪池、双层沉淀池等）和剩余污泥（如各种厌氧消化池等）。这些厌氧反应器现在通称为“第一代厌氧生物反应器”。 它们的共同特点是：①水力停留时间（HRT）很长，有时在污泥处理时，污泥消化池的HRT 会长达90 天，即使是目前在很多现代化城市污水处理厂内所采用 的污泥消化池的HRT 也还长达20~30 天； ②虽然HRT 相当长，但处理效率仍十分低，处理效果还很不好； ③具有浓臭的气味，因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫
第二节废水厌氧生物处理原理 废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵；是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。 一、厌氧生物处理中的基本生物过程——阶段性理论 1、两阶段理论： 20世纪30~60年代，被普遍接受的是“两阶段理论” 第一阶段：发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段；主要功能是水解和酸化，主要产物是脂肪酸、醇类、CO2和H2等；主要参与反应的微生物统称为发酵细菌或产酸细菌；这些微生物的特点是：1）生长速率快，2）对环境条件的适应性（温度、pH等）强。 第二阶段：产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段；是指产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和CO2；主要参与反应的微生物被统称为产甲烷菌（Methane producing bacteria）；产甲烷细菌的主要特点是：1）生长速率慢，世代时间长；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感，要求苛刻。 2、三阶段理论 对厌氧微生物学的深入研究后，发现将厌氧消化过程简单地划分为上述两个过程，不能真实反映厌氧反应过程的本质； 厌氧微生物学的研究表明，产甲烷菌是一类十分特别的古细菌（Archea），除了在分类学和其特殊的学报结构外，其最主要的特点是：产甲烷细菌只能利用一些简单有机物作为基质，其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等，两碳物质中只有乙酸，而不能利用其它含两碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类； 上世纪70年代，Bryant发现原来认为是一种被称为“奥氏产甲烷菌”的细菌，实际上是由两种细菌共同组成的，一种细菌首先把乙醇氧化为乙酸和H2（一种产氢产乙酸细菌），另一种细菌则利用H2和CO2产生CH4（一种真正意义上的产甲烷细菌——嗜氢产甲烷细菌）；
污水厌氧生物处理技术的发展现状及前景 1402032026孙小飞环境工程（2）班摘要：厌氧微生物处理是污水处理程序中一种重要的生物净化工艺，因其能耗少、运行费用低且可产生有用副产物，在世界范围内得到了广泛的研究与应用。在总结厌氧微生物组件在污水处理领域的研究与应用前景的基础上，文章研究认为目前主要应用的是以高速厌氧反应器为代表的工艺，而与其他系统整合而成的处理系统拓展了其适用领域，特别适用于如中国一样的资金有限、能源短缺的发展中国家。 关键词：污水处理；厌氧处理；反应器 一、引言‘ 随着世界能源的日益短缺和废水污染负荷及废水中污染物种类的日趋复杂化，废水厌氧生物处理技术以其投资省、能耗低、可回收利用沼气能源、负荷高、产泥少、耐冲击负荷等诸多优点而再次受到环保界人士的重视。 二、厌氧处理的原理 废水的生物处理以有机物为分解对象，搭载于微生物的代谢过程，获得简单分子的无机物，以此去除污水中的有机污染。自然界范围内常见各类厌氧处理过程，又被称为厌氧消化（发酵），通常理解为厌氧体系中在厌氧型以及兼性厌氧型微生物的共同作用下，将有机物分解为CH4、CC2和水的过程。 三、厌氧消化的影响因素及优缺点 1.影响因素 由于产甲烷菌在厌氧处理的各个阶段中，对环境的影响最敏感，世代时间相对较长，甲烷化反应速度较慢，常作为厌氧消化过程的控制阶段，反应条件应重点满足甲烷菌的环境要求。 (1) 温度根据甲烷菌对于温度的适应性，可分为中温甲烷菌和高温甲烷菌两类。中温处理一般为33-36C，高温处理为50-55C。两区之间的温度，反应速度反而减退。 (2) pH及碱度产甲烷菌适宜的pH值为7.0左右，大体在6.5-7.5之间。 (3) 氧化还原电位（〇RR) (4) 营养比一般认为，厌氧法中的碳、氮、磷的比例应控制在200-400:5:1为
废水厌氧生物处理技术综述 生物技术1111 1120212134 吴佳敏 摘要本文主要论述厌氧生物处理的特征与影响因素，总结了国内外主要厌氧反应器的研究现状，最后指出一体化两相厌氧反应器具有更加良好的特性，是一项很有吸引力的生活污水处理技术。 关键词生活污水；厌氧生物处理；两相一体化 厌氧生物处理与好氧生物处理相比，具有造价低、占地小、能耗小、设备清理周期长、能回收能源等优点，是一种环保型、可持续的污水处理方式。目前国内厌氧生物处理技术在高浓度有机废水处理方面已经投入使用，但在低浓度废水特别是生活污水处理方面还处于科研阶段。生活污水属于复杂水，温度相对低（对于我国大部分地区的冬季），有机物浓度低，厌氧生物处理难以达到很好的效果。而高效厌氧反应器的开发以及颗粒污泥的引入，使得生活污水的厌氧处理成为可能。 厌氧生物处理特征 与好氧生物处理相比较，厌氧生物处理的主要特征有： （1）能量需求大大降低，还可产生能量。去除1kgCOD，好氧生物处理大约需消耗0.5～1.0kW·h电能,而厌氧生物处理大约能产生3.5kW·h电能。 （2）污泥产量极低。因为厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多,去除每千克COD，好氧生物处理的污泥产量约为250～600g VSS；而厌氧生物处理的污泥产量仅为180～200gVSS。 （3）对温度、pH等环境因素更为敏感。如温度降至10℃以下，厌氧微生物的活动能力将非常低下。而好氧微生物对温度的适应能力较强，在5℃以上的温度条件下均能较好地发挥作用。甲烷菌的最适pH范围也较好氧菌为小。 （4）出水有机物浓度一般高于好氧处理。 （5）厌氧微生物可对好氧微生物所不能降解的一些有机物进行降解(或部分降解)。 （6）处理过程的反应较复杂，控制难度大。 （7）有一定的危险性。
污水处理工试题分析 厌氧生物处理 一、判断题 1、目前，上流式厌氧污泥床（UASB）已成为应用最广泛的厌氧处理方法。（√） 2、厌氧生化法与好氧生化法相比具有能耗低、负荷高、剩余污泥量少等优点。（√） 3、UASB反应器中，三相分离器的主要作用是完成气、液、固三相分离。（√） 4、UASB是上流式厌氧污泥床反应器的缩写。（√） 5、厌氧生物处理过程从机理上可以分为三个阶段，但在厌氧反应器中三个阶段是同时进行的，并且保持某 种程度的动态平衡。（√） 6、在UASB反应器中，三相分离器（GLS）作用是收集产生的沼气，对悬浮污泥和水进行分离和污泥回流 的装置。（√） 7、在生物厌氧处理过程中，少量的溶解氧能够促进产甲烷菌的产甲烷作用。（×） 8、UASB反应器的布水系统应当兼有配水和水力搅拌的作用，使进水与污泥充分接触，防止进水在通过污 泥床时出现沟流和死角。（√） 9、UASB反应器中的废水的流动方向是自上而下。（×） 二、选择题 1、下面就上流式厌氧污泥床反应器的特点，叙述不正确的是（D）。 A.污泥呈颗粒状，大量的有机物都是依靠颗粒污泥来去除； B.既可实现进水、配水，又可实现水、气、固三相分离和浮渣处理及污泥排出； C.反应器负荷高、体积小、占地面积少； D.上流式的投资费用较少，氧利用效率高。 2、下列各项原因中不可能造成“VFA（挥发性有机酸）/ALK（碱度）升高”现象的是（C）。 A.水力超负荷； B.当温度波动太大，搅拌效果不好 C.有机物投配负荷太低； D.存在毒物。 3、污废水的厌氧生物处理并不适用于（ B ）。 A、城市污水处理厂的污泥； B、城市供水； C、高浓度有机废水； D、城市生活污水 4、水解酸化法的最佳PH值范围为（ D ） A、6.8-7.2； B、6.5-7.5； C、6.0-7.0； D、5.5-6.5。 5、厌氧生物处理中，微生物所需营养元素中碳、氮、磷比值（BOD:N:P）控制为（ C ）。 A、100：5：1； B、100：5：2； C、200：5：1； D、200：5：2。 6、UASB反应器的初次启动和颗粒化过程可以分为（C）个阶段。 A、2； B、1； C、3； D、4。 7、沼气的净化单元主要包括（B）。 A、除湿设施； B、脱硫和过滤设施 C、集气设施； D、储气设施。 8、厌氧活性污泥处理污水时产生的气体主要有（ B）等。 A、CH4、H2 B、CO2、CH4； C、CO2、H2S； D、CH4、H2S。
3、厌氧反应概述： 利用微生物生命过程中的代谢活动，将有机物分解为简单无机物，从而去除水中有机物污染的过程，称为废水的生物处理。根据代谢过程对氧的需求，微生物又分为好氧、厌氧和介于两者间的兼性微生物。厌氧生物处理就是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧的情况下，把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物包括大量的生物气（即沼气）和水。 厌氧是一种低成本废水处理技术，把废水治理和能源相结合，特别适合发展中国家使用。 4、厌气处理技术的优势和不足： 优势： 4.1可作为环境保护、能源回收和生态良性循环结合系统的技术，具有良好的社会、经济、环境效益。 4.2耗能少,运行费低,对中等以上(1500mg/L)浓度废水费用仅为好氧工艺1/3. 4.3回收能源,理论上讲1kgCOD可产生纯甲烷0.35m3,燃值(3.93×10-1J/m3)，高于天然气(3.93×10-1J/m3)。以日排10t COD工厂为例,按COD去除80%,甲烷为理论值80%计算，日产沼气2240m3,相当于2500m3天然气或3.85t煤,可发电5400Kwh. 4.4设备负荷高、占地少。 4.5剩余污泥少,仅相当于好氧工艺1/6～1/10. 4.6对N、P等营养物需求低，好氧工艺要求C：N=100:5:1,厌氧工艺为C:N：P=(350-500):5:1。 4.7可直接处理高浓有机废水,不需稀释。 4.8厌氧菌可在中止供水和营养条件下，保留生物活性和沉泥性一年,适合间断和季节性运行。 4.9系统灵活,设备简单,易于制作管理，规模可大可小。 厌氧不足: 1、出水污染浓度高于好氧，一般不能达标； 2、对有毒性物质敏感； 3、初次启动缓慢，最少需8-12周以上方能转入正常水平。 5、反应机理： 厌氧反应过程是对复杂物质（指高分子有机物以悬浮物和胶体形式