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1、举例阐述有机污物好氧处理与厌氧处理的区别联系摘要：介绍有机污染物的生物处理工艺的应用现状和开展趋势。比拟了厌氧(水解)法和好氧法废水生物处理 技术的优缺点, 阐述了有机污物好氧处理与厌氧处理的区别联系并分析了厌氧 (水解) 好氧组合工艺的主 要优势。关键词：有机污染物 好氧处理 厌氧处理Abstract: The biological treatment process of organic pollutants in the application of the status quo and development trends. parison of anaerobic (hydrolys
2、is) Act and aerobic biological wastewater treatment technology, advantages and disadvantages, describes the aerobic treatment of organic dirt and anaerobic treatment of the distinction between links and analysis of anaerobic (hydrolysis) - aerobic bined process of the main advantage.Key words: organ
3、ic pollutants, aerobic treatment, anaerobic treatment随着城市化进程的加快,污染负荷的不断增大,城市景观水体的整治与改善问题日益受到人们的关注。 众所周知，造成水体污染的主要成份绝大局部是有机物。含有有机污染物的废水易造成水质富营养化，危 害比拟大1。有机污染物也是生物质能，大局部是能够被人类可利用。污水的处理就是最大程度从中获取 碳与能源，从而在回收利用生物质能的同时达到清洁环境的目的。污水处理的主要方法有物理、化学、物 理化学和生物方法。这些方法可以单一使用, 也可以针对不同的污水水质组合使用。污水生物处理法是 19 世纪末出现的污水治理
4、技术, 现今已成为世界各国处理污水的主要手段。我国现阶段的城市污水处理主要 以生物法为主, 物理法和化学法起辅助作用2。有机废水就是以有机污染物为主的废水。根据有机废水的性质与来源可将其划分为以下 3 类：第 l 类，废水中的有机污染物易于生物降解,这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的工业废水等。 其数量大，有机物浓度很高，对环境污染严重；第2 类，废水中的有机物易于生物降解，废水中的毒物含 量较多，这类废水主要来自印染、制革业等；第3 类，废水中的有机物难以生物降解。这类废水主要来自 造纸、制药业等。有机废水如果直接排放，会造成严重的水环境污染 3。废水生物处理是微生物以废水中的有
5、机污染物作为自身的营养和能源, 通过微生物的代作用，使废水 中呈溶解、胶体以与微细悬浮状态的有机污染物转化为未定、无害的物质的处理方法，同时使废水得到净 化的过程。这种技术成熟有效、经济可行,与化学或物理方法相比有独特的优势,开展至今已成为世界各国 处理城市生活污水和工业废水的主要手段4。在污水处理的过程中,根据环境可以分为有机物生物处理分为 有氧生物和厌氧生物处理过程，由于生物法中的各种微生物生长与水质关系密切，因而必须控制适宜的水 质指标以保证微生物能够正常的生长和工作。好氧生物处理厌氧生物处理备注氧气需不需温度-c10403040只代表常用的中 温细菌特点pH696575BOD55001
6、500mg/L 之 间，不低于 50100mg/L1500 mg/L 以上BOD: N： P100: 5： 1(350500)： 5： 1工业废水常需要 额外补充氮磷源好氧、厌氧水质要求表2.1 好氧生物处理原理好氧法是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理法。在有 氧的条件下，有机污染物作为好氧微生物的营养基质而被氧化分解，使有机物的浓度下降而微生物 量增加。由于有机污染物结构和性质的不同，好氧微生物的优势种群组成和数量也相应地发生变化。 有机污染物好氧微生物处理的过程为：大分子的有机污染物首先在微生物产生的各类胞外酶的作用 下分解为小分子有机物，进而被好氧微
7、生物继续氧化分解，通过不同途径进人三羧酸循环，最终被 彻底分解为二氧化碳、水、硝酸盐和硫酸盐等简单的无机物5。好氧处理过程中散发的臭气较少，目前对中、低浓度的有机废水，或者说 BOD 浓度小于5500mg/L 的有机废水，根本上采用好氧生物处理。好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法。由于 有氧作为氢承受体, 有机物的分解比拟彻底 ,释放的能量多,故有机物转化速率快, 所需的反响时 间较短，故处理构筑物容积较小。废水能在较短的停留时间获得高的 COD 去除率。好氧降解中, 有 机物质被彻底氧化分解为水和二氧化碳。在厌氧反响中, 原有机物质被改变化学结构, 降解为小分 子中间产物。好氧与厌氧分解均
8、释放能量和无机养分，为微生物生长所利用。好氧降解不仅彻底, 反响速率也较高，因此成为生化处理技术的主体。1 .F1rJ1輒嘉験爽1/ j pr：A籍环 ：（）2 t H?O图有机污染物好氧微生物处理的一般途径2.2好氧生物处理主要方法：好氧降解技术有活性污泥法和生物膜法。.活性污泥法活性污泥法（Activated Sludge）是最传统的好氧生物处理技术。所谓活性污泥是指微生物 利用废水中的有机物质生长与繁殖而形成的絮凝体。这一絮凝物质具有两个根本特性：一是吸 附与分解有机物质的能力强；二是自身的凝聚与沉降性好。因此，活性污泥法的工作原理是：在 有机废水过曝气供氧，促进微生物生长形成活性污泥，
9、利用活性污泥的吸附、氧化分解、凝聚 和沉降性能来净化废水中的有机污染物。处理过程中，有机降解是依赖活性污泥的吸附与氧化 分解能力，而水泥别离如此是利用活性污泥的凝聚和沉降性能。活性污泥法于1914年首先 在英国应用。污水经初沉池后，进入曝气池与污泥混合，从进水端向出水端呈推流式流动，在此 过程中完成吸附和代分解，然后在第二沉淀池中完成水与污泥的别离。决定活性污泥处理系统 功能和效果的因子很多，例如有机负荷、水力负荷与反响时间（决定反响器功能），污泥性质与 泥龄（决定生物种类、活性与沉降性能）以与溶解氧水平、温度、水压等（影响处理效率）。活性 污泥法中有两项最根本的技术措施：一是通过曝气来提高反
10、响器水体中溶解氧的水平；二是通 过污泥回流来保证反响器中的生物量与活性。因此，后人在研究和改良充氧方式和污泥回流的 根底上, 开展出了系列新型工艺。基于活性污泥法原理的新型生化处理技术中 , 较为典型和成 功的要属间歇式活性污泥法和氧化沟。 间歇式活性污泥法, 也称序批式活性污泥法 (Sequence Batch Reacto r, 即 SBR) , 是近十年来新开发的一种活性污泥法, 其特点是将初沉池、反响池和 二沉池各工序放在同一反响器 (SBR 反响器 ) 中进展, 提供一种时间顺序上的工艺处理模式 , 处理过程按序分为进水、反响、沉降、出水、闲置五个阶段。与传统的活性污泥法不同,废水在
11、 反响器中不呈推流式运动，而是在SBR反响器的曝气过程中与污泥完全混合。SBR法还具有 投资少、反响易于操作控制的优点。因此这一技术在处理生活污水、食品工业废水和有机化工 废水中得到广泛应用。氧化沟(Oxidation Ditch),亦称氧化渠或循环曝气池，这一方法的主要 特点是采用横轴转刷， 或竖轴外表叶轮曝气来推动水流。这一工艺不仅能耗小 ， 而且具有推流 式和混合式两者的特征。和 SBR 法一样, 氧化沟技术在国外应用很广, 除了用以处理城市生活 污水外, 还被用在组合工艺中处理炼油废水和含氮废水等6。.2生物膜法生物膜法(Biofilm techniques)是在处理废水的反响器中添加
12、介质(填料)作为微生物附着的载 体, 在分解有机污染物过程中, 微生物在介质的外表上生长繁殖, 逐步形成粘液状的膜, 然后, 利 用固着在介质外表的这种微生物膜来净化污水。在分解有机污染物的过程中, 载体上微生物的生 长会使膜逐步增厚, 形成表层好氧、层兼氧和厌氧的微生态环境 , 因此生物膜法具有一定的厌氧 降解功能。生物膜增厚至一定程度会自动脱落 , 形成污泥, 残留或新附着在介质外表的微生物将 继续生长繁殖, 形成新的生物膜。因此生物膜法具有无需污泥回流、膜的生物活性高、反响稳定 等优点。传统的生物膜法于1893 年在英国问世, 当时的水力负荷与有机负荷都较低。到20 世纪 60 年代后期
13、, 世界各国在新型载体填料的选择和研制以与供氧系统的改良和开发等方面取得了 系列成果, 极促进了生物膜反响器的开展。当前在世界各国推广应用的生物膜法大致可分为三类。 润壁型生物膜法: 废水和空气沿固定或转动的接触介质外表的生物膜流过, 例如生物滤池和生 物转盘。浸没型生物膜法：接触滤料完全浸没在废水中，采用鼓风供氧，例如接触氧化法。流 动床型生物膜法: 附有生物膜的介质在曝气充氧过程中悬浮流动, 例如生物移动床和生物流化床 等。流动床型生物膜法是 20 世纪后期开展较快的新型生物降解技术。不同类型的生物流化床在 结构、充氧方式、填料性质与形状方面有一定差异 ， 但反响器的共同特点是： 床载体在
14、充氧过程 中始终悬浮于液体中快速运动 ， 具有类似液体的自由流动性， 促进了物质的扩散与接触， 相应提 高了反响速率。生物流化床工艺的改良主要集中于充氧、进水分布系统与新型填料开发等方面。近年来，我国在研究和应用生物流化床技术处理石化、印染、制药废水和城市生活废水方面也取 得了一些突破性的进展。厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物，将各种 有机物转化为甲烷、二氧化碳等的过程。厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主 要类群的细菌，即水解产酸细菌(fermentative bacteria)、产氢产乙酸细菌(acetogenic bacteria)
15、和产 甲烷细菌(methanogenicbacteria)的联合作用完成。厌氧生物处理后面常常要连接好氧生物处理。复 杂的有机物首先在发酵性细菌产生的胞外酶的作用下分解成简单溶解性的有机物，并进入细胞由胞 酶分解为乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等脂肪酸和乙醇等醇类，同时产生氢气和二氧化碳，然后在产氢 产乙酸菌，将把丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸，进而在产甲烷细菌作用下，利乙酸生成 甲烷或在二氧化碳存在时利用氢气生成甲烷。8(1)发酵性细菌产氢产乙酸细菌同型产乙酸菌利用H2和CO2产甲烷菌30%分解乙酸的产甲烷菌70%厌氧生物处理的开展 厌氧生物处理法最早用于处理城市污水处理厂的沉淀污泥，后来用于处理高浓度有机废水。普 通厌氧生物处理法的主要缺点是水力停留时间长，一般需要2030d。进入上世纪50、60年代，特别是70年代的中后期，相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化 反响器的处理工艺，从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理，真正成为一种可以与好氧生物 处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。这些被称为现代高速厌氧消化反响器的厌氧生物处理工艺又 被统一称为“第二代厌氧生物反响器。20世纪90年代以后，随着以颗粒污泥为主要特点的UASB反响器的广泛应用，在其根底上又开 展起来了同样以颗粒污泥为根本的颗粒污泥膨胀床EGSB反响器和厌氧循环IC反响器。其中 EGSB 反响器利用外加
