化 工 环 保
ENV IRONM EN TAL PRO TEC T ION O F CH EM ICAL INDU S TR Y
2005
年第
25
卷
种有效减少二次污染 、
成本低廉的废水处理技术 。
1990年
, D ienem ann
等
[
11 ]
将填有沙土的厌氧 、
好氧
填 充 柱 串 联 在 一 起
,
用 于 含 高 浓 度 总 有 机 碳
( TO C )
、
高氯联苯等其它难降解有机物的沥出液的
处理
,
结果
TO C
去除率较高 。同年
, R ifaa t
等
[
12 ]
报
道了厌氧 —好氧串联工艺最大限度去除城市生活污
水中
COD
、
BOD
5
和氮的实验结果 。
1992年
, A rm enan te
等
[
9 ]
利用某一类微生物的
特定降解能力
,
采用厌氧 —好氧串联工艺实现了对
有毒卤代芳香族化合物
(
2
,
4
,
6 - 三氯苯酚
)
的完全
矿化 。2000年
, A tuanya
等
[
13 ]
利用
U p f low anae rob ic
s ludge bed ( UA SB )
和
A e rob ic susp ended g row th
(A SG )
反应器对以含氯苯酚作为单一底物系统和
多底物系统的降解进行了研究 。结果表明
,
含氯苯
酚的好氧降解过程是以先易后难的顺序进行的
,
2 -
氯苯酚和 4 - 氯苯酚先被降解
,
然后 2
,
4 - 二氯苯酚
和 2
,
4
,
6 - 三氯苯酚被降解
;
而厌氧降解的过程则
是以相反的顺序进行
,
2
,
4 - 二氯苯酚和 2
,
4
,
6 - 三
氯苯酚先被降解
,
然后才是 4 - 氯苯酚的降解 。研
究结果还表明
,
厌氧 —好氧串联工艺去除的 2
,
4 -
二氯苯酚和
COD
分别比单一好氧处理工艺高 8
%
和 13
%
。作者认为
,
这可能是由于厌氧处理过程已
经生物降解了一些好氧菌相对难降解的有毒有机物
所致 。国外学者在关注厌氧 —好氧串联工艺对难降
解有机物去除的同时
,
仍在不断深入研究该工艺应
用于生活污水和一般工业废水的处理
[
14, 15 ]
。
北京市环境保护科学研究院在 20世纪 80年代
开发出水解 —好氧组合工艺 。该工艺最初被应用于
一般低浓度生活污水的处理
,
已有比较成熟的经验
,
而用于 处 理 较 高 浓 度 有 机 工 业 废 水
( COD
约 为
2 000～3 000
m g /L )
是近几年才发展起来的 。白端
超等
[
16 ]
采用水解 —好氧工艺处理染整废水取得了
良好的效果
,
在水解产酸阶段
,
好氧难降解的物质如
高分子染料 、
助剂等被分解为乙酸类低分子化合物
,
在一定程 度 上 提 高 了 废 水 的 可 生 化 性 。宁 天 禄
等
[
17 ]
采用水解 —好氧工艺
,
在总水力停留时间为
30～40
h
的条件下处理
COD
为 1 400～2 300
m g /L
的中药废水
, COD
去除率达 96
.
99
%
。韩正昌等
[
18 ]
采用该工艺处理进水
COD
小于 500
m g /L
的表面
活性剂废水
,
提出将水解反应器与好氧反应器的体
积比控制在 0
.
33～0
.
35 之间
,
可使出水
COD
小于
120
m g /L ,
且基本无污泥排放 。
水解 —好氧组合工艺仅对
COD
在 1 000
m g /L
以下的废水有较理想的处理效果 。对于
COD
较高
的废水
,
厌氧 —好氧串联工艺有更广泛的适用性 。
关卫省等
[
19 ]
采用厌氧 —好氧串联工艺处理
COD
为
5 200
m g /L
的石油化工废水
,
经 24
h
厌氧处理和 4
h
好氧处理
,
废水
COD
总去除率为 85
%
～96
%
。施
英乔等
[
20 ]
设计了采用厌氧
(UA SB )
和好氧
( SB R )
串联组合技术处理
COD
为 6 840
m g /L
的碱性过氧
化氢机械废水的工艺
,
总水力停留时间为 2
d,
废水
COD
去除率可达 90
.
3
%
。
厌氧 —好氧和水解 —好氧串联组合工艺也存在
明显的不足 。首先
,
厌氧过程的水解酸化虽然进行
得较快
,
但当甲烷菌受到抑制或水解酸化的产物没
有即时移走或被降解时
,
水解酸化的产物积累太多
,
造成产物对水解酸化菌的抑制
;
其次
,
酸化后的低
pH
条件也会引起水解酸化菌的抑制
,
从而阻止其它
大分子污染物的进一步降解
,
这种情况对于高浓度
有机废水尤其容易发生 。
3
.
3 同一空间内同时完成的组合工艺
同一空间内同时完成的组合工艺设想在一个反
应器内使好氧菌和厌氧菌亲密接触
,
随着好氧菌原
位降解厌氧中间代谢物的进行
,
可减少中间物的积
累
,
又可有效推动厌氧处理过程的进行 。理论上讲
,
在同一个反应器内充分发挥好氧处理和厌氧处理的
优势
,
微生物可以非常有效地对有机物进行连续的
连串生物降解作用
,
即使是高浓度有机废水的降解
也不易因中间代谢物的积累受到抑制
,
而且微生物
的多样性和代谢产物的相互交换可以在一定程度上
提高整个系统的稳定性 。
G u io t
等
[
21 ]
认为
,
厌氧微生物颗粒的周围被一
群兼氧菌所占据
,
在限氧条件下
,
氧气会先被这些兼
氧菌所消耗
,
有效地避免了颗粒中心的产乙酸菌和
产甲烷菌直接接触氧气 。因此
,
只要氧气的供给少
于其利用率
,
它们就可以受到好氧菌呼吸作用的保
护与空气隔绝 。这样在颗粒外层好氧菌占绝大多
数
,
在颗粒内层则以厌氧菌的活动为主
,
颗粒生物膜
可以使好氧菌和厌氧菌在同一反应器中同时发挥作
用并将氧化和还原异化作用组合在一起 。1998年
,
G u io t
[
21 ]
通过对含树脂酸废水的处理初步验证了这
一设想的组合工艺的可行性
,
他通过向连续操作的
UA SB
反应器的液体循环管注入氧气
,
为厌氧颗粒
污泥床提供溶解氧
,
以厌氧颗粒污泥为载体
,
促使悬
浮液和厌氧颗粒外围好氧菌的生长
,
由于好氧菌和
兼氧菌消耗氧气使颗粒污泥内层的溶解氧突然降为
零
,
以达到好氧和厌氧两种状态的组合 。实验结果
表明
,
好氧菌和兼氧菌为产甲烷菌提供了必不可少
・
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1
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