厌氧反应器

厌氧处理是近年来污水处理领域发展较快的技能、运行稳定、产生沼气、可实现资源化利用等特点，已成为中、高浓度污水处理的主技能之一。污水经过厌氧处理后，后续工艺的处理负荷，为废水的达标治理增加。

厌氧反应是一个复杂的过程，微观分析表明厌氧降解过程可分为四步：水解、酸化、产氢产酸及产甲烷过程。分述如下：

1）水解阶段

高分子物因相对分子量，不能透过膜，因此不可能为直接利用。故此它们在阶段被胞外酶分解为小分子。例如纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过膜为所利用。

2）酸化阶段

水解后大的小分子化合物在发酵（即酸化菌）的内转化为简单的化合物并分泌到外。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸（简写作VFA）、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。与此同时，酸化也利用部分物质合成新的物质，因此未经酸化处理的污水厌氧处理时会产生多的剩余污泥。

酸化菌对pH有很大的容忍性，产酸可在pH到4条件下进行，产甲烷菌则有它自己的好的pH范围为6.5－7.5，出这个范围转化速度将减慢。

3）产乙酸产氢阶段

在此阶段，上一阶段的产物被进一步降解为乙酸、氢和二氧化碳，这是产甲烷反应的反应底物。

不论是在水解阶段或是在产酸产氢阶段，COD只是形态发生转化，是一种COD转化为另一种COD，实际的COD转化发生在产甲烷阶段，在那时，COD转化为甲烷而从污水中溢出，因此，如果将酸化后的污水直接进行好氧处理，运行成本不会有变化。

4）产甲烷阶段

产甲烷菌是一种严格的厌氧微生物，其氧化还原电位低（‹-330mv）。在此阶段，酸化产物被产甲烷菌分解合成为CH4、CO2和H2O等，甲烷的转化产率约为70－75%，故COD大为。

 

 
A3.2厌氧主流工艺的比对

经过近几十年的发展，厌氧工艺不断得以改进，衍生了多种类型的厌氧反应装置，并应用于大量的工程实例中。

厌氧既有传统的反应器又有现代好的反应器，这些工艺又可分为厌氧悬浮生长和厌氧接触生长工艺。其中一代反应器有：普通厌氧消化池、厌氧接触工艺等；在二代的厌氧反应器中，典型代表有：厌氧滤池（AF）、厌氧污泥床（Up-flow Anaerobic Sludge Bed、AF）、下行式固定膜反应器（DSFF）、厌氧附着膜膨胀反应器（AAFEB）、厌氧流化床（AFB）；第三代厌氧反应器是内厌氧反应器（IC）；膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Bed）为二代到第三代发展过程中的过渡产品，技能略不成熟。

目前主流厌氧有IC、Up-flow Anaerobic Sludge Bed、AF、Expanded Granular Sludge Bed等形态，这几种工艺成熟，较好的口碑。现进行详细比对，以好的厌氧反应装置。

表2-1 主流厌氧反应器技能性能比对表