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好氧处理——生物膜法

　　生物膜法是使微生物群体依附在其它物体表面而呈膜状，并让废水与它接触后得到净化的方法。根据生物膜与废水接触方式的不同，分为生物滤池法，生物转盘法及接触氧化法。

　　厌氧法

一般认为，厌氧生物处理技术的反应器主体经历了3个时代。传统厌氧发酵工艺(代反应器，以厌氧消化池为代表)因需要较高的温度，较长的停留时间，且处理效能低而被逐渐淘汰。目前以上流式厌氧污泥床(UASB)为代表的第二代反应器和以厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)和厌氧内循环反应器(IC)为代表的反应器已被广泛引入到啤酒废水处理工程应用中，并取得了良好的效果。

　　厌氧-好氧法

　　单纯的好氧工艺耗能太高，产污泥量大;厌氧工艺省能产能，有效去除有机物，出水离达标还有一定差距。厌氧-好氧串联工艺综合两者的优点，成为目前啤酒废水处理技术选择的方向。

复合垂直流人工湿地技术

近年来，我国不断地对人工湿地处理技术加以深入研究和实践，中国科学院水生生物研究所的zhuanli———复合垂直流人工湿地技术在海南推广使用，并取得良好的社会效益和经济效益，其突出优点是系统净化功能强，劣Ⅴ类的地表水经过处理后出水指标可达到Ⅱ~Ⅲ类标准，原生活污水经过处理可达《污水综合排放标准》GB/T8978-1996 一级排放标准。这一技术不仅可对污水进行集中处理，而且可因地制宜进行分散处理，这一系统常年运行比较稳定，即使在冬季也有较好的净化效果。工程建设运行费用较低也是人工湿地技术的重要特点。采用复合垂直流人工湿地技术的单位投资成本约1 100 元/t，大约为一般二级污水处理厂的1/3；运行成本低于0.1 元/t，仅为一般二级污水处理厂的1/6。同时，这一系统日常运行管理维护只需1 名兼职管理人员。

好氧颗粒污泥的形成是一个长期而复杂的微生物生态学过程。虽然好氧颗粒污泥培养的次baodao是利用连续流AUSB反应器，但目前，国内外好氧颗粒污泥的培养主要集中在SBR反应器中。研究者从反应器的运行条件、物理化学角度和微生物角度对好氧颗粒污泥的形成和机理进行解释。从反应器的运行条件来看，好氧颗粒的形成需要反应器的运行满足以下3个条件:⑴基质在供给方式上能形成对比明显的基质充足期(Feast)和基质贫乏期(Famine)，(2)利用短的沉淀时间对反应器内的微生物进行选择，(3)通过曝气提供足够的剪切作用。从物理化学角度来看，SBA反应体系内的水力剪切作用、短沉淀时间等选择压力，可有效提高细胞的疏水性并促进EPS的分泌[9]，较高的细胞表面疏水性和EPS可促进细胞相互聚集粘附，有利于好氧颗粒污泥的形成。
人工湿地污水处理技术原理

人工湿地的工艺原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料（如卵石等）混合组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折流动，或在床体表面流动。在不同材质、不同粒径配比的基质填料上种植特定的处理性能好、成活率高的净水植物，形成一个*的动植物生态环境，对污染水进行处理，从而成为人工建造的、可控制的、工程化的湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质通过沉积、过滤、吸附和分解等作用得到净化。同时，人工湿地中的植物除了增加湿地基质的透水性，还能与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境，通过氧的传递，形成特殊的根际微生态环境，这一微生态环境具有很强的净化废水的能力。研究表明，城市污水在3~5 h 内流过200 hm2 以上的沼泽湿地后，硝酸盐即可减少63%，磷减少57%。人工湿地对磷的去除是通过植物的吸收、微生物的积累和填料床的物理化学等几方面的共同协调作用完成的。由于该系统出水质量好，适合于处理饮用水源，或结合景观设计，种植观赏植物改善风景区的水质状况。其造价及运行费远低于常规处理技术。英、美、日、韩等国都已建成一批规模不等的人工湿地。

BIC厌氧反应器的优点

独到的结构设计。

我公司自主开发的BIC厌氧装置在布水系统上采用旋流布水，上下三相分离器采用差别式设计，大大提高了分离效果，确保了反应器稳定的运行。

处理能力高。

BIC反应器的负荷是UASB反应器负荷的5-7倍，UASB反应器的容积负荷通常为3-5kgCOD/m3.d，而BIC反应器的容积负荷可达到20-30kgCOD/m3.d。

运行费用低。

由于BIC反应器的处理效率、进水负荷比UASB反应器的处理效率高，废水的处理成本低；同时由于合理的结构设计，不需要另投酸或碱液来调节PH，可节省大量运行费用。

污泥不易流失，容易形成颗粒污泥。

由于BIC*的反应器结构和高的水利负荷和产气负荷，比UASB更能形成和保持颗粒污泥。

投资省，占地面积少。

因BIC有机负荷比UASB高，因此处理同样规模的有机废水，BIC反应器的容积比UASB要小，故BIC反应器的建造成本比UASB要低。

可增加二次厌氧工艺，进一步提高厌氧阶段的COD去除率，在减少好氧阶段负荷的同时，增加沼气产量，提高企业经济效益。

人工湿地的概念及特点

人工湿地是近年来迅速发展的生物—生态治污技术，可处理多种工业废水，包括化工、石油化工、纸浆、纺织印染、重金属冶炼等各类废水，后又推广应用为雨水处理[1-2]。这种技术已经成为提高大型水体水质的有效方法。人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。

UASB与BIC两代厌氧反应器的比较

UASB反应器

UASB即为上流式厌氧污泥床反应器，整个反应器主体可分为两个区域：反应区和气、液、固

三相分离区。

污水通过水泵提升到厌氧反应器的底部，利用底部的布水系统将污水均匀地布置在整个截面上，同时利用进水的出口压力和产气作用，使废水与高浓度的厌氧污泥充分接触和传质，将废水中的有机物降解。废水在反应区缓慢上升，进一步降解有机物。气体、水、污泥在同时上升过程中，沼气首*入三相分离器内部通过管道排出，污泥和废水通过三相分离器的缝隙上升到分离区，污泥在分离区沉淀浓缩并回流到三相分离器的下部，保持厌氧反应器内的生物量，沉淀后的出水通过管道排出罐外。

BIC反应器

1、BIC厌氧反应器的原理

BIC即为贝斯特公司自主开发的内循环厌氧反应器，它是由布水器、下三相分离器、上三相分离器、提升管、回水管、气液分离器、罐体及溢流系统组成。基本原理如下：两层三相分离器人为的将整个反应区分为上、下两个区域，下部为高负荷区域，上部为精处理区。废水在进入厌氧反应器的下部时，与从气液分离器回流的水混合，混合水在通过反应器下部的颗污泥层时，将废水中大部分的有机物解，产生大量的沼气。通过下三相分离器的废水由于沼气的提升作用被提升到上部的气水分离装置，将沼气和废水分离，沼气通过管道排出，分离后的废水再回流到罐的底部，与进水混合；经过下三相分离器的废水继续进入上部的精处理区，进一步降解废水中的有机物。后废水通过上三相分离器进入分离区将颗粒污泥、水、沼气进行分离，污泥则回流到反应器内以保持生物量，沼气由上部管道排出，处理后的水经溢流系统排出。

工艺说明如下：

（1）污水收集系统

该系统处理对象一般为厨房和洗浴房产生的污水，将下水道等与污水管道之间采用暗槽连接，并在入井口处设一格栅以去除较大的颗粒物。

（2）处理池由厌氧发酵池和复合生态系统床组成，形成一体化结构

厌氧发酵池由3个格组成。厌氧发酵的第1格主要是用来调节水量，同时在某种程度上也具有均匀水质和初沉的作用；第2、3格对污水中有机物进行有效降解，有利于复合生态床处理。

（3）复合生态床结构

复合生态床是处理系统中的主要构筑物，是一个或两个渗滤池组合而成的矩形的砖结构物。池内装有沙砾和人工土等基质。

（4）沙砾和人工土的组成和厚度

Ⅰ沙砾层由不同粒径沙砾组成，一般分为3～4层，沙砾采用多孔、比表面积大的无机基质。

Ⅱ人工土的选配 土壤中存在种类繁多，数量庞大的各种细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物等，是维持土壤、完成生态系统功能中物质和能量转化*的组成部分，它们是土壤生态系统中物质和能量循环的分解者和转化者。因此，人工土应选择沙、高肥力的耕层壤质土和草炭为原料。人工土的厚度一般为10～20cm。

厌氧技术的发展大致经历了三个阶段：

    ①以厌氧接触池为代表的代厌氧反应器，污泥停留时间（SRT）和水力停留时间（HRT）大体相同，反应器内污泥浓度较低，处理效果差。为了达到较好的处理效果，废水在反应器内通常要停留几天到几十天之久。

②以UASB为代表的第二代厌氧反应器，依靠颗粒污泥的形成和三相分离器的作用，使污泥在反应器内滞留，实现了SRT>HRT，从而一定幅度地提高了反应器内污泥浓度，但是反应器的传质过程并不理想。要改善传质效果，有效的方法就是提高表面水力负荷和表面产气负荷。然而高负荷产生的剧烈搅动又会使反应器内污泥处于*膨胀状态，污泥过量流失，不得不靠污泥的大量回流来增加生物量，使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向转变，处理效果变差。