摘要：總結和分析了各種類型厭氧反應器對生活污水的處理效果，研究表明：厭氧工藝應用在生活污水處理系統中,須與其他后續處理單元聯用。并介紹了厭氧反應器與其他工藝聯用處理生活污水的最新研究進展，指出其在我國生活污水處理領域具有良好的應用前景，最后對厭氧組合工藝今后的發展趨勢進行了展望。

關鍵詞：厭氧處理；生活污水；厭氧組合工藝

 Abstract：Thispapersummarizesandanalyzestheremovalefficiencyofanaerobicreactorsfordomesticsewage.Theresultsshowthatapost-treatmentunitisrequiredasoccursgenerallywhenanaerobicreactorsareappliedfordomesticsewagetreatment.Therecentresearchprogressntreatmentdomesticsewagebyanaerobicsystemcombinedwithotherpropermethodsareintroduced,andithasgoodapplicationprospectindomesticsewagetreatment.Thedevelopmenttrendofanaerobiccombinedprocessisprospected.

 Keywords：anaerobicprocess；domesticsewage；anaerobiccombinedprocess

 厭氧處理技術由于無需曝氣，污泥產量少，又可回收沼氣而成為國內外普遍關注的節能污水處理技術；但是單一的厭氧反應器對氮、磷的去除率并不高，很難達到愈來愈嚴格的排放要求。為了進一步去除有機物并脫氮除磷，厭氧反應器應用在生活污水處理系統中，須與其他處理單元聯用。為此，對各種類型厭氧反應器處理生活污水的效果進行了總結，并介紹了厭氧反應器與其他工藝聯用處理生活污水的最新研究進展。

1厭氧工藝處理生活污水的效果分析

 在厭氧生物處理工藝發展過程中，反應器是發展最快的領域，新型高效厭氧反應器的開發應用，使厭氧消化技術在廢水處理方面取得了很大進展。從50年代發展的厭氧消化池為代表的第一代厭氧反應器到60年代末美國Mccarty發展的厭氧濾池(anaerobicfilter，AF)、70年代初荷蘭等開發的UASB(upflowanaerobicsludgeblanket)反應器為代表的第二代厭氧反應器；在第二代反應器的基礎上改進而成的第三代反應器如：厭氧流化床(anaerobicfluidizedbed，AFB)、膨脹顆粒污泥床（expandedgranularsludgebed，EGSB)、厭氧折流板反應器(anaerobicbaffledreactor，ABR)、厭氧內循環反應器(internalcirculationanaerobicreactor，IC)等等。

 單一形式的厭氧反應器對COD和SS有較好的去除效果，其中間歇式厭氧反應器ASBR（Anaerobicsequencingbatchreactor）和ASBBR（anaerobicsequencingbatchbiofilmreactor）對COD和SS的處理效果比其他的連續式厭氧反應器較差。連續式反應器中的HABR、UASB和EGSB處理生活污水后的COD出水指標達到城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）中二級標準（COD<100mg/L）。但是反應器對氨氮和磷的去除效果差，有時出水的氨氮和磷比進水的還高。

 由于在厭氧環境下發生氨化反應使氨氮增加的量大于厭氧污泥的營養需求氨氮量，所以出水的氨氮比進水的還高；由于生活污水中大約20%的磷以懸浮或膠體形式存在，在顆粒污泥的吸附及生物絮凝作用下，可以去除一部分不溶性磷。微生物的增殖也對磷有一定的消耗作用，但由于在厭氧環境下，釋磷菌的放磷作用，使得系統總的除磷效果較差[1]。

2厭氧組合工藝處理生活污水的研究

為了進一步去除有機物并脫氮除磷，厭氧反應器應用在生活污水處理系統中，須與其他處理單元聯用。

2.1厭氧+好氧

2.1.1厭氧反應器+SBR

 SBR工藝構造簡單，為集成化模塊結構，投資省。SBR的曝氣、沉淀在同一池內省去了二沉池和回流裝置等設施。因此，基建投資較低，占地面積可縮小1/3～1/2，基建投資可減少20%～40%，從節省投資與運行成本上講兩種工藝聯用是可行的。

 李亮等[2]采用UASB-SBR工藝處理城市生活污水，SBR后出水的COD、SS和TN均能達到城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）中一級A標準；出水的NH4+-N和TP的不穩定，為0～6和0.013mg/L～2.02mg/L；P.TorresandE.Foresti同樣采用此工藝，研究結果：采用UASB-SBR比單獨采用UASB對COD、SS的去除率從63％～77％、39％～78％提高到91％、84％，N、P的去除和曝氣時間有關。

2.1.2厭氧反應器＋生物濾池

 P.P.Pontes等[3]采用UASB+TF（tricklingfilter）工藝，TF后出水的COD、BOD5和SS分別為102±19、33±6和19±12mg/L，這與文獻[4]的研究結果一致。同時研究了把一部分TF的好氧污泥回流到UASB反應器。結果顯示：回流好氧污泥后對UASB反應器的性能沒有任何影響，且UASB中COD的去除率由70%增加到75%，但是BOD5的去除率有所下降；TF后出水的COD、BOD5和SS分別為82±539、27±14和17±13mg/L，平均去除效果比沒有污泥回流時好，但是出水指標波動性大，處理效果不穩定。

2.1.3厭氧反應器+生物接觸氧化

 近年來,城市生活污水呈現出低碳氮比的趨勢,造成污水處理脫氮困難。有人采用ABR-生物接觸氧化工藝對低碳氮比生活污水進行試驗研究，結果表明，TN的平均去除率隨著碳氮比的減小而迅速降低，當原水COD/N為6～7時，去除率達到80%以上，出水TN小于15mg/L，滿足城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)一級A標準。也有人采用UASB－BCO工藝在低溫條件下處理生活污水，運行結果表面，UASB－BCO工藝在低溫條件下依然具有良好的處理效果，在水力停留時間為6.83h、溫度在8℃～25℃的條件下，COD、BOD5和SS的去除率較高，均在80%以上；但是低

溫條件下，脫氮除磷效果不夠理想，尤其是總磷的去除率較低，只有3.00%～21.68%。

2.2厭氧＋人工濕地

 何成達等將厭氧懸浮填料床和波式潛流人工濕地工藝串聯起來，試驗結果表明:當厭氧床的HRT為3h、波式潛流濕地的HRT為5.6d時，該系統能夠同時高效去除生活污水中COD、TN、NH4+-N、TP和SS等污染物，出水水質優于城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)中一級B標準；冬季低溫期間系統處理效果有一定程度下降,但未出現惡化現象。在寧波某山區農村100m3/d生活污水治理項目中，采用厭氧接觸氧化/垂直流人工濕地組合工藝處理該村生活污水，組合工藝流程如圖2所示，在池內氧化區安裝軟性填料以增加池中的生物量，強化對COD去除作用，污水設計停留時間10h，并在氧化池后段設置沉淀區。該系統經過調試，1個月后進入穩定運行，污水中COD、TN、TP去除率達92.2%、75.6%、93.3%，最終出水水質的主要指標達到城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)中一級A標準。

                                            圖1厭氧接觸氧化/人工濕地組合工藝

 Fig.1Combinedprocessofbiologicalcontactoxidation/constructedwetland

2.3厭氧＋膜

 Li-BingChu等[5]將中空纖維膜組件直接浸沒于EGSB反應器的上部處理生活污水，研究結果表明，溫度大于15℃時，對COD和TOC的去除率分別為85％～96％和83％～94％；當溫度降低時，對生活污水的處理效果下降，這時提高水力停留時間和液體的上升流速可增加去除效果；但是工藝對TN和TP的去除效果較差。楊云軍[6]等人采用EGS和MBR組合系統處理生活污水，結果表明，在溫度30℃、EGSB水力停留時間為0.8h、MLSS在2815g/L，MBR的HRT為2h、MLSS為10g/L、DO為2mg/L時，系統運行穩定。COD和NH4＋-N去除率分別為95%以上和90%以上，色度去除率大于90%，分別為10mg/L以下、5mg/L以下和20倍以下，SS和濁度幾乎可以完全去除，出水水質優于城市污水再生利用——城市雜用水水質標準；同時組合系統污泥產量低，可大大減少污泥處理處置費用。

3結語與展望

 為了滿足越來越嚴格的城鎮污水排放標準，把厭氧反應器和后續的工藝結合起來處理生活污水是可行的，考慮到我國當前資金短缺、能源不足與污染日益嚴重的現狀，此技術在我國生活污水處理領域將具有廣闊的發展和應用前景。但是很多研究成果還只停留在實驗室階段，工程應用的經驗也不太多，因此將來研究的重點主要體現在以下幾方面：

 ①溫度對厭氧微生物的影響比對好氧微生物的影響大得多，城市污水溫度一般達不到中溫消化要求，尤其在我國北方。因此，如何使厭氧反應器在低溫條件下穩定運行是非常必要的。

 ②在厭氧-好氧工藝中，把好氧反應器中的一部分污泥回流到厭氧反應器可減少污泥的產量，減輕了后續污泥處理的負荷。關于好氧污泥回流的量及厭氧反應器保持穩定運行的控制參數等研究應盡快開展。

 ③當污水中含有較多的大顆粒有機物時，可以采用兩段厭氧，即將厭氧反應分解為可獨立控制的水解酸化和甲烷化兩個階段[7]。文獻[8]中采取兩段厭氧使系統的啟動時間可縮短到30d以內，僅為常規厭氧工藝啟動時間(3～6個月)的1/3～1/6，反應器的運行效率得到了大幅度提高。為了更準確有效的選擇工藝可建立模型，這樣可根據當地的水質和環境要求選擇一段厭氧或二段厭氧。

 ④人工濕地與其它處理污水的方法相比，系統具有高效率、低投資、低運行費、低維護技術、基本不耗電的特點。厭氧+人工濕地處理技術將會成為高效、低能耗、低成本的污水資源化技術，應加大這方面的研究。

 ⑤在現有組合工藝的基礎上進一步優化或開發出更高效節能的工藝，使出水水質能夠滿足城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)中一級A標準。

參考文獻

[1]李亮.UASB-SBR工藝處理城市生活污水的試驗研究[D].武漢：武漢大學，2005.

 [2]李亮，黃種買，張傳國.UASB－SBR工藝處理城市生活污水的研究.工業水處理，2005，25（10）：21－23.

 [3]P.P.Pontes,C.A.L.Chernicharo,E.C.Frade，etal.PerformanceevaluationofanUASBreactorusedforcombinedtreatmentofdomesticsewageandexcessaerobicsludgefromatricklingfilter[J].WaterScienceandTechnology，2003，48(6):227-234.

 [4]C.A.L.Chernicharo,M.C.P.Nascimento.Feasibilityofapilot-scaleUASB/tricklingfiltersystemfordomesticsewagetreatment[J].WaterScienceandTechnology,2001,44(4):221-228.

 [5]Li-BingChu,Feng-LinYang,Xing-WenZhang.Anaerobictreatmentofdomesticwastewaterinamembrane-coupledexpendedgranularsludgebed(EGSB)reactorundermoderatetolowtemperature.[J].Processbiochemistry,2005,40:1063-1070.

 [6]楊云軍,馬莉,李秀芬，等.采用EGSB－MBR組合系統處理生活污水.無錫輕工大學學報，2005，24（1）：29－33.

 [7]LucasSeghezzo,GrietjeZeeman,JulesB.vanLier.Areview:theanaerobictreatmentofsewageinUASBandEGSBreactors[J].BioresourceTechnology,1998,65（3）:175-190.

 [8]李海波,馬錚錚,李曉東.復合厭氧工藝處理生活污水的快速啟動研究[J].中國給水排水，2007，23（21）：33-36.

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