【一、厭氧生化法的基本介紹】

  廢水厭氧生物處理是環(huán)境工程與能源工程中的一項(xiàng)重要技術(shù)，是有機(jī)廢水強(qiáng)有力的處理方法之一，過去它多用于城市污水廠的污泥、有機(jī)廢料及其部分高濃度有機(jī)廢水的處理，在建筑物形式上主要采用普通消化池，由于存在水力停留時(shí)間長(zhǎng)、有機(jī)負(fù)荷低等缺點(diǎn)，較長(zhǎng)時(shí)間限制了它在廢水處理中的應(yīng)用，20世紀(jì)70年代以來，世界能源短缺日益突出，能生產(chǎn)能源的廢水厭氧技術(shù)受到重視，研究與實(shí)踐不斷深入，開發(fā)了各種新型工藝與設(shè)備，大幅度地提高了厭氧反應(yīng)器內(nèi)活性污泥的持有量，使處理時(shí)間大大縮短，效率提高，

厭氧生化法與好氧生化法相比具有下列優(yōu)缺點(diǎn)：

七個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

●       應(yīng)用范圍廣，

●       能耗低

●       負(fù)荷高，

●       剩余污泥量少

●       氮、磷營(yíng)養(yǎng)需要量較少

●       厭氧處理過程有一定殺菌作用，可以殺死廢水與污水中的寄生蟲、病毒等

●       厭氧活性污泥可以*儲(chǔ)存，厭氧反應(yīng)器可以季節(jié)性或間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)。

三個(gè)方面的缺點(diǎn)：

●       厭氧微生物增殖緩慢，因而厭氧設(shè)備啟動(dòng)和處理時(shí)間比好氧設(shè)備長(zhǎng)

●       出水往往需要進(jìn)一步處理，故一般在厭氧處理后串聯(lián)好氧處理

●       厭氧處理系統(tǒng)操作控制因素較為復(fù)雜

【二、厭氧生化法的應(yīng)用范圍】

●  有機(jī)污泥處理

●  高濃度有機(jī)廢水

●  中、低濃度有機(jī)廢水

●  城市廢水處理

【三、厭氧生化法的基本原理】

   基本定義：廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧生物（包括兼氧生物）的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分子轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳等物質(zhì)的過程，也稱為厭氧消化。污水厭氧生物處理是在無氧的條件下利用厭氣微生物的降解作用使污水中有機(jī)物質(zhì)達(dá)到凈化的處理方法。在無氧的條件下，污水中的厭氧細(xì)菌把碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物分解生成有機(jī)酸，然后在甲烷菌的作用下，進(jìn)一步發(fā)酵形成甲烷、二氧化碳和氫等，從而使污水得到凈化。如化糞池、污泥厭氧消化、厭氧塘等。厭氧生物從處理法污水BOD負(fù)荷較高，如厭氧消化的BOD負(fù)荷一般為3.5kg/(m3·d)，去除率可達(dá)90%以上，其處理費(fèi)用低于好氧處理，是生活污水污泥、高濃度有機(jī)物工業(yè)廢水和糞便等良好的處理方法之一。

       厭氧消化處理分為三個(gè)階段：

      *階段：水解酸化階段

      第二階段：產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段

      *階段：產(chǎn)甲烷階段

【四、影響厭氧處理的因素】

（1）溫度

溫度是影響微生物生命活動(dòng)zui重要的因素之一，其對(duì)厭氧微生物及厭氧消化的影響尤為顯著。各種微生物都在一定的溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)，根據(jù)微生物生長(zhǎng)的溫度范圍，習(xí)慣上將微生物分為三類：

(a)嗜冷微生物，生長(zhǎng)溫度為5～20 ℃；

(b)嗜溫微生物，生長(zhǎng)溫度20～42℃；

(c)嗜熱微生物，生長(zhǎng)溫度42～75℃。相應(yīng)地厭氧廢水處理也分為低溫、中溫和高溫三類。

這三類微生物在相應(yīng)的適應(yīng)溫度范圍內(nèi)還存在*溫度范圍，當(dāng)溫度高于或低于*

溫度范圍時(shí)其厭氧消化速率將明顯降低。在工程運(yùn)用中，中溫工藝中以30～40 ℃zui為常

見，其*處理溫度在35～40℃；高溫工藝以50～60 ℃zui為常見，*溫度為55℃。

在上述范圍里，溫度的微小波動(dòng)(例如1～3℃)對(duì)厭氧工藝不會(huì)有明顯的影響，但如果

溫度下降幅度過大，則由于微生物活力下降，反應(yīng)器的負(fù)荷也將降低。

（2）pH值

產(chǎn)甲烷菌對(duì)pH值變化適應(yīng)性很差，其*范圍為6.8～7.2，超出該范圍厭氧消化細(xì)

菌會(huì)受到抑制。

（3）氧化還原電位

的厭氧環(huán)境是產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行正常活動(dòng)的基本條件，產(chǎn)甲烷菌的zui適氧化還原電位

為－150～－400mV，培養(yǎng)甲烷菌的初期，氧化還原電位不能高于－330mV。

（4）營(yíng)養(yǎng)

厭氧微生物對(duì)碳、氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求略低于好氧微生物，需要補(bǔ)充專門的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

有鉀、鈉、鈣等金屬鹽類，它們是形成細(xì)胞或非細(xì)胞的金屬絡(luò)合物所需要的物質(zhì)，同時(shí)也

應(yīng)加入鎳、鋁、鈷、鉬等微量金屬，以提高若干酶的活性。

（5）有機(jī)負(fù)荷

在厭氧法中，有機(jī)負(fù)荷通常指容積有機(jī)負(fù)荷，簡(jiǎn)稱容積負(fù)荷，即消化器單位有效容積

每天接受的有機(jī)物量(kg COD/m3.d)。對(duì)懸浮生長(zhǎng)工藝，也有用污泥負(fù)荷表達(dá)的，即

kg COD/(Kg 污泥.d)；在污泥消化中，有促負(fù)荷習(xí)慣上以投配率或進(jìn)料率表達(dá)，即每天所投

加的濕污泥體積占消化器有效容積的百分?jǐn)?shù)。由于各種濕污泥的含水率、揮發(fā)組分不盡一

致，投配率不能反映實(shí)際的有機(jī)負(fù)荷，為此，又引入反應(yīng)器單位有效容積每天接受的揮發(fā)

性固體重量這一參數(shù)，即kg MLVSS/(m3.d)。

有機(jī)負(fù)荷是影響厭氧消化效率的一個(gè)重要因素，直接影響產(chǎn)氣量和處理效率。在一定

范圍內(nèi)，隨著有機(jī)負(fù)荷的提高，產(chǎn)氣率即單位重量物料的產(chǎn)氣量趨向下降，而消化器的容

積產(chǎn)氣量則增多，反之亦然。對(duì)于具體應(yīng)用場(chǎng)合，進(jìn)料的有機(jī)物濃度是一定的，有機(jī)負(fù)荷

或投配率的提高意味著停留時(shí)間縮短，則有機(jī)物分解率將下降，勢(shì)必使單位重量物料的產(chǎn)

氣量減少。但因反應(yīng)器相對(duì)的處理量增多了，單位容積的產(chǎn)氣量將提高。

有機(jī)負(fù)荷值因工藝類型、運(yùn)行條件以及廢水廢物的種類及其濃度而異。在通常的情況

下，采用常規(guī)厭氧消化工藝，中溫處理高濃度工業(yè)廢水的有機(jī)負(fù)荷為2～3kg COD/(m3.d)，

在高溫下為4~6kg COD/(m3.d)。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、厭氧濾池、厭氧流化床等新型

厭氧工藝的有機(jī)負(fù)荷在中溫下為5～15 kg COD/(m3.d)，可高達(dá)30 kg COD/(m3.d)。

（6）有毒物質(zhì)

有毒物質(zhì)會(huì)對(duì)厭氧微生物產(chǎn)生不同程度的抑制，使厭氧消化過程受到影響甚至破壞，

常見抑制性物質(zhì)為硫化物、氨氮、重金屬、氰化物及某些人工合成的有機(jī)物。

【五、厭氧塔(上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)的工作原理與特點(diǎn)】

上流式厭氧污泥床反應(yīng)器簡(jiǎn)稱UASB反應(yīng)器，又稱UASB厭氧塔，

下圖為厭氧塔的工作原理圖：

【六、厭氧塔(上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)的結(jié)構(gòu)與形式】

【七、厭氧塔(上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)的設(shè)計(jì)與計(jì)算】

【八、厭氧塔(上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)的使用與維護(hù)】