厌氧生物技术在工业废水处理中的应用

摘 要：本文主要分析了厌氧生物技术在工业废水处理中的应用现状，结合影响厌氧生物消化有机物的几大因素，对厌氧生物技术在工业废水处理中的应用前景进行分析。厌氧生物技术以厌氧菌为主体，加强对厌氧菌生存环境的控制和调节有助于提升厌氧菌的消化作用，提高工业废水处理的质量和效率。因此需要结合不同菌类对环境的不同要求进行合理分配，以实现厌氧生物技术在工业废水处理中发挥更大的作用。

关键词：厌氧生物技术;工业废水;处理

随着现代化工业的发展以及人民生活水平的提升，出现各种新型的工业领域，工业废水的种类和排量有所增加，对污水治理提出了更高的要求。在可持续发展战略和生态和谐理念的影响下，厌氧生物技术应用于工业废水处理应运而生，能有效实现污水处理，同时符合节能减排的要求，有助于实现企业的健康发展。

1 厌氧生物技术在工业废水处理应用概述

1.1 工业废水的含义与特征

工业废水是一种污水和废水组成的污染物，主要包括一些在制造生产原料、中间产物以及产品的生产过程中产生的废液。工业废水与城市生活废水相比具有种类繁多，污染物组成繁杂，污水处理的难度大，耗费高等特点。

同时，工业污水的产量大、排放量大，约为整个废水系统的七成。由于产生和处理工业废水的环境非常复杂，因此工业废水处理是一项生物、化学、物理等学科综合的技术。由于污水中污染物的含量高，如果工业废水直接排放，将会对环境造成极大的、不可逆的影响，此外，工业废水因其不同的污染物，造成了酸碱度较高。通常情况下，工业废水的温度高，易燃易爆等有毒物质含量高也决定了不能直接排放，而必须经过处理。

1.2 厌氧生物处理技术应用原理

工业废水中有多种、大量的有机化合物，这些物质可以由厌氧微生物或兼性厌氧菌来进行处理。如先准备好厌氧环境，为厌氧微生物的生存和繁殖创造好厌氧环境后，将厌氧微生物投放于废水中，进行污水治理。微生物的生命活动会对各自的处理对象进行分解和降解，生成无污染、无公害的气体和小分子有机物，甚至一些有机物如甲烷还可以再利用，实现变废为宝。微生物对工业废水的降解过程中，不需要添加辅助介质，仅靠微生物的正常代谢就可以实现污水的处理，该技术又称为厌氧消化，在污水治理中产生了突出的作用。

2 厌氧生物处理技术的相关原理

2.1 厌氧生化的三个阶段

微生物开展生命活动通常是在一个生命集合体中来完成的，构建有突出污水治理效果的生命集合体需要大量的、复杂的细菌，这个过程就是发挥厌氧生物实现污水处理的关键。在研究过程中，厌氧微生物的复杂的生活过程通常被分成四个环节：水解阶段、酸化阶段、产乙酸阶段、产甲烷阶段。在实际工程中，为实现能更全面、准确的描述厌氧细菌的生理活动，将其重新划分为三个阶段。第一步，厌氧微生物将工业废水中的物质进行处理。第二步，使经过处理的物质在水中进行挥发。第三步，经过挥发后的工业废水转变为甲烷。

在工业污水的处理中运用厌氧生物技术，不仅有效的降低了工业和化工业领域所产生的废水对生态系统造成的破坏，将工业废水产生的有毒物质对人民生命财产安全造成的伤害降到最低。而且，处理工业废水时应用厌氧生物技术，还有助于实现水资源的多次使用，降低工业企业的成本。

2.2 厌氧生物技术之于工业废水处理的可行性

厌氧生物处理以直观而具体的方式可以解释为，在厌氧条件下，兼性厌氧菌与厌氧细菌以及其他微生物之间的相互影响的生命活动，将污水中的大分子有毒害的有机物进行降解，生成以无毒无害，无污染的小分子有机物和无机盐。这一过程不需要再投入外界资源，被分解的有机物作为受氢体，在被降解的同时产生一定的甲烷气体。

厌氧生物技术相比好氧生物技术，具有更广阔的使用空间，有更好的应用前景。第一，厌氧技术的成本较低，对工业废水进行厌氧处理技术可以提升经济效益。第二，厌氧生物技术的应用，对企业而言降低了排污费用。第三，在厌氧系统中污泥的处理成本相对于好氧生物技术几乎可以忽略不计。

3 厌氧生物技术在工业废水处理应用中的影响因素

3.1 温度

微生物对生存环境的温度有较严格的要求，且不同的微生物对环境的适应温度有所不同。只有处于适宜温度中，微生物才能通过生命活动与新陈代谢发挥出消化能力，最大程度发挥降解各种有机物的能力。因此在实际应用中，需要加强对温度的控制，最适宜温度的确定借助实验，分析消化率。实际上，厌氧微生物的生存环境可分为常温、中温、高溫状态，对于不同的温度状态，需要结合不同的相关的厌氧消化技术发挥消化作用。

3.2 pH

厌氧微生物降解有机物的过程不需要辅助介质，但由于厌氧微生物对环境的酸碱性有较高的要求，必须根据pH调整各种微生物的组成，才能满足消化反应的要求。不同菌类对酸碱性的要求不同，其中，甲烷菌要求酸碱适宜，因此培养皿中的液体不能出现过酸或过碱的状况，从而使得种菌类大量繁殖，同时快速消化有机物。产酸菌和其他菌类不同，对酸碱性要求控制在4.5～8.0。为最大程度发挥酸碱性对菌类消化反应的辅助作用，对于在同一个容器中进行繁殖的菌类，需要结合各种菌类所适应的pH，综合确定容器环境中的最佳pH。

3.3 氧化还原电位

厌氧微生物在无氧的环境中进行消化反应，发挥降解有机物的作用，但处理废水的过程中，厌氧反应器中出现氧气也是不可避免的。且厌氧微生物所需的厌氧环境不是绝对意义的无氧，相关人员需要测定各种菌类的适应氧气浓度，根据所得标准判定容器中的氧气含量，以便于进行有效的调整控制，促使菌类的繁殖和消化。一般而言，通常通过氧化还原电位来进行氧气浓度的判断，应当确定各种菌类的氧化还原电位保持在最佳范围。

3.4 有毒物质

厌氧微生物会对一部分有机化合物起到降解的作用，但废水中的有机化合物只是众多污染物质中的一种。污水中存在的重金属等有毒物质，不仅难以降解，还会威胁到厌氧微生物的生存，大大降低厌氧消化反应的效率。主要表现为，在硫化物质的还原反应中，硫化物的还原产物会反过来抑制消化反应，形成负反馈调节。为降低这种负反馈作用的影响，需要投入金属盐以减少有毒物质。

4 厌氧微生物技术在工业废水处理中的应用前景

在工业废水的处理中，应以厌氧生物技术为主，好氧生物技术为辅。由于相比传统的好氧生物技术，厌氧生物技术在工业废水处理中的应用具有成本低、能源消耗少的优点。在气候适宜的地区应用厌氧技术，有助于全面提高城市对工业废水的处理效率。但是，考虑到该项技术对有毒物质具有较高的敏感性，重金属和硫化物会极大的影响甲烷菌的繁殖。因此，还需要将厌氧生物技术与其他工业废水处理技术进行结合，探索综合处理循环系统。

5 小结

随着科技的发展以及经济社会的进步，厌氧微生物技术在工业废水处理中的运用日趋成熟，厌氧微生物技术在工业废水处理中有着广阔的应用前景。在处理造纸废水、皮革制造相关废水、啤酒加工废水、机械制造废水等工业废水中，该技术取得了良好的效果。对于现存的一些缺陷需要进一步改善，以提升厌氧微生物技术在工业废水处理中的实际效果。

参考文献：

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[2]陈国强.厌氧微生物技术处理工业废水的作用价值[J].化工管理，2019，（5）：173.

[3]刘磊.工业废水处理中厌氧生物技术应用研究[J].资源节约与环保，2019，（8）：83.

作者简介：

朱雅娟（1988- ），女，山西大同人，汉族，2015年毕业于中国矿业大学机械工程专业，本科，助理工程师，现从事环保工作。