有機(jī)污水處理工藝技術(shù)介紹

在生物處理中，廢水中的有機(jī)物作為微生物的營(yíng)養(yǎng)源被微生物利用，最終分解為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物或合成細(xì)胞物質(zhì)而以污泥物態(tài)由水中分離，從而使廢水得到凈化。在好氧處理工藝中，微生物通過(guò)利用氧氣將有機(jī)污染物氧化為CO2和微生物的細(xì)胞物質(zhì)（污泥）。隨著氧化分解過(guò)程，大量能量被釋放，用于微生物降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì)，即好氧污泥；而厭氧處理工藝則是在無(wú)氧的條件下，大多數(shù)有機(jī)污染物的能量轉(zhuǎn)化為甲烷的形式，結(jié)果只有很少部分用于合成細(xì)胞物質(zhì)，而產(chǎn)生的沼氣可作為熱能被再利用。因此從生物反應(yīng)的原理上，顯而易見(jiàn)，厭氧處理存在很大的優(yōu)勢(shì)。

整個(gè)厭氧過(guò)程分為水解、發(fā)酵、產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段、產(chǎn)甲烷階段。

1.水解階段

高分子有機(jī)物因相對(duì)分子量巨大，不能透過(guò)細(xì)胞膜，因此不可能為細(xì)菌直接利用。因此它們?cè)诘谝浑A段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被蛋白酶分解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過(guò)細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。

2.發(fā)酵（或酸化）階段

在這一階段，上述小分子的化合物在發(fā)酵細(xì)菌（即酸化菌）的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸（簡(jiǎn)寫(xiě)為VFA）、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時(shí)，酸化細(xì)菌也利用部分物質(zhì)合成新的細(xì)胞物質(zhì)，因此未經(jīng)酸化廢水厭氧處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多的剩余污泥。酸化菌對(duì)pH有很大的容忍性，產(chǎn)酸可在pH到4的條件下進(jìn)行，產(chǎn)甲烷菌則有它自己的最佳pH：6.5～7.5，超出這個(gè)范圍則轉(zhuǎn)化速度將減慢。同時(shí)可以查看中國(guó)污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。

3.產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段

在此階段，上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步降解為乙酸（又稱醋酸）、氫和二氧化碳，這是最終產(chǎn)甲烷反應(yīng)的反應(yīng)底物。

4.產(chǎn)甲烷階段（最高的階段）

產(chǎn)甲烷菌是一種嚴(yán)格的厭氧微生物，與其它厭氧菌比較，其氧化還原電位非常低（<-330mV）。

【有機(jī)污水處理工藝技術(shù)特點(diǎn)】

1、無(wú)需曝氣，節(jié)省用電。理論上講，好氧曝氣去除1kgBOD需要耗電1.67kWh,而通過(guò)厭氧處理，可以節(jié)約電耗80％。

2、產(chǎn)生有價(jià)值的能源——沼氣。理論上講，厭氧降解1kgCOD可以產(chǎn)生0.4～0.5m3沼氣，每m3沼氣的燃燒熱值大約為23000～27000kJ/ m3,如用于發(fā)電，1立方米沼氣可發(fā)電1.50～1.80度。

3、產(chǎn)生污泥量少，顆粒污泥同時(shí)是有價(jià)值的接種產(chǎn)品。通常好氧去除1kgBOD產(chǎn)生0.4kg很難處理的好氧污泥；而厭氧去除1kgCOD只產(chǎn)生0.05kg左右的厭氧污泥，而且無(wú)需處理，可以作為有價(jià)值的種泥商品。

4、由于合成新生細(xì)胞少，合成細(xì)胞所需的氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽也少。好氧反應(yīng)對(duì)氮、磷的需求比例是：BOD:N:P=100:5:1,而厭氧反應(yīng)對(duì)應(yīng)的比例為：BOD:N:P=300:5:1。

5、處理容積負(fù)荷高，占地小。

6、抗沖擊負(fù)荷性強(qiáng)。

7、一般好氧法處理氨氮大約在30%左右，而好氧與厭氧結(jié)合氨氮的處理能力可以達(dá)到80%左右。

雖然厭氧在處理高濃度有機(jī)廢水方面具有較大優(yōu)勢(shì),但是它同時(shí)也存在一定的缺點(diǎn),如運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng),需要較高的管理水平,容易產(chǎn)生臭味，特別是對(duì)于規(guī)模較小的工業(yè)處理工程更是如此。但是在厭氧反應(yīng)中可以放棄反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應(yīng)控制在酸化階段，這樣較之全過(guò)程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速，故水解池體積小；

（2）不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了造價(jià)，便于維護(hù)；

（3）對(duì)于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。

（4）油脂分子在水解酶作用下生成甘油與脂肪酸，大分子有機(jī)物被分解為小分子物質(zhì)，經(jīng)水解反應(yīng)后廢水中的溶解性COD增加，可生化性提高，有利于微生物對(duì)基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過(guò)程中減少了一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這將加速有機(jī)物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。

因此選擇水解酸化作為生化反應(yīng)的預(yù)處理。為了增加污泥與廢水的接觸面積，提高酸化效果，可在水解池放置軟性填料。(來(lái)源：谷騰水網(wǎng))