工業廢水處理中厭氧生物技術的應用分析

陳蔚和

(南昌市環境科學研究院有限公司，江西 南昌 330038)

近年來，我國工業領域取得了較為迅速的發展，帶動了我國經濟水平的提升。但工業領域的快速發展也加劇了環境污染問題，尤其是工業廢水的排放，使水資源污染與水資源短缺問題更加嚴重。在此背景下，厭氧生物技術憑借其優越性進入人們的視野，在工業廢水處理中得到了較為廣泛的應用。同時，在科學技術的支持下，厭氧生物技術越來越成熟，發展空間與發展前景也越來越廣闊。

1 工業廢水概況及危害

工業廢水是在工業生產過程中由于原材料處理不當、生產工藝等原因產生的廢水、廢液等一系列與最終產物無關的物質［1］。由于工業生產過程中所用到的工業原料以及生產工藝不同，所產生的工業廢水也會存在一定的差異，進而導致工業廢水的種類較多，處理起來比較復雜。工業廢水中通常會含有大量化學物質及污染物，對人們的健康安全與生態環境有著較大威脅。工業廢水未經處理就直接排放的危害包括以下幾點：第一，未經處理的工業廢水直接排入江、河、湖、海等地表水體，其中的化學物質與污染物會嚴重污染這些地表水體。若是工業廢水的排放量較大，還會造成水生動植物的死亡乃至絕跡。第二，未經處理的工業廢水通過地表徑流等方式逐漸滲透到地下，而滲透到地下的這些未經處理的工業廢水就會對地下水體造成污染。如果人們不慎飲用了被污染過的地下水，就會造成各種病癥，嚴重時甚至會導致死亡。第三，未經處理的工業廢水滲入到土壤后，其中的化學物質與污染物就會對土壤造成污染，進而影響植物以及土壤中微生物的生長，造成食物鏈的污染。第四，一部分未經處理的工業廢水中會帶有較強烈的惡臭氣味，這些氣味散發到空氣中，會造成較為嚴重的空氣污染。

2 厭氧生物技術的應用原理

厭氧生物技術是一種前沿的工業廢水處理技術［2］。該技術能夠有效處理工業廢水中的各種有毒物質以及其他污染物，進而確保經過處理的工業廢水不會對人類以及生態環境產生威脅或破壞。微生物是厭氧生物技術中最關鍵的物質，直接影響著厭氧生物技術處理工業廢水的效果。如果缺少了微生物，厭氧生物技術處理工業廢水的效果將會受到很大影響。厭氧生物技術也叫厭氧消化技術，是在厭氧條件下以兼性厭氧菌、厭氧細菌以及其他微生物為媒介，利用這幾種微生物的相互作用，降解工業廢水中的有機物，進而達到凈化工業廢水的目的。與此同時，經過厭氧生物技術處理的工業廢水，不僅符合工業廢水的排放標準，還能夠進行多次循環使用，進而在較大程度上降低了工業企業在工業廢水處理方面的經濟支出，提高了企業的經濟效益。厭氧生物技術所使用的設備也比較簡便，便于工作人員的操作，因而厭氧生物技術逐漸被廣泛應用于工業廢水的處理中。

3 工業廢水處理中應用厭氧生物技術的必要性

相較于其他工業廢水處理技術，厭氧生物技術有著較為明顯的應用優勢［3］。厭氧生物技術在處理工業廢水過程中能夠產生相關的能源物質，而且厭氧生物技術所產生的能源物質并不會對生態環境造成破壞。除此以外，厭氧生物技術在處理工業廢水過程中產生的能源物質還具有較為明顯的肥料催化作用，能夠用于農業種植，從而促進農業的發展。再加上近年來我國的科技水平有了較為明顯的提升，因而厭氧生物技術也逐漸趨于成熟，而且處理效果顯著，處理范圍也有了較明顯的擴大。與此同時，厭氧生物技術的應用程序并不復雜，便于引進和應用。因此，厭氧生物技術為企業提供了較多的能源開發機會，在一定程度上促進了我國能源開發產業、農業產業的發展，進而為工業領域帶來了社會效益與經濟效益的雙重提升。

4 影響厭氧生物技術處理工業廢水效果的重要因素

雖然厭氧生物技術在工業廢水處理方面有著較好的效果，但該技術處理工業廢水的效果也會受到諸多因素的影響［4］，如果控制不好這些因素，厭氧生物技術的工業廢水處理效果就難以達到預期。影響厭氧生物技術處理工業廢水效果的因素有很多，常見的有溫度、酸堿值、有機負荷、氧化還原電位以及有害物質等。

4.1 微生物繁殖的溫度

微生物是影響厭氧生物技術處理工業廢水效果的直接因素。而微生物在進行繁殖和發生作用時，對生存空間的溫度具有一定的要求。應用厭氧生物技術處理工業廢水時，需要用到多種微生物，而不同類型微生物的適宜生存溫度也具有一定的差異。只有為微生物提供適宜的生存溫度，微生物才能更好地在厭氧條件下生存，并最大限度地發揮出其有機物消化的作用，從而有效分解工業廢水中的多種有機物組合成分。因此，相關工作人員在培養微生物時，要控制好微生物生存空間的溫度，并且要明確不同種類微生物的消化率，進而確定不同種類微生物的適宜溫度，為其提供適宜的生存溫度，如常溫、中溫、高溫等。

4.2 酸堿值的高低

酸堿值也是影響厭氧生物技術處理工業廢水效果的重要因素之一。厭氧微生物在分解工業廢水中的有機物時，會對環境的酸堿值有一定要求。只有分解環境內的酸堿值符合厭氧微生物的分解要求，厭氧微生物的消化反應才能正常進行。不同類型的厭氧微生物對酸堿值的要求也不同，如甲烷菌對酸堿值的要求是適中，所以相關工作人員在進行甲烷菌培養時，就要將培養皿內的酸堿值維持在中等范圍內，太酸或太堿都會影響甲烷菌的反應效果。除此以外，產酸菌對酸堿值的要求與其它厭氧微生物不同，產酸菌要求環境內的酸堿值保持在4.5到8.0區間內。因此，相關工作人員在培養產酸菌時，應將產酸菌培養皿內的酸堿值維持在這個區間范圍內。在培養厭氧微生物時，最好將其單獨培養。但如果條件有限，不能進行單獨培養，也可在同一個培養皿內完成。若在同一個培養皿內進行厭氧微生物的培養，相關工作人員就要根據每種厭氧微生物的適合酸堿值明確培養皿內各區域的最恰當的酸堿值，確保能符合厭氧微生物的生存要求。

4.3 厭氧設備的有機負荷

厭氧設備的有機負荷指的是厭氧設備的有機承載量，也就是單位量內厭氧設備所能承載的最大工業廢水量。在處理工業廢水時，要將工業廢水量控制在厭氧設備的有機負荷內，如果工業廢水的處理量超過了厭氧設備的有機負荷，厭氧設備的運轉效率就會大幅度降低。超出的量越高，厭氧設備的運轉效率就越低，處理效果也就越差。因此，相關工作人員要將厭氧設備的有機負荷控制在合理范圍內。

4.4 氧化還原電位標準

雖然厭氧生物技術是在無氧狀態下完成工業廢水處理的，但在處理過程中依舊會產生一定的氧氣。對此，相關工作人員要在處理過程中檢測每種微生物適宜的氧氣含量，再以此為標準進行厭氧反應池內氧氣含量的識別，并對厭氧反應池內的氧氣含量進行調節與控制。由于氧化還原電位能夠精準識別出厭氧反應池內的氧氣含量，因此，相關工作人員應該明確每種微生物的氧化還原電位標準，以進一步實現對氧氣含量的有效控制。

4.5 有害物質的處理

厭氧微生物能夠降解的有機化合物只是工業廢水大量污染物中的一種，而工業廢水中還含有較多的重金屬有害物質，這類有害物質很難被降解。因此，相關工作人員在進行工業廢水處理時，應注意對有害物質的處理，可在厭氧反應池內加入適量的金屬鹽類，降低這類有害物質的濃度。

5 厭氧生物技術在工業廢水處理中的具體應用

5.1 確定厭氧生物技術在工業廢水處理中的應用流程

將厭氧生物技術應用到工業廢水處理中時，要先確定厭氧生物技術在工業廢水處理中的整體應用流程［5］。厭氧生物技術在工業廢水處理中的應用流程可分為三部分，分別是前期準備階段，廢水處理階段以及反應階段。

5.1.1 前期準備階段

前期準備階段是厭氧生物技術應用到工業廢水處理的初始環節，也是關鍵環節，該階段直接影響著厭氧生物技術的應用效果。在這一階段，相關工作人員要先將工業廢水進行分類，分類完畢后，再將適量的水解菌加入到工業廢水中，將工業廢水中難以溶解和過濾的物質溶解并過濾掉。水解菌具有快速降解污染物和沉淀物的作用。除此以外，在厭氧環境下，水解菌還可以將那些難以去除的懸浮物分解，而且去除效率高、去污效果好。

5.1.2 廢水處理階段

在廢水處理階段，工作人員要以工業廢水的種類為依據，依次加入相匹配的化學藥劑。加入工業廢水中的化學藥劑具有確保化學物質和污染物進行厭氧反應、加快化學反應速度的雙重效用。除此以外，化學試劑本身也具有消除污染物以及有害成分的作用，因此，在工業廢水中加入化學試劑能夠有效提升工業廢水的清澈度和純凈度。

5.1.3 反應階段

反應階段是將工業廢水排入厭氧反應池，并利用厭氧反應池中的酸性物質進一步溶解工業廢水中的污染物質。只有將工業廢水中的各種有害物質、污染物溶解干凈，處理效果才能符合相關標準要求。只有將厭氧處理技術的應用流程規范化，工業廢水的處理效果與處理速度才能夠得到保障，進而在高速凈化工業廢水的同時，使處理過的工業廢水符合排放標準。

5.2 在工業廢水處理中合理應用厭氧設備

在工業廢水處理中合理應用厭氧設備，可以促進工業廢水中有害物質的分解，從而減少工業廢水中的有害成分。厭氧設備還能夠創造厭氧條件，進而使污染物在厭氧條件下無法再滋生細菌，確保廢水處理效果。基于此，在進行工業廢水處理時，應重視厭氧設備的應用。在處理工業廢水時，使用厭氧設備可以將工業廢水中的污染物快速分解，以有效去除工業廢水中的污染物及有害物質。此外，厭氧設備與厭氧反應池結合使用能夠將工業廢水中的各種物質分離，最終實現污染物與廢水的分離，而且在厭氧環境下，應用厭氧設備能夠逐步降解這些污染物與污泥，從而有效降低工業廢水中污染物的含量。

綜上所述，在工業廢水處理中應用厭氧設備能夠確保工業廢水中的有害物質被逐步分解、降解、凈化，從而有效提升工業廢水的處理效果。

5.3 在工業廢水處理中恰當應用潛水曝氣機

若不及時處理工業廢水，有害物質就會在工業廢水中長時間滯留，進而滋生更多的污染物，停留時間越長，污染物就越多，就會進一步加劇工業廢水的污染程度。基于此，要想及時、高效地完成工業廢水處理工作，相關工作人員就應該恰當應用厭氧生物技術中的潛水曝氣機，而且要與厭氧曝氣池搭配使用。

在應用潛水曝氣機之前，工作人員要先對工業廢水中的污染物以及有害物質進行分析，明確工業廢水的有害物質成分以及污染物的含量。然后，再將工業廢水排入厭氧曝氣池，并開啟潛水曝氣機處理工業廢水。在處理過程中，工作人員要密切注意工業廢水的情況，如果工業廢水中污染物的濃度有所降低，說明潛水曝氣機處于正常運行狀態。若反應一段時間后，工業廢水中污染物的濃度沒有變化，就要停止運行潛水曝氣機，檢查其運行狀態，并進行檢修，確認無誤后再重新開啟潛水曝氣機。除此之外，在工業廢水處理過程中應用潛水曝氣機可以進一步提升厭氧生化反應速度，進而更高效地完成工業廢水中污泥的去除及污染物降解的工作，提升工業廢水的凈化速度。

5.4 在工業廢水處理中科學應用內循環厭氧反應器

內循環厭氧反應器是一種新型的高效厭氧反應器，具有容積負荷高、資金投入少、抗沖擊能力強以及緩解酸堿值等應用優勢，在工業廢水處理中得到了較為廣泛的應用。內循環厭氧反應器在工業廢水處理中的應用可分為以下幾個步驟，第一，引入工業廢水。在這一步，工作人員要將工業廢水通過內循環厭氧反應器的水泵排入反應器底部的布水系統。工業廢水中的污泥以及其他混合物會在內循環厭氧反應器中的布水系統進行充分混合。第二，進入膨脹污泥床區。工業廢水在布水系統處理好以后，就會進入膨脹污泥床區。在這一區域，工業廢水中的有機物會在高濃度污泥的作用下轉化為沼氣，有機物轉化得越多，沼氣量也會越多。當沼氣量達到一定程度后，工業廢水中一部分泥水氣混合物就會經由高效厭氧反應器底部的分離器進入頂部的氣液分離器。第三，進入氣液分離器。進入氣液分離器以后，泥水氣混合物中的泥、水、氣會分離開來，并分別導出至處理系統。未被完全分離的泥水混合物會沿著處理系統的回流管回到內循環厭氧反應器底部的布水系統，并再次進行混合，進而實現廢水處理的內部循環。第四，排出處理好的工業廢水。分離后的泥水氣混合物具備不同的形態，其中上清液會經由內循環厭氧反應器的水堰溢流排出，完成對廢水的處理；沼氣會經由內循環厭氧反應器的的上升管進入氣液收集器，實現綜合利用。

6 結論

綜上所述，厭氧生物技術是一種效果好、操作簡便的工業廢水處理技術，能夠有效避免工業廢水對環境的污染。基于此，本文從工業廢水概況以及工業廢水的危害、厭氧生物技術的應用原理、在工業廢水處理中應用厭氧生物技術的必要性、影響厭氧生物技術工業廢水處理效果的重要因素、厭氧生物技術在工業廢水處理中的具體應用這五個角度出發，對工業廢水處理中厭氧生物技術的應用進行了初步分析，使厭氧生物技術的應用范圍越來越廣。