厭氧生物處理

厭氧生物處理技術也是生化處理的一種方式，可利用的價值不在于其終能夠降解多少有機物，而在于它能夠將大分子、復雜的、大分子量的碳水有機物分解為好氧污泥可以降解的小分子物質，對于濃度不高而其中有機物結構復雜、難以生化的廢水，處理的目的不是降解COD，而是提高可生化性，即提高BOD/COD。

有目的地運用厭氧生物處理已有近百年的歷史，近30年來，隨著微生物學、生物化學等學科的發展和工程實踐的積累，新的厭氧工藝被不斷開發出來，新工藝克服了傳統工藝的單位COD水力停留時間長、有機負荷低等缺點，使厭氧工藝在理論和實踐上有了很大進步，在處理高濃度有機廢水方面取得了良好效果。

厭氧生物處理有許多優點，主要的是能耗低，操作簡單，因此投資及運行費用低廉，而且由于產生的剩余污泥量少，所需的營養物質也少。

厭氧處理一般分為四個階段：

*階段------水解階段                     第二階段------酸化階段

第三階段------酸性衰退階段             第四階段------甲烷化階段

在水解階段，固體物質降解為溶解性的物質，大分子物質降解為小分子物質；產酸階段（酸化階段），碳水化合物降解為脂肪酸，主要是醋酸、丁酸和丙酸，水解和產酸進行得較快，難于把它們分開，此階段的主要微生物是水解—產酸菌；第三階段是酸性衰退，有機酸和溶解的含氮化合物分解成氮、胺和少量的CO2、N2、CH4、H2，在此階段中，由于產氮細菌的活動使氨態氮濃度增加，氧化還原勢降低，pH值上升，pH值的變化為甲烷創造了適宜的條件，酸性衰退階段的副產物還有H2S、吲哚、糞臭素、和硫醇等。由此可見，使厭氧發酵帶有不良氣味的過程發生在第三階段；第四階段是由甲烷菌把有機酸轉化為沼氣。酸性衰退和產甲烷階段較難控制，且容易受到環境中有毒物質的影響。

20世紀70年代以來，世界各國將開發新能源與發展高效節能的廢水處理工藝相結合，涌現出一批廢以提高厭氧微生物濃度和停留時間（SRT）、縮短水力停留時間（HRT）為代表的新型反應器，即所謂的第二代廢水厭氧處理反應器。其中典型的代表有：上流式厭氧污泥床反應器（UASB），厭氧附著膜膨脹床（AAFEB），厭氧生物濾池（AF）等，第二代厭氧反應器具有相當高的有機負荷和水力負荷，在低溫和沖擊負荷、存在抑制物等不利條件下仍具有很高的穩定性。水的厭氧生物處理，可行的方法有：厭氧接觸法、厭氧生物濾池、厭氧塘、升流式厭氧污泥床、厭氧膨脹床、厭氧流化床、厭氧生物轉盤、厭氧擋板（折板）式反應器、復合厭氧法、兩相厭氧法等，其中研究開發得多的是升流式厭氧污泥床、厭氧生物濾池等，現分別論述如下：

1、升流式厭氧污泥床

目前發展得較快、建造的裝置數目多的厭氧處理系統是荷蘭的Lettinga等人發明的升流式厭氧污泥床(簡稱UASB)反應器，這項技術是荷蘭農業大學在1974～1978年開發的。升流式厭氧污泥床反應器具有構造簡單、處理能力大、處理效果好、投資少等優點，因此迅速，廣泛應用于糖廠、酒精廠、造紙廠、乳品廠以及屠宰廠等，處理效果相當令人滿意。UASB反應器近年來的迅速發展，是因為它與傳統的厭氧和好氧工藝相比，具有以下優點：

① 成本低

UASB工藝簡單、反應器體積小、造價便宜、運行中不但能耗小于好氧工藝、且可產生大量的生物氣能源，UASB工藝在處理廢水時很少或不添加化學藥品，且只產生極少的沉降性能良好、容易脫水的剩余污泥，從而大大節省了污泥處理所需的費用。由于成本低，該工藝特別適合于發展中國家，以解決資金短缺與環境保護之間的矛盾。 合辦的農業中心已為此舉辦了數屆低成本廢水處理技術展覽向發展中國家推廣這一技術。