厌氧工艺处理生活污水的研究

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摘要：随着经济的发展，人们对生活环境的质量要求也不断的提高。生活污水作为一种污染源，其处理工艺受到人们关注。当前污水处理工艺不断涌现，厌氧处理工艺就是其中一种，具有投资少，效果好，运行无需能源支持等特点，目前该技术已经得到广泛应用，成效较为显著。本文分析了生活污水处理工艺现状，并介绍了厌氧工艺在处理生活污水中的应用。

关键词：厌氧；生活污水；污水处理

Abstract: with the development of economy, people's living environment quality requirements are constantly improved. Domestic wastewater as a kind of pollution, the treatment process caught the attention of people. The current wastewater treatment process, anaerobic treatment process is one of them, with less investment, good effect, no energy to support running etc, this technology has been widely used at present, with more efforts. This paper analyzes the present situation, the domestic sewage treatment technique and introduces the application of anaerobic technology in the treatment of sewage.

Key words: anaerobic; Domestic sewage; Sewage treatment

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

一、生活污水处理工艺现状

目前，常用于我国城市污水处理的方式有：集中污水处理系统，传统的三格式化粪池和分散型无能耗污水处理系统。我国集中污水处理工艺中，约80%采用活性污泥法，包括传统活性污泥法、A2/O 法、A/O法、 AB法、SBR 法等。

以活性污泥法为主流工艺的现代污水集中处理技术处理效果好，但存在着初始投资大，需要敷设庞大的城市污水管网,运行和管理成本高等缺点，一般用于经济比较发达的大中型城市,对于经济欠发达地区的中小城镇应用有一定的局限性。

传统的三格式化粪池是简单地将污水沉淀和污泥发酵集中在一个腐化池中进行处理的工艺，其对污水处理的效率很低，处理后的水质达不到国家排放标准，在厌氧发酵工艺研究发展的初期,该工艺被广泛用于城市居民住宅区处理生活污水，但现在作为单独的污水处理方式正逐渐被淘汰,仅作为其它新型工艺的预处理工艺。

分散型无能耗污水处理系统是一种新型的污水处理系统，又称厌氧净化沼气技术。它是在我国各类化粪池和沼气池的基础上，借鉴日本德国等国和台湾省处理生活污水的经验而开发成功的，以分散方式处理生活污水的工艺。

厌氧净化沼气池根据现代居民的用水情况和污水水质特点，在装置内增设有多处水力缓冲设施，能在一定范围内适应生活污水水质水量波动较大的特点，装置采用自然启动多级自流逐步降解的工艺方法。依靠水位的自然落差自动运转，无需任何动力设备，运行稳定，无需专人维护管理，该装置布局灵活，可以用于分散处理住宅办公楼工厂生活和公共娱乐场所牲畜养殖厂等的生活污水。近几年来厌氧净化沼气池在我国中小城市尤其是南方地区得到了较快的发展。

二、厌氧工艺处理生活污水的基本原理

净化沼气池处理生活污水的基本原理包括有机质去除原理、无机物去除原理和寄生虫卵的去除原理。有机物去除原理主要是由于微生物以有机物为食物，将有机物分解。对于无机物的去除，是因为较大悬浮物易沉淀，可以除去。无机胶体稳定，可经凝聚性较好的活性污泥夹带下沉，与水分离。部分无机颗粒并非独立存在，与有机物质组成悬浮物和胶体，随着气泡上升，产生气浮现象，随着有机质被降解，脱离气泡下沉，最终被排泥而去除。对于寄生虫卵和细菌的去除，是由于有机物经微生物发酵产生游离氨，氨可以透入卵壳及胞膜，有杀卵灭菌的作用。其次，厌氧环境也使需氧的致病微生物不能生长。

三、厌氧处理特征

厌氧生物处理特征与好氧生物处理相比较，厌氧生物处理的主要特征有：

（1）能量需求大大降低，还可产生能量。去除1kgCOD，好氧生物处理大约需消耗0.5～1.0kW·h,而厌氧生物处理大约能产生3.5kW·h电能。

（2）污泥产量极低。因为厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多,去除每千克COD，好氧生物处理的污泥产量约为250～600gVSS；而厌氧生物处理的污泥产量仅为180～200gVSS。

（3）对温度、pH等环境因素更为敏感。如温度降至10℃以下，厌氧微生物的活动能力将非常低。而好氧微生物对温度的适应能力较强，在5℃以上的温度条件下均能较好地发挥作用。甲烷菌的最适pH

范围也较好氧菌小。

（4）出水有机物浓度一般高于好氧处理。

（5）厌氧微生物可对好氧微生物所不能降解的一些有机物进行降解(或部分降解)。

（6）处理过程的反应较复杂，控制难度大。

（7）有一定的危险性。

四、厌氧工艺处理生活污水的处理原则

沼气净化装置是以环境卫生、处理污水为首要目的，同时还可以回收能源的分散小型装置。 它是一条高效率、低成本净化污水的新途径。经处理后的生活污水必须达到国家规定的有关卫生 标准和污水排放标准，并且做到基本无运行费用，同时保证安全和环境美感。其中要求滞留时间不能过长，且有机负荷率要高。对于生活区污水处理，通常是采用分散建池处理，然后再集中进行后处理；像医院、公共厕所等单位则可以单独进行处理。在选址的时候，通常选在低洼处，使污水能够依靠重力，而不需要外界动力或者少消耗能源而能够自由流动。依据废水的性质不同，可以设置多级厌氧，通常以3级厌氧为主。第一级厌氧部分通常不加填料，2、3 级厌氧通常添加填料，以软性填料为主。进料通过厌氧处理后，通常出水还不能达到国家排放标准，这时必须在厌氧后添加一级好氧处理。由于从厌氧到好氧过程，厌氧菌为优势菌群转化为以好氧菌为优势菌群，有一个转化过渡过程，因此通常在两者之间添加一个调节池，一般设置为兼性生物滤池。

五、厌氧工艺处理生活污水的工艺流程

整个工艺是由沼气净化池和好氧内循环三相生物流化床两部分组成。如图所示，

采用厌氧技术处理生活污水的沼气池可由预处理区(格栅池)、厌氧区(厌氧消化池、上部为储气室)、调压区(水压间)和后处理区(兼氧过滤池)四个部分组成。格栅池用于截留污水中粗大坚实不易分解物质;厌氧区是的核心部分,一般为一系列串联的厌氧消化池(池数2),第一级消化池通常分为三层,以后的消化池不分层。污水进入厌氧消化池后,悬浮固体物质逐渐沉淀于装置下部,作为主要发酵原料,渣壳类物质浮于液面上部,当污水从一级流向另一级时,人为控制料液从中层流出,将沉渣和浮壳截留在上一级池内。这样,既做到了延时发酵,又做到了逐级降解。最后一个厌氧消化池中可以安装厌氧生物填料,使新鲜污水(泥)与池内污泥能充分接触,以提高处理效果和产气率。在池顶适当部位安装集气装置可将厌氧过程中所产沼气回收利用。要用好沼气,必须配备安全合理的水压间,用气时水压间(格栅池上部也有同样功能)的料液流进厌氧区补充气压,产气时储气室增大将液体压出。这样往复运动,在产气、用气过程中,厌氧区和水压间(包括格栅池上部)的液体不断进出,使反应装置成为半自动循环系统。后处理区是进一步净化污水的地方,属兼氧过滤区,一般为二至四段,并在各段间设置导向装置,安装不同生物填料,使污水按指定线路流动,与填料充分接触,达到逐级降解和自净的目的。然后污水流经调压池、沉淀池,完成厌氧消化。

结束语

厌氧处理的优点相当适合我国当前资金缺少、能源不足与污染严重的现状,是一种值得推广的技术。但是厌氧方法用于大规模的工业废水的处理只是近30年间的事,厌氧技术的发展尚不充分,其经验与知识的积累尚有一定局限性。作为一种新的技术,它尚有不足之处。厌氧方法虽然负荷高,去除有机物的绝对量与进液浓度高,但其出水COD浓度高于好氧处理,原则上仍需要后处理才能达到较高的排水标准。厌氧微生物对有毒物质较为敏感,对于有毒废水性质了解不足或操作不当在严重时可能导致反应器运行条件的恶化。但是人们对有毒物质的种类、毒性物质的允许浓度和可驯化性的了解以及工艺上的改进,这一问题正在得到克服,厌氧细菌经驯化后可以极大地提高其对毒性物质的承受能力。厌氧反应器初次起动过程缓慢,一般需要8～12周时间,这是厌氧细菌增殖较慢所致。由于厌氧污泥可以长期保存,新建的厌氧系统在其初次启动时可以使用现有厌氧系统的剩余污泥接种,启动慢的问题即可解决。厌氧工艺的产生和发展是在继承优点及不断克服缺点的基础上发展起来的，相信厌氧工艺在未来处理生活污水中将发挥更为巨大的作用。

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