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煉油廢水厭氧生物處理技術(shù)。

煉油廢水是一種污染物成分復(fù)雜、懸浮物和油類污染物含量高、生物毒性和可生化性強的有機廢水。污水經(jīng)過物理和化學(xué)過程處理，去除大部分油污染物和懸浮物，然后進入生化處理過程，污水中的大部分有機污染物(如COD、氨氮)被微生物降解。。生化處理技術(shù)主要是利用微生物代謝產(chǎn)生的水解酶開環(huán)，打破水中大分子有機污染物的化學(xué)鍵，將其轉(zhuǎn)化為小分子有機物質(zhì)，再將小分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可降解的小分子。分子通過微生物協(xié)同作用。分子，
H2O、CO2和N2是現(xiàn)代污水處理工藝中最重要的處理技術(shù)，可以實現(xiàn)污水的凈化效果。它具有基建費用低、用水量大、降解效果顯著、應(yīng)用領(lǐng)域廣等優(yōu)點。

1.厭氧生物技術(shù)。
厭氧生物技術(shù)是在厭氧條件下降解大量有機污染物，產(chǎn)生ch、CO等無機物的過程。在厭氧生物活性過程中，有機化合物具有復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)和難開環(huán)斷鏈，轉(zhuǎn)化為分子結(jié)構(gòu)簡單易降解的化合物，釋放出一定的能量。厭氧生物處理是一個代謝過程，由成千上萬個功能不同的微生物菌群共同完成。這是一個極其復(fù)雜的生化過程，相互影響，相互制約，同時進行。
厭氧生物反應(yīng)的階段理論經(jīng)歷了從兩個階段到四個階段的發(fā)展過程:兩階段理論是指厭氧技術(shù)研究的早期階段。認(rèn)為厭氧反應(yīng)包括兩個階段，即酸性階段和堿性階段。隨著厭氧生物技術(shù)研究的深入，研究者提出了厭氧反應(yīng)的三階段理論，認(rèn)為厭氧微生物的降解過程可分為水解酸化、產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷三個階段。現(xiàn)代微生物檢測方法的成熟進一步推動了厭氧微生物學(xué)的研究，表明厭氧生物反應(yīng)可分為四個階段，即水解階段、酸化階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。另一種說法是四個階段。根據(jù)各反應(yīng)階段涉及的微生物種類，可分為水解酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、耗氫產(chǎn)乙酸產(chǎn)甲烷四個階段。無論是兩階段理論還是后期的四階段理論，厭氧生物反應(yīng)機理研究的內(nèi)涵都是微生物首先將復(fù)雜的有機物(纖維素、蛋白質(zhì)和脂類)發(fā)酵成有機酸、酒精和co、NH、h等。然后產(chǎn)酸細(xì)菌將甲酸、乙酸、甲醇以外的有機酸和醇類轉(zhuǎn)化為乙酸。然后產(chǎn)甲烷菌將甲酸、甲醇、乙酸、一氧化碳等小分子轉(zhuǎn)化為甲烷。

廢水厭氧生物處理技術(shù)的主要應(yīng)用設(shè)備包括普通消化池、厭氧接觸池、升流式厭氧污泥床(UASB)和厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)。
2.升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)
1977年，經(jīng)過大量的結(jié)構(gòu)計算和實驗驗證，荷蘭的萊廷加教授發(fā)明了上流式厭氧污泥床(UASB)。UASB的污水從下往上流。底部由具有高微生物活性的高濃度污泥床組成。污水中的大部分有機化合物通過污泥床與微生物菌群充分接觸。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生甲烷、二氧化碳等小分子化合物。氣體由反應(yīng)器頂部的三相分離器收集并重復(fù)使用。污泥通過重力返回污泥床區(qū)域。
2.1UASB工藝原理。
UASB反應(yīng)器的工作原理是污水從反應(yīng)器底部進入，在向上流動的過程中與污泥床完全接觸。水中的有機物被厭氧菌利用，降解為甲烷、一氧化碳和小分子化合物。厭氧過程中產(chǎn)生的沼氣導(dǎo)致污水在反應(yīng)器中內(nèi)部循環(huán)，促進污泥床中的污泥形成顆粒污泥。同時，帶有氣體的污泥隨著水流上升到反應(yīng)器頂部。當(dāng)氣-水-污泥混合物通過三相分離器時，沼氣進入集氣室集中收集再利用。污泥顆粒在重力作用下沉淀并返回。去污泥床繼續(xù)和污水中的有機物反應(yīng)。

2.2工藝的技術(shù)特點。
與早期厭氧工藝相比，UASB具有以下優(yōu)點:
(1)污泥濃度是早期污泥池的十倍以上，污染物降解效果顯著。
(2)省略了機械攪拌裝置的輔助部件，發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣隨著水流的上升而上升，迫使上部污泥床處于懸浮狀態(tài)。
(3)省略污泥沉淀池和回流設(shè)備，在反應(yīng)器頂部安裝三相分離器。隨著水流上升的污泥在三相分離器的水力作用下返回污泥床反應(yīng)區(qū)。
(4)減少了設(shè)備堵塞和反沖洗操作，污泥床沒有載體，節(jié)約了設(shè)備成本，避免了填料堵塞等問題。
2.3過程的研究與應(yīng)用。
SaberA。UASB+浮萍塘處理生活污水。夏季進水化學(xué)需氧量濃度為749毫克/升時，經(jīng)UASB處理后降至151毫克/升，出水最終化學(xué)需氧量為49毫克/升.；冬季，當(dāng)進水化學(xué)需氧量為871毫克/升時，UASB處理后的化學(xué)需氧量將達(dá)到257毫克/升，最終出水為73毫克/升.
H.Nadais等用絮凝污泥作為接種污泥，用間歇式UASB反應(yīng)器處理乳品廢水。結(jié)果表明，間歇式UASB處理乳品廢水(COD向甲烷的最高轉(zhuǎn)化率)的最佳周期為96h(營養(yǎng)情況下48h無營養(yǎng)情況下48h)，最大負(fù)荷為22gcod/L·d，添加營養(yǎng)的當(dāng)量為44gcod/L·d
R.研究了中溫(29℃和35℃)混合升流式厭氧污泥床處理家禽屠宰廢水。結(jié)果表明，最佳有機負(fù)荷為19kgcod/m3·d，TCOD和SCOD的去除率分別為70%86%和80%92%。沼氣(最大甲烷含量為72%)1.15.2m3/m3·d；當(dāng)反應(yīng)器進水有機負(fù)荷達(dá)到9.27kgCOD/m3·d時，最大甲烷產(chǎn)量為0.32m3/kgCOD，當(dāng)反應(yīng)器運行225天后，實驗結(jié)束時，污泥床將形成黑色成熟顆粒污泥，粒徑為2.5-5mm。
3.膨脹顆粒污泥床(EGSB)
經(jīng)過20多年的實驗研究和實際應(yīng)用，荷蘭的BiothaneSystems公司開發(fā)了基于UASB結(jié)構(gòu)并結(jié)合厭氧流化床工藝優(yōu)點的膨脹顆粒污泥床(EGSB)工藝。EGSB工藝是基于UASB工藝的新一代反應(yīng)堆。廢水回流設(shè)計和塔式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)進一步提高了厭氧反應(yīng)能力。
3.1EGSB工藝原理。
EGSB反應(yīng)堆根據(jù)功能進行劃分。自下而上有進水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)和三相分離區(qū)。廢水在反應(yīng)區(qū)與流態(tài)顆粒污泥完全接觸，加速厭氧反應(yīng)。反應(yīng)器廢水中的有機底物、各種中間產(chǎn)物和各種厭氧微生物生態(tài)系統(tǒng)相互作用，產(chǎn)生一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)。隨著厭氧菌群的不斷更新，有機污染物被分解，同時產(chǎn)生沼氣。EGSB反應(yīng)器的高流速不僅保證了有機污染物與微生物菌群的充分接觸，加速了厭氧反應(yīng)過程，而且進一步提高了反應(yīng)器的有機負(fù)荷處理能力和抗沖擊能力。
3.2egsb工藝的技術(shù)特點。
作為第三代厭氧工藝的代表，EGSB工藝具有以下優(yōu)點:
(1)塔式結(jié)構(gòu)高徑比大，節(jié)省設(shè)備空間。
(2)液體上升速度快，水氣泥漿充分接觸混合，促進反應(yīng)進程。
(3)廢水回流系統(tǒng)提高了反應(yīng)器的抗沖擊性和有機負(fù)荷處理能力。
3.3egsb工藝的研究與應(yīng)用。
目前，國內(nèi)對EGSB工藝的研究主要集中在釀酒、制糖等食品相關(guān)有機廢水的處理上。國外的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在有毒難降解有機廢水的處理。
采用努內(nèi)斯等人的EGSB反應(yīng)器在中溫條件下處理屠宰廢水。污水COD濃度:14404200，mg/L(可溶部分占40%-60%)。在OLR=15kgcod/(m3·d)、水力停留時間=5h的運行條件下，各項指標(biāo)均達(dá)到要求。