工業(yè)廢水處理工厭氧生物處理工藝及設(shè)備
厭氧生物處理是一種利用厭氧微生物（即在無氧環(huán)境下生長的微生物）來分解廢水中的有機(jī)物質(zhì)的污水處理方法。這種方法特別適用于高濃度有機(jī)廢水，如食品加工、釀造、造紙等行業(yè)產(chǎn)生的廢水。厭氧處理不僅能夠有效降解有機(jī)物，還能產(chǎn)生可作為能源的沼氣，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
厭氧生物處理的基本原理
厭氧生物處理過程中，厭氧微生物將復(fù)雜的有機(jī)化合物逐步轉(zhuǎn)化為較為簡單的化合物，并最終生成甲烷（CH?）、二氧化碳（CO?）等氣體。這一過程通常分為三個(gè)主要階段：
水解酸化階段：復(fù)雜的有機(jī)大分子（如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物）被分解為較小的分子（如氨基酸、脂肪酸、單糖），并進(jìn)一步發(fā)酵為揮發(fā)性脂肪酸（VFA）和其他簡單化合物。
產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段：在產(chǎn)氫細(xì)菌的作用下，揮發(fā)性脂肪酸被進(jìn)一步分解為乙酸、氫氣（H?）和二氧化碳（CO?）。
產(chǎn)甲烷階段：最后，在產(chǎn)甲烷菌的作用下，乙酸、氫氣和二氧化碳被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。
主要工藝類型
1. 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）
原理：廢水從底部進(jìn)入反應(yīng)器，穿過由厭氧污泥組成的床層，在此過程中有機(jī)物被厭氧微生物降解，產(chǎn)生的沼氣帶動部分污泥上升至頂部集氣室。
特點(diǎn)：
高效處理高濃度有機(jī)廢水。
可回收沼氣作為能源。
設(shè)備：
三相分離器：用于分離出水、沼氣和污泥。
布水系統(tǒng)：確保廢水均勻分布在整個(gè)反應(yīng)器中。
2. 厭氧濾池（AF）
原理：廢水通過填充有惰性材料或特殊載體的濾池，微生物附著在其表面形成生物膜，對廢水進(jìn)行凈化。
特點(diǎn)：
結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。
對進(jìn)水水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)。
設(shè)備：
填料：提供微生物附著生長的空間。
布水系統(tǒng)：保證廢水均勻分布。
3. 厭氧膨脹床/流化床反應(yīng)器（ABR/AFBR）
原理：利用廢水流動使載體材料膨脹或流化，增加微生物與廢水之間的接觸面積，提高處理效率。
特點(diǎn)：
處理效率高，尤其適合處理含有懸浮固體的廢水。
設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行管理要求較高。
設(shè)備：
載體材料：選擇合適的材質(zhì)以促進(jìn)微生物附著。
曝氣裝置：雖然稱為“厭氧”，但在某些設(shè)計(jì)中可能需要微弱的曝氣來維持適當(dāng)?shù)牧鲬B(tài)。
4. 兩相厭氧消化系統(tǒng)
原理：將厭氧消化過程分為兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器，第一個(gè)反應(yīng)器主要負(fù)責(zé)水解酸化和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸，第二個(gè)反應(yīng)器則專注于產(chǎn)甲烷。
特點(diǎn)：
提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理效率。
更容易控制各階段的環(huán)境條件。
設(shè)備：
分隔的反應(yīng)器：分別針對不同的代謝階段設(shè)計(jì)。
溫度控制系統(tǒng)：保持適宜的溫度以支持微生物活動。
關(guān)鍵設(shè)備及操作要點(diǎn)
加熱系統(tǒng)：大多數(shù)厭氧微生物最適生長溫度范圍為35°C左右（中溫厭氧）或55°C左右（高溫厭氧），因此需要加熱系統(tǒng)維持恒定溫度。
攪拌裝置：幫助混合廢水和污泥，防止污泥沉積，提高傳質(zhì)效率。
沼氣收集與利用系統(tǒng)：包括沼氣儲罐、脫硫裝置以及用于發(fā)電或供熱的燃燒設(shè)備。
pH值和堿度調(diào)節(jié)：厭氧消化過程中會產(chǎn)生酸性產(chǎn)物，需定期監(jiān)測并調(diào)整pH值，必要時(shí)添加堿性物質(zhì)（如碳酸鈉）以維持適宜的pH范圍（6.5-7.5）。
營養(yǎng)平衡：確保足夠的氮、磷等微量元素供應(yīng)，滿足微生物生長需求。
厭氧生物處理技術(shù)因其高效能和資源回收潛力，在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
