一、引言

隨著我國環(huán)保意識的不斷提升和水污染治理的日益嚴(yán)格，污水處理技術(shù)得到了很好的研究與應(yīng)用。在眾多污水處理技術(shù)中，厭氧生物處理因其獨(dú)特的優(yōu)勢而備受關(guān)注。厭氧生物處理工藝反應(yīng)器作為該技術(shù)的關(guān)鍵部分，其性能直接影響著污水處理的效果。本文將詳細(xì)介紹污水處理過程中厭氧生物處理工藝反應(yīng)器的工作原理、類型、技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用及發(fā)展趨勢。

二、厭氧生物處理工藝反應(yīng)器工作原理

厭氧生物處理工藝反應(yīng)器是利用厭氧微生物在無氧條件下，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的設(shè)備。其工作原理主要基于以下四個生物化學(xué)過程：

1. 水解：大分子有機(jī)物在厭氧條件下被分解成小分子有機(jī)物。

2. 酸化：小分子有機(jī)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸和醇類。

3. 乙酸化：揮發(fā)性脂肪酸和醇類被轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣和二氧化碳。

4. 甲烷發(fā)酵：乙酸、氫氣和二氧化碳被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。

三、厭氧生物處理工藝反應(yīng)器類型

根據(jù)不同的設(shè)計(jì)原理和工作方式，厭氧生物處理工藝反應(yīng)器可分為以下幾種類型：

1. 升流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器：UASB反應(yīng)器是一種無需填料的厭氧反應(yīng)器，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、處理效率高等特點(diǎn)。

2. 厭氧濾池（AF）反應(yīng)器：AF反應(yīng)器內(nèi)部填充有固定填料，有助于微生物的附著和生長，適用于處理低濃度有機(jī)廢水。

3. 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）：IC反應(yīng)器是一種高效厭氧反應(yīng)器，利用內(nèi)循環(huán)原理提高反應(yīng)器內(nèi)的生物量和處理效率。

4. 膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應(yīng)器：EGSB反應(yīng)器通過提高上升流速，實(shí)現(xiàn)顆粒污泥的膨脹，適用于處理低濃度有機(jī)廢水。

5. 厭氧序批式反應(yīng)器（ASBR）：ASBR反應(yīng)器采用間歇式操作方式，具有操作靈活、生物量大等特點(diǎn)。

四、厭氧生物處理工藝反應(yīng)器技術(shù)特點(diǎn)

1. 高處理效率：厭氧生物處理工藝反應(yīng)器具有較高的有機(jī)物去除率，尤其是對于高濃度有機(jī)廢水，COD去除率可達(dá)80%以上。

2. 節(jié)省能源：厭氧生物處理過程無需提供氧氣，動力消耗較低，運(yùn)行成本低。

3. 污泥產(chǎn)量少：厭氧生物處理過程中污泥產(chǎn)量相對較少，減輕了污泥處理和處置的負(fù)擔(dān)。

4. 適應(yīng)性強(qiáng)：厭氧生物處理工藝反應(yīng)器對進(jìn)水濃度、溫度等條件具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

5. 環(huán)保效益：厭氧生物處理過程中產(chǎn)生的甲烷氣體可以作為能源回收利用，具有良好的環(huán)保效益。

五、厭氧生物處理工藝反應(yīng)器應(yīng)用

1. 高濃度有機(jī)廢水處理：如食品工業(yè)廢水、釀酒工業(yè)廢水、淀粉工業(yè)廢水等。

2. 低濃度有機(jī)廢水處理：如城市生活污水、醫(yī)院污水等。

3. 特殊行業(yè)廢水處理：如制藥廢水、石油化工廢水、養(yǎng)殖廢水等。

4. 污泥處理：利用厭氧生物處理工藝反應(yīng)器對污泥進(jìn)行消化，減少污泥體積和有機(jī)物含量。

六、典型厭氧生物處理工藝反應(yīng)器說明

1. 升流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器：

• 結(jié)構(gòu)：UASB反應(yīng)器包括一個反應(yīng)區(qū)和一個沉淀區(qū)，廢水從底部進(jìn)入，向上流過污泥床，與厭氧微生物接觸。

• 特點(diǎn)：無填料，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，處理效率高。

• 應(yīng)用：**應(yīng)用于食品加工、制藥、釀酒等行業(yè)的高濃度有機(jī)廢水處理。

2. 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）：

• 結(jié)構(gòu)：IC反應(yīng)器由兩個上下串聯(lián)的反應(yīng)室組成，底部為混合區(qū)，上部為沉淀區(qū)。

• 特點(diǎn)：容積負(fù)荷高，動力消耗低，啟動周期短，產(chǎn)氣量高。

• 應(yīng)用：主要用于處理高濃度有機(jī)廢水，如制藥廢水、啤酒廢水等。

3. 膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應(yīng)器：

• 結(jié)構(gòu)：EGSB反應(yīng)器內(nèi)部填充有填料，廢水從底部進(jìn)入，向上流過填料層。

• 特點(diǎn)：顆粒污泥膨脹，生物量大，處理效率高。

• 應(yīng)用：適用于處理低濃度有機(jī)廢水，如城市生活污水、醫(yī)院污水等。