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厌氧生物技术应用于工业废水处理中的研究近年来，厌氧生物技术已经广泛应用于工业废水处理中，并且处理效果显著，是现阶段工业废水科学处理的重要措施之一。
厌氧生物技术主要是在厌氧条件下，利用厌氧微生物对工业废水中的有机物进行分解，进而实现废水处理的目的。
论文介绍了厌氧生物技术在工业废水处理方面的发展历程，其次分析了厌氧生物技术污水处理效果的影响因素，最后探究了厌氧生物技术在工业废水处理中的应用。
【Abstract】In recent years，anaerobic biotechnology has been widely used in the treatment of industrial wastewater，and the treatment effect is remarkable. It is one of the important measures for the scientific treatment of industrial wastewater at the present stage. Anaerobic biotechnology mainly uses anaerobic microorganism to decompose the organic matter in industrial wastewater under anaerobic conditions，thus to achieve the purpose of wastewater treatment. This paper introduces the development process of anaerobic biotechnology in industrial wastewater treatment，and then analyzes the influencing factors of wastewater treatment efficiency in anaerobic biotechnology. Finally，the application of anaerobic biotechnology in industrial wastewater treatment is explored.【關键词】厌氧生物技术；工业废水；处理；应用1 引言近年来，随着厌氧生物技术在工业废水处理的大量应用，对该技术的掌握也更加成熟，因此，该技术的应用前景将会更加广阔。
厌氧生物处理技术在城市生活污水处理中的应用探讨摘要：经济的发展提升了人们的生活水平，也推动了城镇化的进程，尤其在我国，人口密集的城市中对水资源的需求逐年增大，而生活污水的排放也呈现逐年增长的趋势。
为保护城市居民用水以及城市地下水、附近河湖水，各级地方政府都高度重视水资源的保护工作。
现代厌氧生物处理技术因为构造建筑简单、成本较低，技术成熟而在城市生活污水的处理中得到了广泛应用。
本文主要分析了厌氧生物处理技术的特点以及在城市生活污水处理中的具体应用。
关键词：厌氧生物处理；城市生活污水；污水处理；应用1厌氧生物处理概述厌氧生物处理技术在城市生活污水和工业废水处理中得到广泛应用，它可以单独使用，也可以和好氧污水处理技术配合使用。
厌氧消化具有明显优点，如：无需搅拌和供氧，消耗动力小，产生大量含有甲烷的沼气，可以为城市提供能源，用于家庭燃气和发电。
厌氧生物处理技术在处理高浓度的废水时，可以单独设置厌氧单元，在无氧环境下，水中的甲烷菌对水中的有机质进行分解，生成甲烷气体，从而净化污水。
一般经过厌氧处理后的污水需要进一步深度处理，会在后期增加好氧处理。
而城市生活污水一般属于低浓度污水，在使用厌氧生物处理时搭配好氧单元，组成厌氧—好氧系统（AO系统）[3]，通常被称作为厌氧好氧工艺法，厌氧单元用来脱氮除磷，好氧单元可以除去水中的有机物。
另外还有一种A2O系统，是厌氧、缺氧和好氧单元搭配组成，主要包括A1厌氧段，A2缺氧段，O好氧段。
A1段用来脱氮除磷，A2通过反硝化技术脱氮，O段用来除去水中有机物。
2厌氧生物处理技术的发展和技术改进2.1基本原理厌氧生物处理的基本原理是在厌氧的条件下（断绝和空气接触），通过多种具有厌氧或兼具厌氧属性的微生物共同作用，分解有机物并使其产生CO2和CH4。
厌氧对有机物的浓度要求较高，一般要求大于1000mg/L。
因此长期以来厌氧生物处理技术通常被用来处理高浓度的有机工业废水、动植物残体粪便或者城镇污水污泥等。
探讨厌氧生物技术在工业废水处理中的应用所属行业: 水处理关键词：厌氧生物技术工业废水处理活性污泥目前，厌氧生物技术已经成为处理工业废水的主要途径，该技术主要是在厌氧环境下，通过厌氧微生物的基本生命活动，将有机物降解为二氧化碳、甲烷等物质，以实现废水处理的目标。
本文中以厌氧生物技术处理工业废水为出发点，分析了该技术当前的发展现状、在工业废水处理中的应用，并对其未来的发展方向进行了详细论述，希望能够为以后厌氧生物技术的相关研究做出一些积极的贡献。
关键词：厌氧生物技术；工业废水处理；应用厌氧生物技术应用于工业废水处理已经有一百多年的历史。
由于它消耗的动力、能源较少，对于污染严重、资源浪费率大的我国工业特别适合。
因此，我们更有必要不断研究开发这门技术，使之能在工业废水的处理中发挥出更大作用。
1厌氧生物处理的机理1.1厌氧生化的3个阶段及其原理厌氧生物处理过程是微生物共牛体的活动来完成许多细菌和复杂的组成过程中的一些中间步骤。
为了便于研究，将复杂的厌氧生化过程大致分为4个阶段：水解阶段、酸化阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
但到目前为止，三个阶段的理论和四个理论被认为是厌氧细菌的过程更全面，更准确的描述。
1.2厌氧生物技术用于工业废水处理过程的可行性厌氧生物处理可以被具体解释为以下原理，即厌氧条件下，通过兼性厌氧菌以及厌氧细菌和其他微生物之间的作用，将有机物中的烷和二氧化碳进行降解的过程。
该过程不需要外界资源的辅助，被还原的有机物可以作为受氢体，同时产生甲烷气体。
相对于好氧生物技术而言，厌氧生物技术的使用将有更广阔的发展和应用前景。
首先，厌氧技术的成本较低，工业废水的排放在厌氧处理技术下经济效益更高。
其次，厌氧生物技术将会降低企业的下排污罚款量。
此外，厌氧系统处理污泥的成本相对于好氧生物技术而言是微不足道的。
最后，好氧活性污泥每去除1kgBOD耗氧量为1.2kg～1.5kg，1000kgCOD耗电量为（1.44～3.6）×108J，而厌氧生物去除1000kgCOD 耗电量为（2.52～5.4）×107J。
污水处理中的厌氧处理技术探讨污水处理是城市和工业化地区重要的环境管理问题之一。
污水处理的目标是将污水中的有害物质去除，使其符合环境排放标准。
而污水中最常见的有害物质之一就是有机物，对其去除成为了污水处理的重中之重。
厌氧处理技术作为一种有效的有机物去除方法，近年来备受关注。
本文将探讨厌氧处理技术在污水处理中的应用。
厌氧处理技术是一种在缺氧条件下对有机物进行降解的方法。
其原理是通过利用厌氧微生物，将有机物在无氧环境下分解为甲烷和二氧化碳。
相对于传统的好氧处理技术，厌氧处理技术具有以下几个优势：1. 适用范围广：厌氧处理技术适用于多种污水类型，包括低浓度、高浓度有机物污水，以及含有油脂、淀粉等难降解有机物的污水。
这使得厌氧处理技术可以广泛应用于不同行业和领域。
2. 产气利用：厌氧处理技术将有机物分解为甲烷和二氧化碳，其中甲烷可用作能源利用。
通过收集和利用产生的甲烷，可以达到能源回收和减少温室气体排放的目的。
3. 减少化学品使用：相对于好氧处理技术，厌氧处理技术所需的氧气供应更少，从而减少了化学品的使用。
这不仅减少了运营成本，也对环境有益。
4. 沉淀剂不需使用：好氧处理技术常常需要使用沉淀剂来帮助去除悬浮固体物质，但在厌氧处理中，由于水中氧气含量较低，不需要使用任何沉淀剂。
厌氧处理技术的应用在污水处理中已经取得了一定的成果。
以下是几个典型的应用案例：1. 工业废水处理：厌氧处理技术在工业废水处理中有着广泛的应用。
例如，食品加工厂和造纸厂产生的高浓度有机废水，通过厌氧处理技术可以有效地进行去除和降解。
2. 农村污水处理：厌氧处理技术也适用于农村地区的污水处理。
特别是农村地区常常存在缺乏电力供应的情况，而厌氧处理技术由于不依赖外部供氧，因此成为一种较为可行的选择。
3. 垃圾处理：厌氧处理技术与垃圾处理有着密切的关联。
垃圾中含有大量的有机物质，通过厌氧处理技术可以将其有效分解，并产生有价值的甲烷气体。
虽然厌氧处理技术在污水处理中有很多优势和应用案例，但也存在一些挑战和限制。
厌氧水解酸化法处理污水1 引言随着石油的大规模开采，聚合物驱作为有效的3次采油技术得到了大规模的应用，同时也产生了大量的含聚丙烯酰胺(HPAM)的采出水.由于含聚污水粘度大，难生物降解，所以很难达到当地的处理标准，易打破水回收系统的平衡，并且产生昂贵的处理费用.外排污水中的HPAM由于不能被完全降解而在环境中不断累积，进而造成对环境的污染，以及对人类健康的潜在威胁.因此，对含聚污水的处理已经成为保证油田可持续发展亟待解决的问题.国内外有许多关于好氧法处理含聚污水的报道.例如，报道，从活性污泥和受到石油污染的土壤中分离出2株好氧菌，它们可以利用HPAM作为唯一的碳源;研究发现，好氧颗粒污泥对聚合物驱采出水具有良好的适应性，并能有效地促进HPAM的生物降解，但并没有达到理想的降解效果.因此，为了寻找一个有效降解含HPAM污水的方法，本文拟对厌氧生物法处理含HPAM污水进行研究.作为一个特定的厌氧反应器，ABR由于具有设计简单、稳定性高、耗能低和处理效果好等特点而被广泛应用于试验中.例如，研究了ABR处理高盐度低营养的重油采出水的效果，探讨了ABR处理大豆蛋白加工废水的性能.除此之外，ABR还被用于处理含四价铬的酸性废水、含聚乙烯醇废水、酸性矿排、威士忌酒厂废水等.但关于用ABR处理高浓度含HPAM污水的报道却很少见.课题组前期对HPAM的性质及好氧生物法降解HPAM开展了大量的研究，结果表明，好氧生物法能够有效地降解HPAM.基于此，本文进一步研究了厌氧生物法处理高浓度含HPAM污水的效果，并对HPAM降解菌的降解条件进行优化.同时，利用ABR对含HPAM污水的处理进行扩大化实验研究，以得到更好的降解效果，为处理含HPAM污水提供一个有效的方法.2 材料与方法2.1 菌种、接种污泥来源和实验材料选取实验室低温保藏的2株HPAM降解菌PAM-F1和PM-2进行实验.接种污泥取自青岛市某废水处理厂生物处理二沉淀池.污泥呈棕褐色，粒径为1~2 mm，总悬浮物(MLSS)为21.8 g · L-1，挥发性悬浮物(MLVSS)为12.35 g · L-1，污泥沉降指数为31.19.实验用模拟污水：HPAM(相对分子量2.2×107，水解度23%，固含量90%)500 mg · L-1，用葡萄糖调节CODCr值至1500~1700 mg · L-1.添加氮源(NH4Cl)、磷源(磷酸二氢钾)，使CODCr ∶ N ∶ P=300 ∶ 5 ∶ 1，用NaHCO3调节进水pH为7.0~7.5.除此之外，配水中还添加了镁离子、铁离子、锰离子等微生物生长所需的微量元素.2.2 培养基富集培养基(g · L-1)：蛋白胨5，牛肉膏10，NaCl 5，去离子水1000 mL.降解培养基(g · L-1)：HPAM 0.5，NH4Cl 1.0，MgSO4 · 7H2O 2.0，NaSO4 2.0，CaCl2 0.05，NaH2PO43.0，K2HPO4 3.0，pH值调节至7.0~7.5，去离子水1000 mL.所有的培养基均在121 ℃下灭菌20 min后使用.2.3 菌种的驯化与鉴定降解菌在250 mL的厌氧瓶中进行富集培养，35 ℃下富集培养2 d后，取5 mL的富集菌液接种到装有100 mL降解培养基的250 mL厌氧瓶中，35 ℃下培养7 d后，再取出5 mL 的降解培养液接种到100 mL新鲜的降解培养基中培养7 d.30 d内不断重复这个驯化过程，得到驯化好的降解菌，待用.所有的厌氧瓶在加入培养基后，通氮气5 min，以去除溶解氧，保证厌氧的环境.菌株PM-2已经被实验室其他研究人员鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus sp.).所以，为了更好地了解菌株PAM-F1的特性，通过生理生化特征和16S rDNA测序分析对其进行菌种鉴定.2.4 实验用ABR实验所用的ABR采用有机玻璃加工订做而成，规格尺寸为650 mm×150 mm×500 mm(长×宽×高)，有效容积约为35.5 L.反应器由5个隔室组成，前4个隔室为降解隔室，第5隔室为沉降室.前4个隔室中设有上流室和下流室，其宽度之比为4 ∶ 1，折流板底部转角为40°.4个隔室的顶部设有集气孔便于收集反应产生的气体，并在各个隔室底部两端设计倒角，既便于水流通往上流室中部，又避免“死区”出现.在隔室侧面设有取污泥口和取水口，便于定期监测反应器内污泥及污水变化情况.第5个隔室设有回流孔，用于污水的回流，有利于提高反应器的工作效率.由蠕动泵在ABR的进、出水端均匀进水和出水.ABR实验装置示意图如图 1所示.图 1 厌氧折流板反应器示意图2.5 分析方法2.5.1 HPAM降解率和CODCr去除率的测定HPAM的浓度采用淀粉-碘化铬法测定，CODCr采用重铬酸钾法测定，其中，HPAM生物降解率η1和CODCr去除率η2的计算公式为：式中，C0和C1分别表示降解前、后的HPAM浓度(mg · L-1); Ca和Cb分别表示降解前、后的CODCr值(mg · L-1).2.5.2 傅里叶-红外光谱(FT-IR)分析HPAM干粉和降解产物分析采用红外光谱法，取适量样品，KBr压片，用德国布鲁克Tensor27傅里叶-红外光谱仪分析.2.5.3 扫描电镜(SEM)分析从ABR反应器中取出反应后的颗粒污泥，进行扫描电镜分析.对反应前后的颗粒污泥进行前处理，方法见文献.用S3400型扫描电镜观察污泥的形态结构变化.3 结果与讨论3.1 PAM-F1的菌种鉴定结果PAM-F1菌株为短杆菌，有鞭毛，在富集培养基表面菌体呈现橘红色菌落，菌落湿润、中间凸起、形状规则.在革兰氏染色试验、明胶试验和葡萄糖试验中呈阳性，V-P试验和甲基红试验呈阴性.经测序后获得1486 bp的PAM-F1的16S rDNA序列，将PAM-F1的基因序列上传至GenBank()，获得GenBank登录号为KC476501.1.并与已有的序列进行Blast基因比对，结果见表 1.综合生理生化特征和16S rDNA序列分析结果，确定PAM-F1为红球菌(Rhodococcus sp.).表1 PAM-F1基因比对结果3.2 厌氧瓶实验中菌株降解条件的优化3.2.1 最佳降解时间的确定将两株单独菌和混合菌的培养液分别按10%的接入量接入到100 mL的降解培养基中，在35 ℃的生化培养箱中培养，间隔一定时间测定HPAM的浓度.从图 2中可以看出，在反应前3 d，HPAM的降解效果不是很明显.但从第4 d开始，随着降解时间的延长，HPAM的降解率迅速增加，到达第9 d以后，降解率趋于平缓.这是由于开始阶段厌氧菌生长缓慢，对HPAM 的降解效果不明显.随着时间的延长，菌种逐渐适应环境，开始快速生长，降解率也开始增高.但随着对底物的消耗，厌氧菌的生长受到抑制，降解率增长缓慢，最后趋于平缓，从而得到9 d为最佳降解时间.图 2 降解时间对聚丙烯酰胺降解率的影响3.2.2 最佳温度的确定温度是影响微生物生命活动的重要因素，影响着酶的活性和酶促反应速率，而适宜的培养温度可使微生物以最快的速率生长繁殖.将驯化好的培养液按10%的量分别接入到100 mL 的降解培养基中，分别在10、15、20、25、30、35、40、45 ℃的条件下培养，7 d后测定降解效果.由图 3可知，10~40 ℃时，HPAM的降解率不断增加，当温度超过40 ℃时，降解率明显降低.且在35~40 ℃之间，降解效果明显，40 ℃时，HPAM降解率最高，可达37.26%.因此，35~40 ℃为最适宜降解温度范围.图 3 温度对HPAM降解率的影响3.2.3 最佳初始pH的确定厌氧微生物的生命活动、代谢过程与环境的pH值密切相关.pH通过影响细菌细胞膜的通透性、膜结构的稳定性和物质的溶解性或电离性来影响营养物质的吸收，从而影响细菌的生长速率.每种微生物都有最适宜生长的pH范围，大多数微生物最适宜的pH范围为6.5~7.5.将驯化好的培养液按10%的量接入到100 mL降解培养基中，分别将pH值设定为3.0、4.0、5.0、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、9.0、10.0、11.0，在35 ℃的恒温培养箱中培养7 d后测定HPAM的浓度.由图 4可知，pH在6.0~9.0之间时，HPAM能够有效地降解，而最佳降解pH大约在7.0~7.8之间.当pH低于7.0或者高于7.8时，HPAM的降解率大幅度降低.当pH 为7.5时，降解率达到最大值37.69%.图 4 初始pH值对HPAM降解率的影响3.2.4 最佳活化次数的确定将不同活化次数的培养液按10%的量接入到100 mL降解培养基中，在35 ℃的恒温培养箱中培养7 d后测定HPAM的浓度.如图 5所示，活化3次的培养基中，HPAM的降解效果最好，降解率可达35.7%.因此，确定最佳活化次数为3次.图 5 活化次数对HPAM降解率的影响3.2.5 最佳条件下不同菌株HPAM降解率的测定将活化3次的培养液按10%的量接入到100 mL的pH=7.5的降解培养基中，40 ℃下培养9 d后测定HPAM的浓度.如图 6所示，在最佳条件下，对于500 mg · L-1的HPAM溶液，PAM-F1和PM-2对HPAM的降解率分别为36.14%和37.75%，而混合菌的降解效果更好，降解率可达40.69%.这可能是两株菌协同作用的结果.厌氧瓶实验表明，厌氧法能够有效降解HPAM污水.图 6 最优条件下不同菌株的降解效果3.2.6 生物降解前后HPAM的结构分析分别对厌氧瓶实验中生物降解前后的HPAM进行傅里叶-红外光谱扫描，结果如图 7所示.HPAM作为一种伯酰胺，在3330 cm-1和3190 cm-1处的吸收峰分别对应于—NH2键的反对称峰和对称伸缩振动峰，而1660 cm-1处的吸收峰对应于—CONH2中C O键的对称伸缩振动峰.对比图 7可以看出，厌氧生物降解后，2903 cm-1左右的亚甲基反对称吸收峰消失，1679 cm-1处酰胺I(C O)伸缩振动峰的吸收强度变弱，说明微生物在生长过程中利用了HPAM 上的部分碳作为其生长所需的碳源.而降解产物的谱图中，3479 cm-1和3413 cm-1处游离—NH2特征吸收峰强度增强，3280 cm-1处缔结—NH2特征吸收峰强度减弱，说明厌氧生物降解了HPAM上的部分胺基.而且1166 cm-1和1114 cm-1处的吸收峰强度明显减弱，这与C —N伸缩振动有关，说明厌氧生物降解后酰胺基的含量明显减少，从而进一步证明：微生物能够降解并利用HPAM上的部分胺基和碳作为其生长所需的氮源与碳源.也由此推断出，HPAM 的降解是发生在水解酸化阶段.而通常参与水解酸化的细菌比较容易培养，其增值速率也快，这也与文中最佳降解时间仅为9 d的结果相吻合.图 7 生物降解前后聚丙烯酰胺的傅里叶-红外光谱图3.3 ABR处理含HPAM污水试验3.3.1 ABR处理含HPAM污水的效果分析为了对厌氧瓶生物降解实验进行扩大化研究，并加速反应器的启动，将最优条件下培养的混合菌接种到装有1/2体积污泥的ABR中，进行ABR厌氧生物降解实验.整个ABR实验在室温条件下进行，试验确立了ABR的水力停留时间为24 h，出水回流比为10 ∶ 1，用葡萄糖与HPAM作为共基质来调节CODCr，从而达到所需的容积负荷.ABR的启动分为两个阶段：第一阶段，所配污水的CODCr控制在500 mg · L-1，容积负荷为0.50 kg · m-3 · d-1(以CODCr计)，第一阶段运行25 d后，CODCr和HPAM的去除效果较为理想;随即进入启动的第二阶段，增加CODCr到1700 mg · L-1，容积负荷增加到1.3 kg · m-3 · d-1.反应器经过启动阶段55 d的运行，CODCr的去除率在75%以上，HPAM的去除率也在60%以上，这表明ABR反应器达到了稳定状态.此时，通入模拟污水20 d，每隔1 d测定CODCr 和HPAM的浓度.图 8和图 9分别体现了CODCr和HPAM的变化.由图 8可以看出，尽管进水的CODCr不断变化，但CODCr的去除率都能达到85%以上.尤其当进水CODCr为1693 mg · L-1时，出水CODCr能够降到170 mg · L-1，此时，CODCr的去除率最高，达到89.96%.而在图 9中，第14 d时HPAM降解率最高，为75.48%，明显高于研究的61.2%的HPAM降解率，这说明ABR能有效地处理高浓度含HPAM污水.图 8 CODCr的浓度和降解率随时间的变化图 9 ABR中HPAM降解率随时间的变化3.3.2 ABR反应前后污泥外观形态的SEM分析ABR启动完成后，取出适量的污泥进行观察，发现有黑色厌氧颗粒污泥形成.用蒸馏水冲洗掉絮状污泥，挑取出厌氧颗粒污泥于培养皿中，分别对接种颗粒污泥和成熟颗粒污泥的外观形态进行SEM分析.从图 10a中可以看出，接种污泥的结构不紧密，呈零碎状态，很容易被进入反应器的污水冲走或者被水流剪切成碎片，成为新生厌氧颗粒污泥的内核，有利于重新组装成比较大的颗粒污泥.而与接种污泥相比，成熟后的厌氧污泥(图 10b)结构紧密，表面呈多孔结构.紧凑的结构增加了微生物与HPAM的接触面积，有利于提高HPAM的降解率，为增加生物量提供了可能.而多孔的结构能为微生物提供有机质，并且也是微生物的产气通道.除此之外，成熟颗粒污泥表面有大量的微生物存在，其中以短杆菌和球菌为主，这也验证了成熟污泥有利于微生物的大量生长和繁殖.分析结果表明，ABR内形成了成熟的颗粒污泥，它们能有效地降解HPAM，并为菌株的生长繁殖提供有利的条件.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
污水处理厌氧生物处理方法污水处理是现代社会生活中非常重要的环保措施之一。
在污水处理的过程中，厌氧生物处理方法是一种广泛使用的技术。
本文将对污水处理厌氧生物处理方法进行探讨，旨在深入了解该技术的原理、优势以及应用领域。
首先，我们来了解什么是厌氧生物处理方法。
厌氧生物处理方法是一种在缺氧条件下利用厌氧菌来分解有机废物的技术。
与好氧处理相比，厌氧处理方法具有更高的抗冲击负荷能力和能耗较低的优势。
它可以有效地处理各类废水，如生活污水、工业废水以及农业废水等。
厌氧生物处理方法的原理主要包括三个环节：厌氧菌的附着生长、废物的分解以及产气反应。
首先，厌氧菌需要以附着生长的方式存在于污水中，通常采用填料或生物膜来提供大量的活性菌群。
其次，有机废物在无氧环境下被厌氧菌分解，产生甲烷等有机气体和稳定的有机物。
最后，产生的气体通过气液分离设备分离出来，并作为能源进行回收利用。
那么，厌氧生物处理方法相比于其他处理方法有哪些优势呢？首先，由于采用厌氧生物处理方法不需要供氧设备，能耗较低。
这对于降低运营成本和减少对外部能源的依赖有重要意义。
其次，厌氧生物处理方法的反应器体积相对较小，占地面积小。
这对于城市生活空间有限的情况下，尤为重要。
再者，厌氧生物处理方法对于原水污染物的适应性较强，可以处理含有高浓度有机物的废水，适用于多种不同的行业。
厌氧生物处理方法在各个领域中都有广泛的应用。
首先，在城市生活污水处理领域，厌氧生物处理方法被广泛采用。
通过科学合理的设计和运营，可以有效地提高污水处理效率并满足排放标准。
其次，在工业废水处理领域，厌氧生物处理方法也被广泛应用。
很多工业企业产生的废水含有大量有机物，采用厌氧生物处理方法可以高效处理这些废水，达到环保排放要求。
此外，厌氧生物处理方法还被应用于农业废水处理、农田灌溉以及生物能源的开发利用等领域，发挥了重要的作用。
虽然厌氧生物处理方法具有许多优势，但是也存在着一些挑战和限制。
首先，厌氧反应器的操作相对复杂，需要精确控制温度、pH值以及反应时间等因素。
污水厂剩余污泥水解及其厌氧发酵产氢技术研究引言随着城市人口的增加和经济的发展，污水厂处理的废水量也不断增加。
处理污水生成的剩余污泥成为一个重要的环境问题。
目前，大多数污水处理厂将剩余污泥堆填或填埋，给环境带来了很大的负担。
因此，开发有效利用剩余污泥的方法已成为亟待解决的问题。
本文将探讨一种新技术，即污水厂剩余污泥的水解和厌氧发酵产氢技术。
一、污水厂剩余污泥的水解过程1. 水解原理水解是将有机物分解为小分子有机物或无机物的过程。
在剩余污泥的水解过程中，主要通过催化剂和微生物的作用将复杂的有机物分解成简单的有机物。
2. 水解反应机制水解反应主要分为两个步骤：底物降解和生成氢。
底物降解是指水解细菌通过酶的作用将复杂的有机物分解成简单的有机酸等。
生成氢是指水解细菌通过代谢过程将有机酸等转化为氢气。
3. 影响水解反应的因素水解反应的速率受到温度、pH值、底物浓度、微生物种类和催化剂等因素的影响。
二、厌氧发酵产氢技术1. 厌氧发酵产氢原理厌氧发酵产氢是一种微生物代谢过程，通过厌氧发酵作用将有机废弃物转化为氢气。
其中，水解是转化过程的前期，生成氢是转化过程的后期。
2. 厌氧发酵产氢反应机制厌氧发酵产氢反应主要通过厌氧细菌的代谢过程来实现。
在不同的环境条件下，具有产氢能力的细菌被优先选择，并通过产氢酶将底物转化为氢气。
3. 影响厌氧发酵产氢的因素温度、pH值、底物浓度、颗粒污泥的灰分等因素都对厌氧发酵产氢有着重要影响。
三、污泥水解及其厌氧发酵产氢技术应用1. 增加底物浓度在剩余污泥的处理过程中，可以通过增加底物浓度来提高水解和发酵产氢的效果。
但过高的底物浓度可能导致微生物活性下降。
2. 优化环境条件适宜的温度和pH值是促使水解和发酵反应的关键。
适当的环境条件可以提高底物的降解效率和产氢气体量。
3. 选择合适的催化剂催化剂的选择对剩余污泥的水解和发酵产氢过程具有重要影响。
不同催化剂有不同的催化效果和适应性。
结论污水厂剩余污泥的水解和厌氧发酵产氢技术是一种有效利用剩余污泥的方法。
污水厂剩余污泥水解及其厌氧发酵产氢技术研究一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，污水厂剩余污泥的处理与资源化利用已成为环境保护和可持续发展领域的重要议题。
污泥中富含有机物和微生物，具有潜在的能源价值。
因此，开展污泥水解及其厌氧发酵产氢技术研究，不仅有助于实现污泥的减量化和无害化，还能为清洁能源的生产提供新途径。
本文旨在探讨污水厂剩余污泥的水解技术及其厌氧发酵产氢的可行性，以期为污泥的资源化利用提供理论支持和实践指导。
文章首先对污泥水解的机理和影响因素进行深入分析，探讨不同水解条件下污泥中有机物的释放规律。
随后，重点研究厌氧发酵产氢过程中微生物的代谢特性，以及发酵过程中关键参数的优化。
通过实验室规模的试验，评估水解预处理对污泥厌氧发酵产氢效率的影响，并探讨发酵产物的利用价值。
对污泥水解及其厌氧发酵产氢技术的经济性和环境效益进行评估，为该技术的工业化应用提供参考。
本文的研究内容对于推动污泥资源化利用技术的发展具有重要意义，不仅有助于缓解环境压力，还能为清洁能源的生产提供新的技术路径。
二、污泥水解技术研究污泥水解是污泥厌氧发酵产氢过程中的重要环节，其目的在于破坏污泥中的有机物结构，释放出可供厌氧微生物利用的小分子有机物。
污泥的水解过程主要涉及到污泥中有机物的溶解、有机大分子的分解以及水解酶的催化作用。
在水解过程中，污泥中的多糖、蛋白质和脂肪等大分子有机物在水解酶的作用下被分解为单糖、氨基酸和脂肪酸等小分子物质。
这些小分子物质更容易被厌氧微生物利用，从而促进氢气的产生。
为了提高污泥的水解效率，研究者们采用了多种方法，如物理法、化学法和生物法。
物理法主要包括热处理、超声波处理等，通过这些方法可以改变污泥的物理性质，促进有机物的溶解和释放。
化学法主要是通过添加酸、碱、氧化剂等化学物质来破坏污泥中的有机物结构，提高水解速率。
生物法则是利用水解酶等生物催化剂来加速污泥的水解过程。
在实际应用中，应根据污泥的性质和产氢要求选择合适的水解方法。
《城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展》篇一城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展城市污水生物脱氮技术变革：厌氧氨氧化的研究与实践新进展一、引言随着城市化进程的加速，城市污水问题日益突出，其中氮污染成为水环境治理的重要难题。
城市污水生物脱氮技术作为解决这一难题的关键手段，近年来得到了广泛关注。
其中，厌氧氨氧化技术以其独特的优势，在污水处理领域展现出巨大的应用潜力。
本文将就城市污水生物脱氮技术中的厌氧氨氧化技术进行研究与实践的新进展进行探讨。
二、城市污水生物脱氮技术概述城市污水生物脱氮技术主要利用微生物的作用，通过硝化与反硝化等过程，将污水中的氮元素从水中去除。
该技术具有处理效率高、运行成本低等优点，是当前污水处理领域的主要技术手段。
三、厌氧氨氧化技术原理及特点厌氧氨氧化技术是一种在厌氧条件下，利用厌氧氨氧化菌将氨氮直接氧化为氮气的生物脱氮技术。
该技术具有以下特点：一是无需外加有机碳源，以氨氮为电子供体，降低了处理成本；二是反应过程中不产生硝酸盐或亚硝酸盐等中间产物，减少了二次污染的风险；三是适应性强，可在高氨氮浓度、低溶解氧等条件下运行。
四、厌氧氨氧化技术研究进展近年来，随着对厌氧氨氧化技术的深入研究，该技术在反应器设计、菌种培养、工艺优化等方面取得了重要突破。
研究学者们通过改进反应器结构，提高了厌氧氨氧化反应的传质效率和处理能力；同时，通过筛选和培养高效的厌氧氨氧化菌种，进一步提高了反应的速率和效率。
此外，针对不同来源和特性的污水，研究学者们还探索出了多种组合工艺，如厌氧氨氧化与膜生物反应器结合、与活性污泥法联合等，提高了污水的处理效果。
五、厌氧氨氧化技术应用实践新进展目前，厌氧氨氧化技术已在国内外多个污水处理项目中得到应用。
实践表明，该技术在处理高氨氮浓度、低碳源的污水方面具有显著优势。
例如，某城市污水处理厂采用厌氧氨氧化技术后，出水氮含量显著降低，达到了国家排放标准；同时，该技术的运行成本相比传统生物脱氮技术降低了约XX%。
厌氧水解生物法处理城市污水的研究摘要：厌氧水解工艺处理城市污水由于无须曝气，可大大节省污水处理厂运行费用，这一特点使厌氧水解工艺可广泛应用于我国经济落后地区的污水处理。
根据试验研究提出厌氧水解工艺在处理城市污水时最佳的运行参数及厌氧水解工艺的特点。
关键字：城市污水处理厌氧水解0 引言在采用厌氧工艺处理城市污水时，由于其有机物浓度低，若采用以能源回收为主要目的之一的厌氧消化在经济上未必合算。
将厌氧工艺控制在水解酸化阶段的厌氧水解工艺与普通好氧工艺相比尽管处理效果较差，但由于不需曝气而大大降低了生产运行成本。
在我国一些经济不发达地区，这种能耗小并能达到一定处理效果的处理工艺具有一定优势。
表1 国内厌氧水解生物处理工艺情况注： UASB 为上流式厌氧污泥床-滤层反应器； UBF 为升流式厌氧污泥床反应器。
1 国内厌氧水解生物处理近况厌氧水解处理工艺是考虑到产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，在反应器中利用水流动 的淘洗作用造成甲烷菌在反应器中难于繁殖，将厌氧处理控制在反应时间短的厌氧处理第一 阶段即在大量水解细菌、产酸菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解 的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质。
将厌氧水解处理作为各种生化处理的预处理， 可提高污水生化性能，降低后续生物处理的负荷，因而被广泛运用在难生物降解的化工、造纸及有机物浓度高的食品废水处理中。
如表1中列出了厌氧水解工艺与各种好氧工艺组合起 来用于处理制药、含酚、合成橡胶、啤酒废水等各种工业废水。
2 厌氧水解处理城市污水的研究 2.1 城市污水水质COD Cr 一般在300～500mg/L ，BOD 5一般在200～300mg/L ，SS 一般在300mg/L 左右，NH 3-N 一般在30～40mg/L 。
2.2 厌氧水解生物反应器目前最广泛采用的厌氧生物处理反应器有UASB(上流式厌氧污泥床反应器)和AF(厌氧滤池反应器)两种。
本试验采用厌氧滤池反应器。
试验中厌氧水解池采用A 3钢制成，外形尺寸为：外径400mm ，总高为5.842m 。
有效水 深5.7m ，内装 NAE80 50mm 球形立体填料，装填高度为2.8m 。
水解池下部通过十字 进水管进水，上部经出水堰出水，在上部出水处设不锈钢网罩防止滤料流失。
装有填料的酸 化池容积为733.8L 。
2.3 试验结果分析2.3.1 厌氧水解停留时间对处理效果的影响厌氧过程中，微生物将有机物分解的过程分为三个阶段，本研究须将厌氧反应控制在水解 酸化阶段。
由于产甲烷菌的增殖速度慢、繁殖世代长，而水解产酸菌的世代期短，往往以分 钟和小时计，因此水解酸化过程十分迅速，可通过控制废水在反应器中的停留时间来将厌氧 反应控制在水解酸化阶段。
本研究将水解酸化过程控制在3～6h ，结果如表2所示。
表2 水解池水力停留时间对处理效果的影响由表2可见，在水解反应池中停留时间对水解反应的影响较小，尽管水力停留时间为4h 时有机物去除率最高，但当水解时间下降到3h 时，COD Cr 去除率仅从64%下降到53%。
在3.5～4h 时，COD Cr 、BOD 5均可去除60%以上，6h 时由于一些不可溶性COD Cr 降解为可溶性COD Cr ，所以COD Cr 、BOD 5去除率反而下降。
由表2还可看到 在厌氧滤池的水解反应中大部分的SS 可被除去，使得厌氧水解池出水悬浮固体含量达到国家 一级排放标准(SS≤70mg/L)。
一般初沉池BOD 5去除率在20%～30%，SS 去除率为40%～50%， 所以在经费短缺无力修建二级处理时，厌氧水解可代替初沉池对废水进行一级处理。
尽管水解池以控制污水停留时间来将厌氧反应控制在水解阶段，但由于水解池内SRT(泥龄 )远远长于HRT(水力停留时间)，进水中SS 及胶态物质迅速被水解池内下部厌氧活性污泥截留 和吸附，在产酸菌的作用下水解成溶解性物质，重新释放到液体中，然后又被上部填料上固 着的微生物分解。
在水解池内由于SRT 很长，加上酸化阶段不可能十分严格的控制，水解池 内仍发生一定的甲烷化过程，在运行中水解池时有气泡冒出。
取出填料时大量气泡从填料中 冒出来，说明了甲烷化过程的存在。
2.3.2 温度对水解酸化处理效果的影响试验中温度从25℃升高到36℃，COD Cr 、BOD 5去除率变化较小，COD Cr 、BO D 5平均去除率分别在60%、64%以上。
试验期间在最低水温14℃时(停留时间为6h)COD Cr 、BOD 5、SS 去除率分别为53.3%、42.4%、84.7%；而温度在25℃时，COD Cr 、 BOD 5、SS 去除率分别为52%、48%、82%。
可见水解温度对处理效果影响很小。
一些研究表 明，水解池在水温维持在10℃以上时温度对处理效果的影响不大。
水解池处理效果受温度影响小可能与水解过程有机物去除途径有关。
一般认为在水解反应 中大量微生物把进水中颗粒物质和粒状物质迅速截留和吸附，这是一个快速反应的物理过程 ，一般只要几秒钟到几十秒钟即可完成。
截留下来的物质吸附在水解污泥的表面，慢慢被分解，这就使系统内污泥停留时间要大于水力停留时间。
所以尽管厌氧微生物比好氧微生物对温度敏感，但温度低带来的不利影响通过延长固体停留时间(SRT)及提高反应器内污泥浓度弥补了。
由于水解池的COD Cr、BOD5、SS初期去除是这样一个物理过程，因而温度在一定范围内对去除率的影响甚微。
2.3.3 水解酸化池对氨氮的处理效果厌氧水解池的氨氮去除主要是由微生物的生长引起的，在厌氧滤池中微生物量大，因而尽管厌氧微生物对氮的要求低于好氧微生物，在水解池中还是有约20%的氨氮为微生物生长所消耗。
另一方面由于废水中有机物的分解产生可溶性游离氨氮，使水中氨氮浓度增高。
表3 为水解池氨氮去除效果。
由表3可知当水解池停留时间较短时，氨氮去除率较大，主要由于微生物生长耗掉污水中的氨氮之故。
当水解池停留时间增加至6h时，由于有机物的分解产生的游离氨氮，使水中氨氮增加，因而氨氮去除率反而为负值。
表3 水解池氨氮去除效果3 厌氧水解工艺处理特点分析3.1 容积负荷对COD Cr去除的影响容积负荷是水解过程的重要工艺参数之一，它反映了进水浓度与停留时间对厌氧过程的综合影响。
表4为厌氧水解池在不同容积负荷下去除率的情况。
本试验中容积负荷在1～2kgBOD5/(m3·d)之间，进水COD Cr浓度在243.2～400 mg/L之间，COD Cr、BOD5去除率均在50%以上，因而在此容积负荷范围内，一般COD Cr浓度在200～400mg/L的城市污水经过水解池处理后能将其COD Cr、BOD5去除约50%左右。
表4 不同容积负荷下厌氧水解池处理效果3.2 厌氧水解处理对废水可生化性的影响在厌氧水解池内，污水中悬浮固体水解成可溶性物质而提高了污水的可生化性。
表5为水解池进出水水质对比。
从表5中可见，进水溶解性COD Cr、BOD5比例分别为51.4%、 42.2%。
经过水解处理后出水溶解性COD Cr比例为55.9%，增加了4.5%，出水溶解性 BOD5比例为41%。
BOD5与COD Cr的比值从进水的0.46下降到出水的0.40。
分析后认为是由于本试验采用上流式厌氧滤池来处理城市污水，其COD Cr、BOD5去除率高达50%以上，水解过程中微生物对有机物的分解作用进行得较彻底，使水解池出水BOD5与COD Cr比值与进水相比不明显，但出水溶解性COD Cr比例有所增加。
表5 水解池进出水水质对比注：水解池停留时间为4h。
3.3 厌氧水解池的生物膜及污泥在厌氧水解池中上部装有球形填料，填料上附着由厌氧菌组成的厌氧生物膜，下层是厌氧污泥层。
由于水解池内污泥停留时间远远大于污水的水力停留时间，污泥有足够长的时间重新分解，变成可溶性COD随水流入后续处理系统，有一部分变成气体溢出，所以厌氧水解池中厌氧菌除了对污水产生厌氧水解作用外，同时对污泥产生了厌氧消化作用，因此厌氧水解池基本可对污泥的产生及消化达成平衡，故从水解池底部排出的厌氧污泥除部分有机物外，有很大一部分为无机物，如砂石、煤灰等，这些物质是由进水带入的。
由于厌氧水解池中对污泥产生了厌氧消化作用，故厌氧水解池污泥产量小，佛山市纺织废水处理东站的厌氧水解池运行五六年才排泥一次。
有资料介绍污泥中有机物降解高于消化污泥，脱水性能、卫生指标不亚于消化污泥。
试验中取出水解池上层填料测得单个球上生物膜干重平均为0.199 02g黑色，其VSS与SS的比值为0.705。
以每m3球形立体漂浮填料实测有11 000只，则每m3填料的生物膜干重为2 189g，相当于2.2g/L。
水解池滤料高度为2.8m，填充率50%。
在水解池下部2.8m高度内仍保持大量厌氧活性污泥。
因受条件的限制未能测试出下部污泥层内的污泥浓度。
但测得水解池底部排泥浓度为259g/L，污泥内有较多泥砂等无机物。
4 结论城市污水的厌氧水解处理工艺经过一年连续运行，得出如下结论：(1)常温下采用厌氧水解工艺处理城市污水其处理效果优于初沉池。
在水解停留时间为3.5～4.0h时，水解池COD Cr、BOD5、SS去除率分别在60%、60%、70%以上。
出水COD Cr、BOD5浓度分别在106.5mg/L、55.6mg/L左右，这为后续好氧生物处理创造了良好的条件。
同时由于水解池出水明显优于初沉池，在经费短缺，无力修建二级污水处理时厌氧水解可代替初沉池对废水进行一级处理。
(2)厌氧水解工艺对温度适应能力较强。
水温在14℃时仍能正常运行，且当水温从14℃升高到36℃时，处理效果变化很小。
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