污水的厌氧生物处理

ISSN1009-8984CN22-1323/N长春工程学院学报(自然科学版)2006年第7卷第3期J.Chan"chunInst.Tech.(Nat.Sci.Edi.),2006,Vol.7,No.313/2739-42

几种污水厌氧生物处理技术

刘红波‘，邵王红“，韩相奎‘

(1.吉林建筑工程学院市政与环境学院，长春130021;2.长春工程学院水利与环境学院，长春130012)

摘要:全面系统地总结了污水厌氧生物处理技术

的发展过程、技术现状以及特点，并对几种反应器结

构性能进行了深入分析，最后指出了废水厌氧处理

技术的发展方向和应用前景。

关健词:污水;厌氧;生物处理

中图分类号:X705文献标识码:A

文章编号:1009-8984(2006)03-0039-04击负荷、回收能源等诸多的优点受到业内人士的

青睐。

0引言

随着世界经济的发展，水资源污染性短缺日益

严重的情况已经引起世界各国的重视。工业企业排放废水对水体污染程度日益加重，污染物的种类日

趋复杂多样。废水生物处理以投资省、能耗低等优

点一直受到环保界人士的重视。废水生物厌氧处理

技术更是以能耗低、负荷高、剩余污泥产量少、耐冲

收稿日期二2006-05一19作者简介:刘红波(1979,8一).男(汉)，河北革城，硕士研究生主要研究污水处理。1厌氧技术发展过程

厌氧生物废水处理技术同好氧生物处理技术一

样，也是人们通过对自然界微生物降解过程强化形

成的一种废水生物处理技术。厌氧反应器的发展经

过了一个比较漫长的过程。从第一批厌氧反应器应

用于污水处理到现在已经有百余年的历史了。1896年英国建成了第一座用于处理生活污水的厌氧消化

池，并且利用其产生的沼气进行照明。随后，20世

纪初美国和澳大利亚也相继出现了连续搅拌式的厌

氧消化池，这就是第1代厌氧生物反应器〔’〕。

第1代厌氧生物废水处理反应器采用的是废水

和污泥完全混合的运行方式，反应器内的污泥停留

时间(SRT)与水力停留时间(HRT)几乎是完全相同

２０１３年２１期　科技置向导　◇高教论述◇　污水的厌氧生物处理研究现状　李茹曹愉酒罗天治　（中国矿业大学化工学院江苏徐州２２１１１６）　【摘要】工业、生活污水的污染面相当广，如直接排入水体不能得到很好的净化，必定加重水体的受污染程度。在分析厌氧处理法原理的　基础上，对除ｌｇＣＯＤ有机物理论产甲烷量进行分析，结果是产甲烷量为０．３５　Ｌ。产物气体中ＣＨ　和ＣＯ。的气体组成比理论值为１：１。　【关键词】污水生物处理；厌氧处理法；甲烷　Ｏ．前言　随着经济的迅速发展．人口的大量增加．环境恶化也随之出现．温　室效应、垃圾围城等问题正在深刻地影响着人们的社会生活。在众多　的环境问题中．水体污染和水资源短缺将是今后相当长一段时间内全　球虽严重的问题之一。工厂污水、城市污水处理率低，造成了不同程　度的水环境污染．污水经处理后排放是现今各国采取的必须手段　污水处理的方法有物理法化学法和生物法各种方法都有其特点．可　以相互配合相互补充。而目前应用最广是生物法其优点是效率高．　费用低．简单方便。厌氧技术作为污水生物处理工艺．由其厌氧反应　机理带来的很多优点．并且在过程中能产生甲烷等可再次利用气　体，可以化废为宝，带来一定的经济效益，符合当今社会节能减排的　大趋势。　１．污水的生物处理方法　微生物处理污水的原理利用各种生理生化性能的微生物类群间　的相互配合而进行的一种物质循环的过程　污水的生物处理主要分　为三类：　（１）活性污泥法（２）生物膜法（３）厌氧处理法。其中，污水厌氧生　物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物　膜法。活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。　主要是向废水中连续通入空气．经一定时间后因好氧性微生物繁殖　而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具　有很强的吸附与氧化有机物的能力。该法是在人工充氧条件下．对　污水和各种微生物群体进行连续混合培养．形成活性污泥　利用活　性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污　染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分　则排出活性污泥系统。生物膜法是与活性污泥法并列的一类废水　好氧生物处理技术．是一种固定膜法。主要用于去除废水中溶解性　的和胶体状的有机污染物　生物膜法的原理是生物膜首先吸附附　着水层有机物．由好气层的好气菌将其分解．再进入厌气层进行厌　气分解．流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜．如此　往复以达到净化污水的目的。厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌　和专性厌氧菌将污水中大分子有机物降解为低分子化合物．进而转　化为甲烷、二氧化碳的有机污水处理方法。厌氧工艺的出现要早于　好氧工艺。由于厌氧工艺既能消除环境污染又能开发生物能源．所　以倍受人们重视　２．厌氧生物处理法　厌氧生物处理法又称为厌氧消化．消化过程主要分为两个阶段　一般来说．废水中复杂有机物物料比较多．通过厌氧分解分四个阶段　加以降解：　（１）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌　氧菌的细胞壁．需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废　水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄　糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分　解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的　分解。　（２）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为　简单的化合物并被分配到细胞外．这一阶段的主要产物为挥发性脂肪　酸（ＶＦＡ）．同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等　产物产生。　（３）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、　碳酸、氢气以及新的细胞物质。　（４）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被　转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程　最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段　３．污水厌氧生物处理工艺　厌氧生物滤池有多种变型，填料的发展迅速．其工艺流程为：进　水一沉淀池一厌氧消化池一厌氧生物滤池一拔风管一氧化沟一进气　出水井一排水，其主要优点是不耗能造价低，管理简单，无噪声，无异味，　挂膜快，剩余污泥量少，出水水质好运行效果稳定。现今采用较多的另　一种方式是将厌氧处理与好氧处理相结合　４．国内外相关研究现状　厌氧生物处理反应器的发展经历了以下３个阶段：　４．１第一代传统厌氧反应器　１８９６年英国建成了第一座用于处理生活污水的厌氧消化池，并　且利用其产生的沼气进行照明。随后，２Ｏ世纪初美国和澳大利亚也　相继出现了连续搅拌式的厌氧消化池，这就是第１代厌氧生物反应　器。　４．２第二代厌氧反应器　２０世纪６０年代出现了以厌氧滤池（ＡＦ１、厌氧流化床（ＡＦＢ）、升流　式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）为代表的第２代厌氧反应器。第２代厌氧反应器　广泛采用了生物固定化技术。实现了污泥停留时间与水力停留时间相　互独立，这对厌氧反应器以后发展有着深远的影响。　４－３第三代厌氧反应器　第２代反应器工艺在实际运行中也出现了一些问题，诸如反应器　存在死容积、进水短流等问题。研究者们在前者基础上，进一步强化反　应器内相与相之间的传质过程。研制开发出以厌氧膨胀颗粒污泥床　（ＥＧＳＢ）、内循环厌氧反应器（Ｉｃ）和厌氧折流板反应器（ＡＢ　Ｒ１为代表的　第３代生物厌氧处理工艺　５．结束语　厌氧生物处理污水技术已经发展了１００多年．现已具有较成熟的　工艺　由于现今工业废水、生活废水量的日益增加，污水处理占据了越　来越重要的地位。厌氧微生物处理具有能耗少，运行费用低，污泥产量　少产生的甲烷可作为能源．启动周期长的特点　由于厌氧反应系统中　微生物将有机物转化为ＣＯ：和ＣＨ　，剩余污泥量少了。此法既能消除　环境污染又能开发生物能源，所以倍受人们重视。　【参考文献】　［１］王凯军，贾立敏．城市污水处理新技术开发与应用ｌＭ】．北京；化学工业出版　社．２００１．　［２］舒华勇＿，Ｊ、议生物污水处理技术［Ｍ］．民营科技，２０１１．　［３］李晶莹，陶明信．国际煤层气组成和成因研究［Ｊ］．地球科学进展，１９９８，１３（５）：　４６７—４７３．　『４１赵剑强．厌氧消化中甲烷产量及沼气中甲烷含量的理论探讨　１９９３，１　１（４）：１６－２０．　［５］张希衡，等．废水厌氧生物处理工程［Ｍ】．北京：中国环境科学出版社，１９９６　［６］周先敏．沼气池在农村污水处理中的应用［Ｍ］．山西建筑，２００９，３０（３５）：１７８—　

5种生物处理污水方法

污水处理是一项重要的环境保护工作，通过利用生物处理方法可以有效地减少污水对自然环境的影响。下面将介绍五种生物处理污水的方法，分别是好氧生物处理、厌氧生物处理、人工湿地、植物处理和浮游生物处理。

一、好氧生物处理

好氧生物处理是一种常见的生物处理污水的方法，通过供氧给微生物，使其能够将有机物质转化为无机物质。好氧生物处理通常采用曝气池或者活性污泥法，污水中的有机物被微生物分解为二氧化碳和水。这种方法效率高且成本较低，广泛应用于城市污水处理厂和工业园区。

二、厌氧生物处理

厌氧生物处理是一种在无氧环境下进行的生物处理方法。与好氧生物处理相比，厌氧生物处理能够更有效地去除硝酸盐等氧化物。厌氧生物处理常见的方法有厌氧消化池和厌氧滤池。此方法还可以产生沼气，具有能量回收的优势。

三、人工湿地

人工湿地是一种模拟自然湿地的生物处理方法。通过植物和微生物的作用，将污水中的有机物质、氮和磷等污染物去除或转化为无害物质。人工湿地具有价格低廉、维护简单等优点，同时还可以提供美丽的景观和生态系统。 四、植物处理

植物处理是利用植物的吸附、吸收和转化作用来处理污水的方法。常见的植物处理方法有人工湿地、浮床和植物滤池等。植物能够吸收水中的营养物质，减少水中的污染物浓度，同时还能提供氧气并促进微生物的生长。

五、浮游生物处理

浮游生物处理是利用浮游生物对污水中有机物质和氨氮进行吸附、吸收和降解的方法。通过合理布置浮游生物滤料，促使浮游生物生长繁殖，有效地降低水中的有机物质浓度。此方法适用于适宜水温和水质的地区，对水质要求不高。

综上所述，生物处理是一种有效的污水处理方法，在环境保护中起着重要作用。好氧生物处理、厌氧生物处理、人工湿地、植物处理和浮游生物处理是常见的生物处理污水的方法。每种方法都有其特点和适用范围，可以根据具体情况选择合适的方法进行污水处理，以达到减少水污染并保护环境的目的。

污水厌氧处理基本原理

污水处理是保护环境、维护生态平衡的重要工作之一。而污水厌氧处理作为污水处理的一种重要方法，其基本原理是通过微生物在缺氧条件下分解有机物质，从而降解污水中的有机物质，净化水质。

污水厌氧处理的基本原理主要包括有机物质的分解和微生物的作用。首先，有机物质在厌氧条件下被微生物分解成简单的无机物质，如二氧化碳、甲烷等。这个过程主要是通过厌氧菌的作用完成的，厌氧菌能够在缺氧的环境下利用有机物质进行呼吸作用，产生能量并将有机物质分解为简单的无机物质。其次，微生物在厌氧条件下也能够去除污水中的氮、磷等营养物质，从而达到净化水质的目的。

在污水厌氧处理的过程中，需要注意控制好厌氧环境的条件，包括控制好溶解氧的含量、pH值、温度等因素。其中，溶解氧的含量是影响厌氧菌活性的重要因素，通常情况下，厌氧处理系统中会采取一定的措施来减少溶解氧的含量，以促进厌氧菌的生长和有机物质的分解。此外，适宜的温度和pH值也能够促进微生物的活性，加快有机物质的分解速度。

在实际的污水厌氧处理工程中，通常会采用一些特殊的设备来实现厌氧处理的目的，如厌氧池、厌氧反应器等。这些设备能够有效地控制好厌氧环境的条件，提供良好的生长环境和反应条件，从而实现高效的污水处理效果。

总的来说，污水厌氧处理是通过微生物在缺氧条件下分解有机物质，从而达到净化水质的目的。在实际应用中，需要注意控制好厌氧环境的条件，采用合适的设备和措施，以实现高效的污水处理效果。希望通过对污水厌氧处理基本原理的了解，能够更好地推动污水处理工作的开展，保护好我们的环境和水资源。