厭氧生物技術在工業廢水處理中的應用

丁雁雁

（淄博圓通環境檢測有限公司 255000）

0 引言

在工業廢水處理中廣泛應用厭氧生物技術后，促進了該技術的愈發成熟完善，可見其應用前景較為廣闊。厭氧生物技術有諸多優點，包括剩余污泥量少、負荷高、能耗低等，在處理工業廢水過程中，其已經成為了重要手段之一，特別是對產甲烷菌的研究，有較為顯著的效果。對于工業廢水處理中應用厭氧生物技術的重要性，相關企業應充分認識到，加大對其的研究力度，從而在工業廢水處理中，將厭氧生物技術的作用最大程度發揮出來。

1 工業廢水處理中應用厭氧生物技術的發展歷程

1.1 第一代厭氧生物處理器

在二戰結束后誕生了第一代厭氧生物處理器，厭氧生物技術在各國工業發展過程中受到了高度重視。自從研發出第一代厭氧生物處理器后，將同流裝置放在廢水沉淀池中可以對反應器的運轉效率予以有效提升。但對于水力和污泥，第一代厭氧生物處理器難以完全分離，因此，通長需要在一個月左右才能完成污染處理，耗費時間相對較長。

1.2 第二代厭氧生物處理器

研發人員針對第一代處理器中的缺陷，在第二代厭氧生物處理器中通過增設物理過濾的方式，可以保留大量的活性污泥，有效分離了污泥與水力。同時在工業廢水處理領域中逐漸開始應用了第二代厭氧生物處理器，待厭氧生物處理技術的愈加完善下，隨之開發、應用了上流式厭氧污泥床、降流式固定膜反應器。但是仍有一些問題存在于第二代厭氧生物處理器中，若懸浮物數量在污水中較多，那么就會堵塞處理器，降低污染處理效果，影響設備的正常使用。

1.3 第三代厭氧生物處理器

第三代厭氧生物處理器在對第二代厭氧生物處理器中存在的缺陷予以解決時，主要是利用增加反應高度來提升處理流速。與第二基本原理相比，第三代與其較為類似，但卻大致解決了工業廢水處理中的問題，至此厭氧生物技術發展愈加完善的典型就是第三代厭氧處理器，提升了工業廢水處理的有效性。同時厭氧膨脹顆粒污泥床、厭氧升流式流化床在這一時間也得到了應用與推廣。

2 工業廢水處理中厭氧生物處理技術的具體應用

2.1 厭氧生物處理技術在制革廢水中的應用

在實際生產皮革過程中，具有多道工序，包括浸水、浸酸、酸堿中和以及染色等，有大量的化工材料被應用在皮革生產過程中。但由于皮革原料轉換率較低，會在工業廢水中排放各種廢料與原料。所以，皮革行業廢水具有一定的毒性且濃度高、成分多樣，處理難度較大。通常會使用厭氧、好氧、物化以及分質結合的方式處理制革廢水。例如，應利用物化方式對鉻鞣廢水中的鉻予以沉淀，然后再共同處理這些廢水。對于工業廢水中的污染物，使用UASB+SBR 工藝能有效清除，水體凈化率可達94%。除此之外，一些皮革公司在處理皮革廢水過程中，應用了SBR+混凝沉淀+UASB 混合法，出水水質穩定性較好。

2.2 厭氧生物處理技術在其他廢水中的應用

厭氧生物技術除應用在皮革行業外，其作用在其他行業也較為顯著。例如造紙行業，其屬于我國主要水污染行業之一，在處理造紙廢水過程中，應用好氧+厭氧IC 技術，出水水質穩定性較好，并促進了厭氧處理系統穩定運行效果的實現。另外，厭氧生物處理技術還可以應用在啤酒生產行業廢水處理中，例如，在處理啤酒廢水時，某公司應用了好氧+UASB 處理工藝，既能通過甲烷氣體進行燃燒產生熱風，進一步烘干麥糟飼料，還能保證出水水質達標，對資源利用效率與經濟效益的提升是非常有利的。

3 工業廢水處理中應用厭氧生物技術的影響因素

3.1 pH值

pH 值是對微生物活性造成影響的關鍵因素，pH 值在工業廢水中會對其處理效率造成直接影響。如在工業廢水pH 值為4.5 至8 時，產酸菌才能生存，而在工業廢水pH 值為7 至7.2 時，甲烷菌的活性才最高。在實際處理過程中，根據工業廢水應用厭氧菌的實際情況，處理器中的厭氧體系即pH 值的暫存體，有利于實現相同環境下各種厭氧菌的共處，保持相同的活性，所以pH值在多數厭氧生物處理器中大約為7.0。

3.2 溫度

由于周邊自然環境會在一定程度上影響厭氧菌，所以在不同的溫度環境下，各種厭氧生物處理工業廢水的效果與效率也不一樣。溫度直接決定著厭氧微生物細胞的內酶活性，例如甲烷菌需要在55℃溫度生存，因此，在處理工業廢水中應用甲烷菌需要對工業污水處理的溫度予以保證。

3.3 氧化還原電位

保證厭氧菌存活的前提就是無氧環境，其可以保證工業廢水中厭氧菌的活動與增殖，是保證工業廢水處理效率的主要因素。利用濃度與電位間的關系，在處理工業廢水過程中，可以對處理環境的氧氣濃度進行有效判斷。一般而言，最適合非甲烷菌氧化還原電位應小于100MV，大于-100MV，而甲烷菌氧化還原電位則需要小于-150MV，大于-400MV。

3.4 有機負荷

生物處理系統內的微生物量與食料間的平衡關系可以通過污泥投配率、負荷率以及有機負荷率反應出來。工業廢水處理時的工作效率與產氣量會受到有機負荷大小的直接影響。隨著有機負荷的提升，在一定范圍內產氣量也會逐漸增加，但在不斷提高有機負荷后，勢必會縮短進水停留時間，對系統處理效率造成影響。這就需要在保證系統處理效率的基礎上，對有機負荷率予以合理設置，進而降低運行成本，提高系統的利用效率。另外，在工業廢水處理中應用厭氧生物技術，也會受到攪拌、混合有毒物質、營養物質、微量元素以及厭氧活性污泥的影響。

3.5 有毒物質

硫酸鹽、氨氮、重金屬等物質能夠對厭氧菌增殖的有毒物質進行有效抑制，影響厭氧菌的正常增殖，其中最為明顯的就是硫酸鹽，在處理工業廢水時加入硫酸鹽，會直接被轉換為硫化物，影響處理工業廢水的效果。

3.6 F/M比

厭氧菌與其他好氧菌相比，在處理工業廢水過程中具有較高的有機負荷，通常厭氧菌有機負荷大約為7kgCOD/m3·d，若是在選擇較高、較低負荷啟動設備、提高廢水處理效率時，應對反應器的生理量因素進行充分考慮。

4 工業廢水處理中應用厭氧生物技術的發展前景

第一，與傳統的污水處理方式相比，厭氧生物技術費用較低、能源消耗量更少，更容易處理污泥。在一些溫度較高的區域，處理工業廢水時應用厭氧生物技術，可以減少廢水對周邊環境的影響。同時，可結合其他物理處理技術，針對當前重金屬、硫化物等有毒物質對厭氧菌的影響，組成多元化的工業廢水處理系統，通過對人工濕地、厭氧菌處理技術、沉降措施以及過濾措施等，提升工業廢水處理效果；第二，對于pH 值與環境溫度的要求，生物處理技術的應用較高，有諸多因素會影響處理效果，所以在處理工業廢水時，通常會二次應用厭氧處理技術。現階段一些地區將好氧生物處理技術作為工業廢水處理的輔助，所以仍需要進一步優化與完善厭氧生物處理技術；第三，可以從以下幾個方面入手，加大對未來厭氧菌處理技術的研發：首先，可通過兩相變、研究組織來實現COD、甲烷的變化、乙醇、酸化相以及有機酸的去除效果，以此來完善厭氧處理技術體系。近年來通過乙酸、乙醇的發酵，我國相關學者已經證明其對甲烷的發揮有重要作用；其次，對于周圍的環境變化，厭氧菌較為敏感，因此，應提升厭氧菌的適應能力，才能保持厭氧菌的活性，以此來增強工業廢水處理中應用厭氧菌技術的效果。

5 結語

總之，在處理工業廢水過程中，厭氧菌處理技術發揮著關鍵性的作用，特別是在我國可持續戰略的深入貫徹落實下，更加重視對環境的保護。因此，未來相關從業人員必須加強對厭氧菌處理技術的認知程度與研究力度，這樣才能保證工業廢水的處理效果，從而為我國工業的可持續發展奠定堅實的基礎，促進厭氧菌處理技術的更加完善。