高效内循环厌氧反应器处理化工废水的研究
北方环境第２５卷第９期２０１３年９月
高效内循环厌氧反应器处理化工废水的研究
王勇清
（苏州科太环境技术有限公司，江苏２１５０１１）
摘要：化学工业是国民经济的重要产业，但在生产过程中产生的废水对环境产生了重大影响。本文研究的目 的是探讨ＩＣ反应器处理废纸造纸废水及其典型污染物的可行性、运行效果及运行参数。研究表明：该反应器 不仅具有优良的有机物去除能力，而且由于其良好的结构条件，可根据不同的进水浓度，合理调节污染物负 荷，实现系统的稳定运行。在进水温度为常温２０—３０℃条件中化工废水的ＣＯＤ 去除率为６０～８５％，结果表 明ＩＣ反应器是一种高效、低能耗的废水处理工艺。 关键词：化工废水；高效内循环厌氧反应器；厌氧生物处理 中图分类号：Ｘ７０３．１ 文献标识码：Ａ 文章编号１００７—０３７０（２０１３）０９—００４８—０４
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｃｉｒｃｕｌａｔｅ Ａｎａｅｒｏｂｉｃ Ｒｅａｃｔｏｒ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
Ｗａｎｇ Ｙｏｎｇｑｉｎｇ （Ｓｕｚｈｏｕ Ｋｅｄａｉ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１５０１ １）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｎａｔｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ，ｂｕｔ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ－ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｏｒ ｅｖｅｎ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｄａｍａｇｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ
ｏｎ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ，ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ ｔｙｐｉｃａｌ ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ａｎ ＩＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｌ ｃｉｒｃｕ— ｌａｔｉｏｎ）ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｒｅａｃｔｏｒ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｅｓｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅａｅｔｏｒ ｈａｓ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ＣＯＤ ｒｅｍｏｖａｌ ａｎｄ ｃｏｌｏｕｒ，ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｓａｆｅ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ａｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ，Ｕｐｆｌｏｗ ｂｌａｎｋｅｔ ｆｉｌｔｅｒ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅａｃｔｏｒ ｈａｓ ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｐｒｏｐｅ￣ｙ ｏｆ ｑｕｉｃｋｌｙ ｓｔａｒｅｄ，ｓｈｏｒｔ ｔｉｍｅ ｉｎ ｆｏｒｍ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｓｌｕｄｇｅ ａｎｄ ｂｅａｒｉｎｇ ｄａｓｈ ｌｏａｄ ａｓ ｈｉｇｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｅｓｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＣＯＤ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｉｓ ６０～８５％ｉｎ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ２０ ｔｏ ３０ ｏＣ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｅｓｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ＩＣ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｓ ａ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ—ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；Ｉｎｔｅｒｎａｌ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ；Ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
引言
在我国工业废水中，化工废水排放总量是全国工
业废水排放总量的重要来源，居各行业废水前列，据
统计化工废水每年的排放量在２．８８×１０ 吨 Ｊ。化工
废水成分多样，包括合成橡胶、合成塑料、人造纤维、
合成染料、油漆涂料、制药等过程中排放的废水，具有
强烈耗氧的性质，毒性较强，且由于多数是人工会成
的有机化合物，因此污染性很强，不易分解。为了达
到经济效益、社会效益和环境效益的三者有机结合和
可持续发展，因此必须对化工废水进行有效的处理方
可排放到自然水体当中。
国内外针对化工废水的处理手段较多，如物理处
理法、化学处理法、物理化学法和生物处理法，其中生
物处理法优点鲜明。厌氧技术以其运行成本低，节约
．．．——４８－－－－—— 能源，污泥易于处置等优点在废水处理中发挥着越来
越大的作用。内循环（ＩＣ）厌氧反应器是由荷兰
Ｐａｑｕｅｓ公司于２０世纪８０年代中期在ＵＡＳＢ反应器的
基础上开发成功的高效厌氧反应器。此反应器将活
性污泥法和流化床结合起来，运用了高速射流曝气、
物相强化传递、紊流剪切等技术。因此，其空气氧的
转化率高，反应器的容积负荷大，水力停留时间短。ＩＣ
反应器是由２个ＵＡＳＢ反应器单元相互叠加而成，其
主要特点是反应器内部能够形成流体循环，使得有机
物与颗粒污泥的传质加强，反应器的处理能力得到提
高。鉴于ＩＣ反应器在治理其它工业废水（如印染废
水）上的广泛应用，ＩＣ反应器对化Ｔ废水的研究报道
较少。因此，本文以ＩＣ反应器处理取自无锡某化工厂
来的化学废水，进行厌氧生物处理的研究，研究结果 高效内循环厌氧反应器处理化工废水的研究王勇清
为ＩＣ反应器处理化工废水的可行性提供科学依据和
理论基础。
１材料与方法
１．１试验装置启动
本文的颗粒污泥采用某厂内ＵＡＳＢ反应器的颗粒
污泥作为种泥进行培养驯化，接种后用已经预处理过
的无锡某化工厂，持续２４ ｈ进行活化培养，进水的
ＣＯＤ从５００ ｍｇ／Ｌ逐渐增加至２０００ｍｇ／Ｌ，直至反应器
启动，当ＣＯＤ去除率达到８０％以上，容积负荷达到１０
ｋｇ ＣＯＤ／（ｍ ・ｄ），此过程时间为３个月。
内循环系统是Ｉｃ工艺的核心部分，由一级三相分
离器、沼气提升管、气液分离器和泥水下降管等组成。
１．２试验水质
实验所用废水由某化工厂提供，并经过人工调适
至所需浓度，此化工废水呈强碱性，颜色呈深褐色，其 水质如表１所示。
表１实验所用的废水特性 图１—１ ＩＣ厌氧反应器的结构
１．３测定方法
ａ．ＣＯＤ：重铬酸钾氧化法 ；ｂ．ＢＯＤ ：稀释接种
法［１］；ｃ．ＳＳ，ＶＳ：称重法¨ ；ｄ．总磷：比色法；ｅ．
ｐＨ：便携式ｐＨ计计 。
２结果与讨论
２．１ ＩＣ反应器的颗粒污泥培养结果
在反应器启动初期，污泥较为松散，整个系统处
于自循环阶段，污泥颗粒化程度不高，大部分污泥呈
絮状；之后，系统进入颗粒污泥形成期，可明显观察到
形成了薄的生物膜，较重污泥颗粒和分散絮状污泥可
进行选择，污泥床逐步保留了颗粒污泥，絮状污泥在
过滤床粘附，从而形成生物膜。之后，进入颗粒污泥
成熟期，过滤床生物进一步增厚，而颗粒污泥直径约
为０．２—１．５ ｍｍ。之后，进入稳定期，污泥床颗粒污泥
层形成，过滤床生物膜膜厚稳定，具备进行生产投运
的条件。成熟的厌氧颗粒污泥呈相对规则的椭圆形 或球形，边界清晰，呈黑灰色，稍泛棕色，颗粒表面有
较多孔穴，以便于底物与营养物质进入颗粒内部和逸
出内部菌体产生的气体，反应器颗粒污泥粒径与接种
污泥相比发生了明显的变北。成熟的颗粒污泥也具
有良好的沉降性能，具有较好的去除效果。
２．２ ＩＣ反应器的ＣＯＤ负荷变化
图２显示的是Ｉｃ反应器处理化工废水的容积负
荷与运行时间的关系，Ｉｃ反应器经过适应期（第１—
９０天），运行期。普通厌氧反应器的开始负荷不应太
高，在１．４—３．５ ｋｇ ＣＯＤ／（ｍ ・ｄ）范围，但本实验直
接用化工废水进行启动，未添加人工配置的废水，刚
开始的容积负荷也可达到９ ｋｇ ＣＯＤ／（ｍ ・ｄ）左右，表
明颗粒污泥形成过程良好。从第９０天开始后，污泥负
荷可逐渐提高到２０ ｋｇ ＣＯＤ／（ｍ ・ｄ）左右，此阶段可
观察到底部污泥层较快地增长，原因可能是先获得充
足的营养而使得厌氧颗粒污泥的形成速度得到显著
－－－－——４９－－－－
—— 北方环境第２５卷第９期２０１３年９月
增强。从微生物学角度看，它实质是菌种由休眠状态
恢复，即活化过程，在这一过程中经过了９０天，启动时
间较长。较大的容积负荷可为微生物的生长提供足
够的营养源，若负荷不够，则微生物会进行大量的内
源呼吸，不利于繁殖。在ＩＣ反应器启动之后，容积负
荷出现一定波动，原因在于所需要的厌氧微生物如甲
烷菌等生长过程出现缺素现象，或甲烷菌适宜的生长
ｐＨ值不在６．５～７．０范围之内，但短暂的添加药物之
后容积负荷则有所恢复。
Ｉ Ｉ ｌ ２｜０ ２ ｝ｌ嚣瓣 图２ ＩＣ反应器启动后的容积负荷变化曲线
２．３ ＩＣ反应器对化工废水ＣＯＤ的去除效果
图３显示的是ＩＣ反应器处理化工废水ＣＯＤ的去
除效果对比。从图３中进水ＣＯＤ的变化可知，在反应
器的启动阶段，为了适应微生物的生长，负荷逐渐增
大最后稳定在化工废水的平均值；此外反应器的出水
ＣＯＤ的浓度也随进水ＣＯＤ浓度的变化而变化，在第
９０天，出水ＣＯＤ开始明显下降，其ＣＯＤ去除率为
４０％，ＣＯＤ去除率基本上都是在提高负荷时升高到
７０％左右，最后稳定在８５％左右。在废水的厌氧处理
过程中，废水中的有机物经大量微生物的共同作用，
被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。在此
过程中，不同的微生物的代谢过程相互影响，相互制
约，形成复杂的生态系统。化工废水中含有大量流失
的有机物等，这些高分子有机物在废水中以悬浮物、
胶体或溶解物的形式存在，在含氧的条件下去因可生
化性差而去除效果较差。整个处理过程中随容积负
荷不断提高，反应器受到流量的冲击过程，在每一个
负荷冲击段，ＣＯＤ去除率都是先稍有下降，一般在
７０％，但是恢复几天后可再回到８５％以上。从１９０—
２７０天，反应器处于稳定阶段。随着污泥颗粒化和容
积负荷的提高，有少量沉降性能不好的颗粒污泥被洗
一５０一 出，这是因为以流量调节负荷的过程中，随着ＨＲＴ的
减小，上流速度增加造成污泥床过度膨胀，以致污泥
流失。
擀 ２ｍ， ２｛㈣ ｌｍ’ Ｉｆ 抖Ｉ ‘Ｉ
’ … ” ５ ’｝ｊ ’ ｑ ：”’： ： ： 图３ ＩＣ反应器对化工废水ＣＯＤ的去除效果 ２．４ ＩＣ反应器的影响因子
２．４．１进水负荷对ＩＣ反应器的影响
图３也显示了ＩＣ反应器对化工废水ＣＯＤ的去除
过程中，进水负荷对ＩＣ反应器的影响情况。由于进水
ＣＯＤ浓度波动较大，受进水水质影响ＣＯＤ去除率变
化起伏也较大，一直不稳定，但出水ＣＯＤ浓度一直趋
于平稳，表明了Ｉｃ反应器的抗冲击负荷能力较强，原
因在于进水ＣＯＤ浓度大时，反应器容积负荷也高，产
气量大，相应内循环量也大，稀释高浓度的进水能力
强；相反，进水ＣＯＤ浓度小时，产气量小，相应内循环
量也小，稀释进水能力弱，ＩＣ反应器的内循环可让反
污水处理三代厌氧生物反应器
污水处理三代厌氧生物反应器
一、引言
随着社会经济的发展和城市化进程的加快，污水处理成为环境保护和可持续发展的重要环节。厌氧生物反应器作为污水处理的重要技术之一，经历了第一代、第二代和第三代的发展，其中第三代厌氧生物反应器在处理复杂有机废水方面表现出卓越的性能。本文将详细介绍第三代厌氧生物反应器的技术原理、特点及实际应用案例，为相关领域的研究和应用提供参考。
二、三代厌氧生物反应器的技术发展
第一代厌氧生物反应器
第一代厌氧生物反应器主要采用传统升流式厌氧消化池，具有结构简单、易维护等优点。但存在处理效率低、占地面积大等缺点，已逐渐被淘汰。
第二代厌氧生物反应器
第二代厌氧生物反应器是在第一代基础上发展而来的高效厌氧反应器，通过改变反应器的结构或运行方式，提高反应器的容积负荷和产气率。代表技术包括：升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）和内循环厌氧反应器（IC）等。
第三代厌氧生物反应器
第三代厌氧生物反应器是在第二代基础上进一步优化升级的新型反应器，具有更高的处理效率、更低的能耗和更好的抗负荷冲击能力。代表技术包括：膜分离厌氧反应器（MABR）、升流式固体厌氧反应器（USR）和超级厌氧反应器（SUFR）等。
三、第三代厌氧生物反应器的技术特点
1.高处理效率：第三代厌氧生物反应器采用新型的微生物种群结构和运行模式，具有更高的有机物去除率和产气率。
2.适应性强：第三代厌氧生物反应器能够适应不同种类和浓度的有机废水，具有较强的抗负荷冲击能力。
3.能耗低：第三代厌氧生物反应器采用新型的能量回收和利用技术，降低了能耗。
4.自动化程度高：第三代厌氧生物反应器采用先进的自动化控制技术，减少了人工操作和维护工作量。
5.占地面积小：第三代厌氧生物反应器采用紧凑型设计，占地面积小，适合城市污水处理等空间有限的场所。
四、第三代厌氧生物反应器的实际应用案例
1.城市污水处理厂：某城市污水处理厂采用第三代厌氧生物反应器技术进行改造，实现了高效去除有机物、降低能耗和减少占地面积的目标。运行数据显示，第三代厌氧生物反应器的有机物去除率和产气率均优于传统第二代厌氧反应器。
新型废水厌氧处理工艺——内循环厌氧反应器
第２２卷第２期 ２００６年３月 水 资 源 保 护 ＷＡＴＥＲ ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ ＰＲＯＴＥＣ￣ＯＮ Ｖ０１．２２ Ｎｏ．２ Ｍａｒ．２０ｏ６
新型废水厌氧处理工艺
甘树福，徐文彬，王国胜，刘玲
（广东工业大学环境科学与工程学院，广东广州 ５１０００６） 内循环厌氧反应器
摘要：介绍内循环（Ｉｃ）厌氧反应器的发展、基本结构、运行机理。分析该反应器的工艺过程，指出该工艺具有
处理效率高、抗冲击能力强等优点。针对Ｉｃ反应器存在的缺陷，Ａ－￣ｒｌ对该反应器进行技术改进：通过提高它
的内循环的气量进行处理低浓度有机废水；增加外循环装置缩短Ｉｃ反应器的启动周期。
关键词：内循环厌氧反应器；厌氧生物处理；水力模型
中图分类号：Ｘ７０３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—６９３３（２００６）０２—００４８—０４
Ａ ｎｅｗ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ：Ｉｎｔｅｒｎａｌ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｅｒｏｂｉｃ
ｒｅａｃｔｏｒ
ＧＡＮ Ｓｈｕ－ｆｕ，ＸＵ Ｗｅｎ－ｂｉｎ，ＷＡＮＧ Ｇｕｏ－ｓｈｅｎｇ，ＬＩＵ Ｌｉｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｎｎｇ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ（ＩＣ）ａｎａｅｒｏｂｉｃ
ｒｅａｃｔｏｒ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ＩＣ ｒｅａｃｔｏｒ ｈａｓ ｍａｎｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｈｉｇｈｌｙ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ
IC厌氧反应器的应用和发展
IC厌氧反应器的应用和发展
【摘 要】IC厌氧反应器拥有较大的上升流速、高效的泥水混合强度、突出的承载容积负荷能力、稳定的出水等特性，易于培养高活性的厌氧颗粒污泥，目前厌氧内循环反应器（IC）在啤酒、制药、化工等高浓度废水行业已有应用实例，但因反应器结构复杂、泥水混合不理想，易出现短流现象，三相分离器的分离效果不佳，操作要求严格、反应器启动慢等缺陷使该反应器的推广受到限制。所以对IC厌氧反应器的改良优化和系统内颗粒污泥的探究拥有重要的实际意义。本文结合某酒厂对IC厌氧反应器的应用进行了研究。
【关键词】IC厌氧反应器；应用；实例分析
一、厌氧反应器发展历程
最初的厌氧反应器雏形来源于1896年英国出现的首座用于处理生活污水的厌氧消化池，其产生沼气用于照明，并逐步被各个国家所采纳。他们主要用于污泥和粪肥的消化，以及生活污水的处理，而一般容积负荷仅为4～5kgCOD/（m3?d）。随后，荷兰大学环境系Lettinga等在1974—1988年开发研制了上流式厌氧污泥床（UpflowAna-erobicSludgeBed，UASB）反应器，通过将厌氧活性污泥中的反应槽和沉淀槽相合并，进而建立一套简化的系统反应器。相比其他厌氧反应器，其最大的优势就在于运行费用低廉、处理效率高、生物量高、耐冲击负荷、适应较广范围的pH值和温度变化且操作简单等，而被广泛应用。根据UASB反应器内部结构不同，可以分为常规型和内循环型，后者主要通过增加出水内循环装置，综合内循环区、反应区和气液固三相分离区进而形成调节、厌氧反应和三相分离为一体的厌氧反应系统，从而扩大其COD适应范围、缩短启动周期、减少生物量损耗，进而获得更好地处理效率。
但UASB反应器在运行中容易出现短流、死角和堵塞等一些问题，同时为了进一步增强厌氧微生物与废水的混合与接触，提高负荷及处理效率，扩大适用范围，在其基础上又研究发明了第二、三反应器，包括厌氧颗粒污泥膨胀床（ExpandedGranul-arSludgeBed，EGSB）、厌氧内循环反应器InsideCycling，IC）、厌氧折板式反应器（AnaerobicBaff-ledReactor，ABR）、厌氧序列式反应器（AnaerobicSequencingBatchReactor，ASBR）、厌氧膜生物系统（AnaerobicMembraneBiosystem，AMBS）等。EGSB反应器主要针对高浓度有机废水处理过程中出现的水利条件、生物量缺少等问题，通过增加其高径比，延长两者接触时间；同时增大空塔速率使得污泥能通过膨胀的形式充满反应器内部，减少了未反应区体积；另外通过外部增加出水回流，确保了生物量流失的减少。另一方面，由于外加动力形成回流，所以使得EGSB反应器在运行时需要消耗更多的能量，费用增加，且出水水质不稳定。
污水处理中的厌氧颗粒污泥技术及应用
污水处理中的厌氧颗粒污泥技术及应用
污水处理是现代社会必不可少的一项环境管理工作。而在污水处理中，厌氧颗粒污泥技术被广泛应用且取得了良好的效果。本文将探讨厌氧颗粒污泥技术的原理、特点以及应用案例。
一、厌氧颗粒污泥技术的原理
厌氧颗粒污泥技术是一种利用厌氧微生物作用处理废水的方法。厌氧微生物是一类能够在无氧条件下生长和代谢的微生物，它们通过吸附有机废物，进行降解和转化，从而达到污水处理的效果。在厌氧颗粒污泥中，这些微生物以颗粒状的形式存在，有机物质被同化、分解和转化，从而实现有机物的去除。
二、厌氧颗粒污泥技术的特点
厌氧颗粒污泥技术相比于传统的处理方法具有以下特点：
1. 高效去除有机物质：厌氧颗粒污泥中的微生物具有较高的活性和降解能力，能够迅速去除水中的有机物质。与传统的好氧处理方法相比，厌氧颗粒污泥技术能够达到更高的有机物去除率。
2. 耐受冲击负荷：厌氧颗粒污泥具有较高的抗冲击负荷能力，能够在氧气供应不足或有机负荷突然增加的情况下仍能正常工作。这在实际污水处理过程中十分重要，能够保证处理系统的稳定性和可靠性。
3. 产生少量污泥：相比于好氧处理方法，厌氧颗粒污泥技术产生的污泥量较少。这有助于减少后续处理的成本和污染物排放。 4. 能源回收：在厌氧条件下，有机物质被微生物降解产生甲烷等可燃气体。这些可燃气体可以用于发电或作为燃料，从而实现能源的回收利用。
三、厌氧颗粒污泥技术的应用案例
厌氧颗粒污泥技术已经在许多城市和企业的污水处理厂得到了广泛应用。以下是一些典型的应用案例。
1. 某市污水处理厂：该污水处理厂在进行工艺改造后采用了厌氧颗粒污泥技术。通过引入内循环型厌氧颗粒污泥反应器，提高了有机物的去除效率和沉淀能力，降低了处理过程中的化学需氧量（COD）和总氮（TN）排放浓度。
2. 某纺织厂废水处理：某纺织厂的废水中含有大量的染料和有机物，传统的处理方法效果不理想。经过技术人员的研究和改良，厌氧颗粒污泥技术成功应用于该厂的废水处理过程中，能够高效去除染料和有机物质，使废水达到排放标准。
化工废水处理现状及处理工艺分析
化工废水处理现状及处理工艺分析
摘要：根据原材料的不同，化工行业分为石化、煤化工、合成化工、精细化工、新材料和其他行业等。化工行业的快速发展产生了巨大的经济效益，但也带来了一系列环境污染问题。化工废水成分复杂，而且污染物含量高，常伴有有机溶剂、环状结构化合物、卤素化合物以及其他难生物降解物质。因此，化工废水必须进行有效处理，这是生态文明建设的客观要求，也是保障化工行业可持续发展的重要基础。
关键词：化工废水;处理现状;处理工艺，工艺分析
引言
随着时间的推移和时代的不断改革创新，国内不同领域都实现了快速的发展，化工领域亦是如此，目前国内化工产业强调的是绿色环保发展，因此需要针对化工产业产生的废水采取相对应的处理工艺。目前化工废水所采取的处理方式主要包含物化处理、化学、生化处理和深度净化四个过程，保证废水处理后达标排放或回用，基本上实现了绿色环保发展；这一点无论是对于化工产业的发展还是社会经济的发展，都是极为重要，也是一个必经之路。在接下来的文章中就将针对化工废水的处理工艺进行详尽阐述。
1化工废水来源
化工废水主要来源于各类酸、碱工业，石油及衍生物生产，涂料与油漆工业，合成塑料、染料、橡胶等工业的工艺生产废水及清洗废水。例如酯化废水来源于酯化反应釜生产废水、抽真空排水，水洗工序生产废水、设备车间及地面等清洗废水。顺酐废水来源于反应釜清洗，冷却器冷凝废水等。化工废水中一般含有对微生物有毒害物质；有机污染性强，含强酸碱物质，废水营养占比失衡，还可能带有大量的盐类，简单的废水处理工艺难以对其进行有效处理。化工废水若直接排到自然水体中，会使水体消耗大量的溶解氧而发生缺氧现象，造成水中动植物死亡，因此，化工废水应进行合理的处理后才能排放。 2化工废水类型及特点
化工废水的种类与化工企业生产产品息息相关，不同的化工产品所产生的废水水质成分不同，一般具有含油、高COD、高挥发性、高盐、高氨氮或总氮等。如石油炼化排放废水含石油类及高COD，精细化工废水含高COD或高盐，化肥生产废水含有高COD及总氮、总磷等；涂料及新材料生产废水含有高SS、色度、COD等；煤化工废水含有大量有机物及盐类。除上述特点外，一般化工企业生产排水还包括初期雨水、事故废水、循环冷却水、脱盐系统排水、生活污水等。具体特点如下：
UASB处理山梨醇废水的试验研究
２０１０年第６期
第３７卷总第２０６期 广东化工 ｗｗｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ ４１
ＵＡＳＢ处理山梨醇废水的试验研究
周良明 ，廖军 （１．苏州科技学院环保应用技术研究所，江苏苏州 ，刘锋 ，马三剑 ２１５０１ｌ；２．苏州宜科环保有限公司，江苏苏州２１５０１１）
【摘要】利用厌氧反应器在中温条件下处理高ＣＯＤ浓度的山梨醇废水。当反应器稳定运行时，容积负荷可达到１３ ｋｇＣＯＤ／（ｍ３￣ｄ），ＣＯＤ去 除率可以达到９６％以上，出水ＣＯＤ浓度小于２５０ ｍｇａ．。通过本试验取得的良好试验效果，为利用厌氧技术处理山梨醇废水提供了设计依据。 【关键词】厌氧反应器；山梨醇废水；ＣＯＤ ［中图分类号］ｘ５ 【文献标识码】Ａ 【文章编号］１００７ １８６５（２０１０）０６－００４１．０２
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅＴｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｔｈａｎｏｌ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｂｙ
Ｕｓｉｎｇ ａｎ ＵＡＳＢ Ｒｅａｃｔｏｒ
２．Ｙｉ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｏ．，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｒｅａｃｔｏｒ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｓｏｒｂｉｔｏｌｕｍ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ Ｕｎｄｅｒ ｓｔｅａｄｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ＣＯＤ ｌｏａｄｉｎｇ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈ １３ ｋｇＣＯＤ／（ｍ３．ｄ１ ａｎｄ ＣＯＤ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｖｅｒ ９６％．Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｏｆ ＳＯｒｂｉｔｏｌｕｍ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｒｅａｃｔｏｒ；ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｏｆＳｏｒｂｉｔｏｌｕｍ；ｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｘｙｇｅｎ ｄｅｍａｎｄ
厌氧生物处理机理研究厌氧反应四个阶段
厌氧生物处理机理研究厌氧反应四个阶段
一、概述
厌氧生物处理技术在水处理行业中一直都受到环保工作者们的青睐，由于其具有良好的去除效果，更高的反应速率和对毒性物质更好的适应，更重要的是由于其相对好氧生物处理废水来说不需要为氧的传递提供大量的能耗，使得厌氧生物处理在水处理行业中应用十分广泛。
但由于总体反应式基于莫诺方程的厌氧处理受到低浓度废水Ks的限制，所以厌氧在处理低浓度废水方面没有太大的空间，可最近的一些报道和试验表明，厌氧如果提供合适的外部条件，在处理低浓度废水方面仍然有非常高的处理效果。
我们可以根据厌氧反应的原理加以动力学方程推导出厌氧生物处理低浓度废水尤其在处理生活污水方面的合适条件。
二、厌氧反应四个阶段
一般来说，废水中复杂有机物物料比较多，通过厌氧分解分四个阶段加以降解：
（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
（3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
（4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
再上述四个阶段中，有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段，在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。前三个阶段的反应速度很快，如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话，Ks（半速率常数）可以在50mg/l以下，μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。而第四个反应阶段通常很慢，同时也是最为重要的反应过程，在前面几个阶段中，废水的中污染物质只是形态上发生变化，COD几乎没有什么去除，只是在第四个阶段中污染物质变成甲烷等气体，使废水中COD大幅度下降。同时在第四个阶段产生大量的碱度这与前三个阶段产生的有机酸相平衡，维持废水中的PH稳定，保证反应的连续进行。
厌氧氨氧化工艺在污水处理中的作用
厌氧氨氧化工艺在污水处理中的作用
随着人口的增加，工农业的发展以及城市化步伐的加快，含有高浓度氮磷物质的生活污水、工业废水和农田地表水径流汇入湖泊、水库、河流和海湾水域，使藻类等植物大量繁殖，导致水体的富营养化，因此以控制富营养化为目的的脱氮除磷已成为世界各国主要的奋斗目标。高氨氮废水往往碳源不足，厌氧氨氧化工艺不需要额外的投加碳源，在缺氧条件下能够实现氨氮的高效去除，而且工艺流程短，运行费用低，因此吸引了国内外学者的广泛研究。本文归纳了厌氧氨氧化工艺在不同污水中的研究和应用进展。
1 厌氧氨氧化工艺的微生物学原理
厌氧氨氧化是指在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌以NH3-N为电子供体，以NO2-N为电子受体，将NH3-N和NO2-N同时转化成N2，以实现废水中氮素的脱除。郑平通过研究厌氧氨氧化菌混培物的基质转化特性，认为除被证实的硝酸盐外，NO2-N和N2O也能作为厌氧氨氧化的电子受体，将NH3-N转化为N2。厌氧氨氧化工艺作为一种新型高效的脱氮技术，与传统的污水脱氮除磷工艺比较，具有耗氧量少、无需外加碳源、污泥产量低和无二次污染等众多优点。
2 影响厌氧氨氧化的主要因子
2.1 基质浓度
通常，NH3-N和NO2-N是厌氧氨氧化的限制基质。国内众多学者证明NO2-N和NH3-N的比率对厌氧氨氧化工艺脱氮效率影响较大，张树德等提出进水中适宜的NO2-N和NH3-N比值为1.3，而杨岚认为当进水NO2-N与NH3-N比值为1.16时，利于厌氧氨氧化反应的进行。李冬在研究常温低氨氮城市污水厌氧氨氧化反应时发现，在一定浓度范围内，NO2-N和NH3-N浓度的提高，有利于提高厌氧氨氧化生物滤池对总氮的去除负荷，而无法保证对TN的去除率。以上证明较高浓度的NH3-N和NO2-N会在一定程度上影响厌氧氨氧化工艺的运行性能。
2.2 温度 对于微生物而言，温度会影响酶的活性，进而影响微生物的新陈代谢，最终导致脱氮效果不佳，因此温度也是厌氧氨氧化的一个重要的影响因子。郑平等通过实验研究了温度对厌氧氨氧化的影响，发现当温度从15℃升至30℃，反应速率呈逐渐提高趋势；升至35℃时，反应速率反而下降，并认为最适温度约为30℃左右。徐庆云等分别对25、30、35、40℃下的厌氧氨氧化反应进行动力学研究，得到最佳反应温度为40℃。但国外有学者在18℃下利用SBR反应器启动了厌氧氨氧化,说明厌氧氨氧化工艺在中低温下也有可能启动，为厌氧氨氧化在处理常温的污水提供了可行性的依据。
水力停留时间对厌氧折流式反应器处理印染废水运行效果影响的研究
第一作者
:喻学敏
,男
,1975年生
,博士研究生
,高级工程师
,研究方向为水污染控制工程。#通讯作者。
3国家水体污染控制与治理科技重大专项(
No.2008ZX071012
003、
No.2008ZX073132
005)
;江苏省环境保护厅项目(
No.2008018)。水力停留时间对厌氧折流式反应器处理印染废水
运行效果影响的研究3
喻学敏1,2
许 明2
周 军2
李小进3
吴海锁2
李爱民1#
(
1.南京大学环境学院
,污染控制与资源化研究国家重点实验室
,江苏 南京
210093;
2.江苏省环境科学研究院
,江苏 南京
210036;3.南京理工大学化工学院
,江苏 南京
210094)
摘要
采用厌氧折流式反应器(
ABR)处理印染废水。结果表明
,在水力停留时间(
HRT)为
14～
32h时
,ABR各格室出水
COD逐渐降低
,HRT越长
,COD去除率越高
;进水色度为
300～
500倍
,ABR对色度去除效果显著
,在
HRT为
32h时
,色度去除率
高达
75.0%;ABR各格室出水
NH
32
N均比进水高
,第
1格室的
NH
32
N较进水增幅最大
;ABR各格室
pH呈上升趋势
;氧化还原电位
(
ORP)随
ABR格室依次下降
;在
HRT为
14～
32h时
,BOD
5/COD由进水的
0.23分别提高到出水的
0.31、
0.36、
0.42、
0.40。从运
行管理的经济性和提高出水的可生化性考虑
,处理印染废水的
HRT选择
24h为佳。
关键词 厌氧折流式反应器 印染废水 水力停留时间
EffectofHRTonperformanceofanaerobicbaffledreactorforprintinganddyeingwastewater
YuXuemin1,2
,Xu
Ming2
,ZhouJun2
,LiXiaojin3
,WuHaisuo2
,LiAimin1
.(1
.StateKeyLaboratoryofPollutantControlandRe2
sourcesReuse,SchooloftheEnvironment,NanjingUniversity,NanjingJiangsu210093
高效生化反应器处理焦化废水研究进展
第４期 高效生化反应器处理焦化废水研究进展 ３５
化工与环保 ｔ ｔ ｔ ｔ ｔ ｔ７ｔ ｔ ｌ
高效生化反应器处理焦化废水研究进展
熊欢伟杨平
（四川大学建筑与环境学院，成都，６１００６５）
摘 要 焦化污水是在煤的高温干馏、煤气净化以及化工产品精制过程中所产生的废水，是一种含高氨
氮、高有机污染物、难处理的工业废水，因此焦化废水的处理一直是国内外废水处理的一个难点。
本文把焦点集中在处理焦化废水的生化反应器上，对传统反应器概况作了简述，并介绍了新型反应
器和传统反应器的改进在焦化废水处理中的应用。
关键词：焦化废水 生化反应器ＣＯ 生物脱氮
焦化废水是指在用煤制焦碳、煤气净化和焦化
产品回收的过程中产生大量以含酚为主的高浓度有
机废水。除酚类外，焦化废水中还有单环及多环的
芳香族化合物、含氮、磷、硫的杂环化合物等［１ ］，其
污染物质成分极为复杂。这些有机污染物对环境和 人类健康构成了极大的威胁，因此焦化废水是现今
废水处理研究的重点之一。
焦化废水处理的重点主要是其高ＣＯＤｃ 和高氨
氮的去除。目前处理焦化废水的技术主要有三种：
生化法、化学氧化法和物理化学法。在现有技术下，
生化法由于其成本合理、二次污染少、污染物去除较
彻底等优点而在焦化废水处理市场上占有优势，预
计在今后很长一段时间内，焦化废水的生化处理仍
然是其处理的主要手段。
生化处理即利用微生物系统的新陈代谢作用对废
水中的污染物质进行吸附、吸收、利用和转化，从而达
到对废水中污染物的去除作用。而微生物进行新陈代 谢活动的场所就是生化反应器。反应器一方面会影响
到微生物系统的物质和能量状态，包括反应器中的溶
解氧状态、混合的均匀程度、毒性、停留时间分布等因
素，另一方面会影响到生态结构，其中包括微生物的种
类和所占的数量比例，以及泥龄等重要因素。也就是
说，反应器会影响到微生态系统的方方面面，从而对处
理效果产生决定性影响，其处理效率直接影响废水处