鐵嶺IC厭氧反應器優質生產廠家

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污水處理工藝中的厭氧技術

一般來說，廢水中復雜有機物物料比較多，通過厭氧分解分四個階段加以降解：

(1)水解階段：高分子有機物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機物質比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內進行下一步的分解。

(2)酸化階段：上述的小分子有機物進入到細胞體內轉化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外，這一階段的主要產物為揮發性脂肪酸(VFA)，同時還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產物產生。

(3)產乙酸階段：在此階段，上一步的產物進一步被轉化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細胞物質。

(4)產甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。這一階段也是整個厭氧過程較為重要的階段和整個厭氧反應過程的限速階段。

 厭氧技術發展過程大致經歷了三個階段：

*階段(1860-1899年)：簡單的沉淀與厭氧發酵合池并行的初期發展階段。這個發展階段中，污水沉淀和污泥發酵集中在一個腐化池(俗稱化糞池)中進行，泥水沒有進行分離。

第二階段(1899-1906年)：污水沉淀與厭氧發酵分層進行的發展階段。

第三階段(1906-2001年)：獨立式營建的高級發展階段。這個發展階段中，沉淀池中的厭氧發酵室分離出來，建成獨立工作的厭氧消化反應器。

與此相對應的是，厭氧生物處理技術的反應器主體也經歷了三個時代。

*代厭氧反應器是以普通厭氧消化池(CADT)，厭氧接觸工藝(ACP)為代表的低負荷系統。 

第二代反應器是20世紀60年代末以在反應器內保持大量的活性污泥和足夠長的污泥齡為目標，利用生物膜固定化技術和培養易沉淀厭氧污泥的方式開發出的。如厭氧濾器(AF)、厭氧流化床(AFB)、厭氧生物轉盤(ARBCP)、上流式厭氧污泥床(IAASB)、厭氧附著膨脹床(AAFEB)等。其中UASB反應器為應用較廣的反應器，在其為代表的第二代反應器的研究與應用的基礎上開發出了新一代反應器。

第三代厭氧反應器是在將固體停留時間和水力停留時間相分離的前提下，使固液兩相充分接觸，從而既能保持大量污泥又能使廢水和活性污泥之間充分混合、接觸以達到真正高效的目的。目前研究較多的有：厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)、厭氧內循環(IC)等。

1 厭氧氨氧化反應機理

根據國內外相關學者的研究, 厭氧氨氧化指的是在厭氧的條件下, 以氨氮 (NH4N) 為電子供體, 亞硝酸氮 (NO2N) 為電子受體, 以CO2或HCO3為碳源, 通過厭氧氨氧化菌的作用, 將氨氮氧化為氮氣 (N2) 的過程。其中, 在厭氧氨氧化的過程中, 也產生了中間產物聯氨 (N2H4) 以及羥氨 (NH2OH) 。在厭氧氨氧化的反應中只對CO2以及HCO3產生了消耗, 并沒有進行外加碳源, 因此不但能夠有效實現成本的節約, 也防止了反應中產生的二次污染;反應過程中幾乎不產生N2O, 能夠有效避免傳統脫氮造成的溫室氣體排放;反應過程產堿量為零, 無需添加中和試劑, 并較為環保。

2.影響厭氧氨氧化的主要因子

Anammox菌生長相對緩慢，倍增時間為11～29d，且對周圍環境要求很高，周圍環境的波動對Anammox效果有嚴重的影響。因此，如何選擇和控制Anammox菌影響因素，對于快速和穩定培育Anammox菌，具有非常重要的意義。

2.1溫度對厭氧氨氧化的影響

溫度能顯著影響Anammox活性，在合適的溫度范圍內Anammox菌才會表現出較好的反應活性，提高反應器的運行效能。溫度在26～37°C之間變化時，氮去除速率在1.51～1.84kg/（m3•d），當溫度低于20°C時，反應器氮去除會快速下降，特別是當溫度低于15°C時，反應器氮去除速率下降至0.55kg/（m3•d），從而抑制Anammox反應。對其進行線性擬合發現，低于20°C時溫度與氮去除速率具有明顯的線性關系。

2.2pH對厭氧氨氧化的影響

在Anammox過程中，pH是一個非常重要的環境參數，它不僅能直接影響Anammox菌，還能通過影響氨和亞硝酸的有效性而間接影響反應活性，在多項研究中表明，pH對Anammox活性有重要的影響。pH值和有機物對Anammox反應器的影響顯著，在（20±1）°C下，Anammox反應的適pH值為6.7～8.5。當pH值＜6.7或＞8.5時，將導致游離氨（FA）和游離亞硝酸（FNA）的濃度分別高于8.93mg/L和2.67×10-2mg/L，抑制Anammox反應。

2.3溶解氧對厭氧氨氧化的影響

Anammox菌為厭氧菌，因此，氧氣的存在極易影響Anammox菌活性。保持反應器內厭氧環境對Anammox反應極為重要，不容忽視。通過改變進水堿度、光照條件和溶解氧，發現水力停留時間為1.5h條件下，當進水DO小于3mg/L時，平均氨氮去除率和亞硝氮去除率分別為99.7%和100%，平均總氮去除負荷為1.0kg/（m3•d）。溶解氧會使Anammox活性受到抑制，在溶解氧去除后Anammox活性可以得到恢復。

2.4基質濃度對厭氧氨氧化的影響

Anammox反應是氨氮和亞硝酸鹽的生物反應，一般來說，亞硝酸鹽既是Anammox的*物質，同時也是Anammox的限制性基質，甚至是毒性物質。當亞硝酸鹽的含量超過一定限度后，亞硝酸鹽會抑制Anammox活性，影響正常的生長與代謝。

當處理人工配水時，在中低進水濃度下（NO2--N≤400mg/L），與改進式連續進水方式相比，宜采用一次性進水方式運行；在高進水濃度下（NO2--N≥400mg/L）改進式連續進水方式比一次性進水方式優勢明顯。