略談厭氧生物技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

杜云超

摘要：伴隨人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，為貫徹落實(shí)“國(guó)家可持續(xù)發(fā)展”的政策方針，全面提高人們生活品質(zhì)，確保污水處理作業(yè)落實(shí)到位成為了現(xiàn)階段推動(dòng)國(guó)家進(jìn)一步發(fā)展的重要戰(zhàn)略前提，為此將厭氧生物技術(shù)應(yīng)用于污水處理中現(xiàn)已迫在眉睫。鑒于此，本文主要基于厭氧生物技術(shù)的基本應(yīng)用原理，對(duì)其具體應(yīng)用模式進(jìn)行了系統(tǒng)化剖析，以期在修復(fù)當(dāng)前生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，進(jìn)而為國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：厭氧生物技術(shù);污水處理;基本原理;實(shí)踐應(yīng)用

一、污水處理中厭氧生物技術(shù)的基本概述

（一）處理概述

簡(jiǎn)單來講，作為一種新型污水處理技術(shù)，厭氧生物處理技術(shù)在城市污水和工業(yè)廢水中的應(yīng)用，既可以與其它污水處理技術(shù)（好氧處理）相互配合，又可單獨(dú)作業(yè)。與傳統(tǒng)污水處理技術(shù)相比，厭氧生物技術(shù)的應(yīng)用不僅具有良好的實(shí)效性和使用性，顯著提高了污水的處理效率，與此同時(shí)在增加污水轉(zhuǎn)換率、緩解當(dāng)前水資源短缺問題、降低動(dòng)能消耗以及為城市提供能源等方面也發(fā)揮了重要作用。

在進(jìn)行污水處理過程中，對(duì)于不同濃度的廢水其處理方式不盡相同，對(duì)于高濃度工業(yè)廢水，在進(jìn)行處理時(shí)，相關(guān)部門可單獨(dú)設(shè)置厭氧單元，在無氧情況下完成污水凈化，最后還要對(duì)厭氧處理后的污水進(jìn)行好氧處理;對(duì)于低濃度城市污水，在進(jìn)行處理時(shí)可以將厭氧處理技術(shù)和好氧處理技術(shù)進(jìn)行配合，組成“厭氧—好氧系統(tǒng)”進(jìn)行處理，其中厭氧單元用以脫氮除磷，好氧單元主要是用以去除水中有機(jī)物。

（二）基本原理

從某方面而言，“厭氧處理基礎(chǔ)”的基本作業(yè)原理，其實(shí)簡(jiǎn)單而言，就是在厭氧（斷絕和空氣接觸）條件下，通過厭氧微生物亦或是兼具厭氧屬性的微生物相互作用，將水中有機(jī)物成分進(jìn)行分解，使其產(chǎn)生二氧化碳和甲烷的過程。與好氧處理技術(shù)相比，厭氧處理不僅對(duì)有機(jī)物含量有著較高要求，與此同時(shí)作為相對(duì)復(fù)雜的生物化學(xué)過程，它是以化合態(tài)氧、碳、硫、氮等為受氫體，依靠水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌聯(lián)合作用進(jìn)行污水的處理。

二、厭氧生物處理技術(shù)的作用流程和裝置構(gòu)成

（一）厭氧消化階段

在進(jìn)行厭氧生物處理過程中，根據(jù)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，其具體作業(yè)主要包括兩個(gè)流程，即——酸性發(fā)酵和甲烷消化。在進(jìn)行酸性消化過程中，由于污水中含有大量有機(jī)物，在酸性消化時(shí)產(chǎn)酸菌或者酸性腐化菌會(huì)將高分子有機(jī)物進(jìn)行生物分解，為后期甲烷消化做準(zhǔn)備，在后期甲烷消化過程中，酸性消化后形成的有機(jī)酸和甲醇、甲胺等有機(jī)物會(huì)在產(chǎn)甲烷菌的作用下轉(zhuǎn)化為甲烷。

（二）厭氧反應(yīng)器的發(fā)展歷程及優(yōu)缺點(diǎn)剖析

伴隨現(xiàn)階段社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，厭氧反應(yīng)器從最初的化糞池到如今的上流式厭氧污泥床，總共經(jīng)歷了六個(gè)階段，即：化糞池——厭氧生物濾池（AF）——厭氧流化床（AFB）——厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）——上流式厭氧污泥床（UASB）——EGSB。

經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在化糞池中厭氧發(fā)酵和沉淀是同步進(jìn)行的，與其它反應(yīng)器相比它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低以及有效去除油脂和可沉性固體的優(yōu)勢(shì)，但可溶解性有機(jī)物去除效果一般，且還存在二次污染的概率;作為一種高速厭氧反應(yīng)器，厭氧生物濾池（AF）是以填料作為微生物載體，在污水處理中主要用于溶解性有機(jī)廢水的處理;厭氧流化床（AFB）主要是通過惰性填料在其表面形成生物膜保留厭氧污泥;厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）是一種相對(duì)高效的厭氧處理工藝，但前提是污水處理濃度達(dá)到處理要求，因此這種反應(yīng)器一般不用于城市污水處理;上流式厭氧污泥床（UASB）在污水處理中，具有操作簡(jiǎn)單、建設(shè)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低下以及處理效率較高的顯著優(yōu)勢(shì)，但不可否認(rèn)的是由于城市生活污水的濃度較低，在處理時(shí)還是會(huì)存在顆粒污泥難清理的現(xiàn)象;EGSB是在UASB的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的反應(yīng)器， 與UASB相比在處理污水中的不溶性物質(zhì)處理效果更明顯。

三、污水處理中厭氧生物技術(shù)的具體應(yīng)用

在踐行“全面建設(shè)小康社會(huì)”戰(zhàn)略目標(biāo)時(shí)，垃圾處理工作能否落實(shí)到位，對(duì)戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有直接影響，而在垃圾處理中，污水處理工作對(duì)于國(guó)家整體發(fā)展而言具有重要意義。但縱觀在當(dāng)前污水處理管理過程中，受諸多不可控因素的影響，污水處理工作成效與預(yù)期工作目標(biāo)之間始終存在一定差距，為此將厭氧生物技術(shù)實(shí)踐于工程污水處理中，是現(xiàn)階段國(guó)家基層產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和相關(guān)主管部門的核心發(fā)展方向。厭氧生物技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用從某方面而言不僅顯著提高了污水處理質(zhì)量和效率，與此同時(shí)還為城市發(fā)展提供了基礎(chǔ)能源，就目前來看在具體應(yīng)用過程中，常用的技術(shù)手段主要有：

（一）A/O生物脫氮工藝

通過上述分析可知，在污水處理中厭氧生物處理技術(shù)既可以單獨(dú)使用，也可與好氧處理技術(shù)相配合，其中A/O工藝就是“厭氧—好氧”結(jié)合工藝的簡(jiǎn)稱。A/O工藝生物脫氮是通過硝化和反硝化兩個(gè)生化過程完成的，與傳統(tǒng)污水處理技術(shù)相比，它不僅能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)生物處理后污水無法脫氮的問題，此外還能顯著地提高水質(zhì)凈化質(zhì)量，因此是近年來污水處理最為常見的一種工藝手段。在硝化時(shí)，污水中的含氮化合物會(huì)經(jīng)異養(yǎng)型氨化細(xì)菌作用分解成NH4+、N，之后在好氧條件下將NH4+、N經(jīng)過亞硝酸菌和硝酸菌轉(zhuǎn)化成亞硝酸氮和硝酸氮;反硝化過程其實(shí)就是在厭氧條件下將亞硝酸氮和硝酸氮經(jīng)反硝化菌作用還原成N2，排入空氣，以此達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

（二）A2/O生物脫氮除磷工藝

就目前來看，在進(jìn)行污水處理時(shí)，A2/O生物脫氮除磷工藝也是現(xiàn)階段常用的一種污水處理工藝，與A/O生物脫氮工藝相比，是在原工藝基礎(chǔ)上通過增設(shè)一個(gè)缺氧區(qū)，在提高凈化質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷的目的。

在將A2/O生物脫氮除磷工藝實(shí)踐于污水處理時(shí)，其主要作業(yè)流程如下，即環(huán)保部門首先將廢水排放到厭氧區(qū)，在厭氧微生物亦或是兼具厭氧屬性的微生物相互作用下，將廢水中可生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為低分子發(fā)酵物，之后將處理后的廢水排放到缺氧區(qū)，利用反硝化菌將好氧區(qū)回流的硝酸鹽及廢水中可生物降解的有機(jī)物作反硝化處理，降低有機(jī)物含量，最后將處理后的廢水排放到好氧區(qū)利用聚磷菌對(duì)廢水中殘剩的可生物降解有機(jī)物進(jìn)行降解處理。

（三）厭氧+生物膜工藝

通常而言，由于工業(yè)廢水中含有較高濃度的有機(jī)物，采用上述厭氧生物處理技術(shù)難以達(dá)到預(yù)期的處理目標(biāo)，為此經(jīng)過科研工作人員不斷地探索實(shí)踐，“厭氧+生物膜”工藝由此應(yīng)運(yùn)而生。將厭氧工藝與膜技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合是一種理想方法，厭氧消化降解有機(jī)物使膜不宜堵塞，產(chǎn)生的甲烷氣轉(zhuǎn)化的能量可用以膜的清洗，此外膜截留下的生物污泥又可以補(bǔ)充厭氧反應(yīng)器，顯著地提升了企業(yè)處理效益。

四、結(jié)語

簡(jiǎn)而言之，污水處理作業(yè)質(zhì)量的高低對(duì)于整體效益的發(fā)揮具有重要影響，尤其近年來隨著國(guó)家對(duì)作業(yè)要求的不斷提高，為有效解決污水處理問題，確保生態(tài)和諧，將厭氧生物技術(shù)實(shí)踐于污水處理中，是現(xiàn)階段環(huán)保部門積極響應(yīng)國(guó)家“可持續(xù)發(fā)展”政策方針做出的重要戰(zhàn)略改革。

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