厌氧生物技术在工业废水处理中的应用

丁雁雁

（淄博圆通环境检测有限公司 255000）

0 引言

在工业废水处理中广泛应用厌氧生物技术后，促进了该技术的愈发成熟完善，可见其应用前景较为广阔。厌氧生物技术有诸多优点，包括剩余污泥量少、负荷高、能耗低等，在处理工业废水过程中，其已经成为了重要手段之一，特别是对产甲烷菌的研究，有较为显著的效果。对于工业废水处理中应用厌氧生物技术的重要性，相关企业应充分认识到，加大对其的研究力度，从而在工业废水处理中，将厌氧生物技术的作用最大程度发挥出来。

1 工业废水处理中应用厌氧生物技术的发展历程

1.1 第一代厌氧生物处理器

在二战结束后诞生了第一代厌氧生物处理器，厌氧生物技术在各国工业发展过程中受到了高度重视。自从研发出第一代厌氧生物处理器后，将同流装置放在废水沉淀池中可以对反应器的运转效率予以有效提升。但对于水力和污泥，第一代厌氧生物处理器难以完全分离，因此，通长需要在一个月左右才能完成污染处理，耗费时间相对较长。

1.2 第二代厌氧生物处理器

研发人员针对第一代处理器中的缺陷，在第二代厌氧生物处理器中通过增设物理过滤的方式，可以保留大量的活性污泥，有效分离了污泥与水力。同时在工业废水处理领域中逐渐开始应用了第二代厌氧生物处理器，待厌氧生物处理技术的愈加完善下，随之开发、应用了上流式厌氧污泥床、降流式固定膜反应器。但是仍有一些问题存在于第二代厌氧生物处理器中，若悬浮物数量在污水中较多，那么就会堵塞处理器，降低污染处理效果，影响设备的正常使用。

1.3 第三代厌氧生物处理器

第三代厌氧生物处理器在对第二代厌氧生物处理器中存在的缺陷予以解决时，主要是利用增加反应高度来提升处理流速。与第二基本原理相比，第三代与其较为类似，但却大致解决了工业废水处理中的问题，至此厌氧生物技术发展愈加完善的典型就是第三代厌氧处理器，提升了工业废水处理的有效性。同时厌氧膨胀颗粒污泥床、厌氧升流式流化床在这一时间也得到了应用与推广。

2 工业废水处理中厌氧生物处理技术的具体应用

2.1 厌氧生物处理技术在制革废水中的应用

在实际生产皮革过程中，具有多道工序，包括浸水、浸酸、酸碱中和以及染色等，有大量的化工材料被应用在皮革生产过程中。但由于皮革原料转换率较低，会在工业废水中排放各种废料与原料。所以，皮革行业废水具有一定的毒性且浓度高、成分多样，处理难度较大。通常会使用厌氧、好氧、物化以及分质结合的方式处理制革废水。例如，应利用物化方式对铬鞣废水中的铬予以沉淀，然后再共同处理这些废水。对于工业废水中的污染物，使用UASB+SBR 工艺能有效清除，水体净化率可达94%。除此之外，一些皮革公司在处理皮革废水过程中，应用了SBR+混凝沉淀+UASB 混合法，出水水质稳定性较好。

2.2 厌氧生物处理技术在其他废水中的应用

厌氧生物技术除应用在皮革行业外，其作用在其他行业也较为显著。例如造纸行业，其属于我国主要水污染行业之一，在处理造纸废水过程中，应用好氧+厌氧IC 技术，出水水质稳定性较好，并促进了厌氧处理系统稳定运行效果的实现。另外，厌氧生物处理技术还可以应用在啤酒生产行业废水处理中，例如，在处理啤酒废水时，某公司应用了好氧+UASB 处理工艺，既能通过甲烷气体进行燃烧产生热风，进一步烘干麦糟饲料，还能保证出水水质达标，对资源利用效率与经济效益的提升是非常有利的。

3 工业废水处理中应用厌氧生物技术的影响因素

3.1 pH值

pH 值是对微生物活性造成影响的关键因素，pH 值在工业废水中会对其处理效率造成直接影响。如在工业废水pH 值为4.5 至8 时，产酸菌才能生存，而在工业废水pH 值为7 至7.2 时，甲烷菌的活性才最高。在实际处理过程中，根据工业废水应用厌氧菌的实际情况，处理器中的厌氧体系即pH 值的暂存体，有利于实现相同环境下各种厌氧菌的共处，保持相同的活性，所以pH值在多数厌氧生物处理器中大约为7.0。

3.2 温度

由于周边自然环境会在一定程度上影响厌氧菌，所以在不同的温度环境下，各种厌氧生物处理工业废水的效果与效率也不一样。温度直接决定着厌氧微生物细胞的内酶活性，例如甲烷菌需要在55℃温度生存，因此，在处理工业废水中应用甲烷菌需要对工业污水处理的温度予以保证。

3.3 氧化还原电位

保证厌氧菌存活的前提就是无氧环境，其可以保证工业废水中厌氧菌的活动与增殖，是保证工业废水处理效率的主要因素。利用浓度与电位间的关系，在处理工业废水过程中，可以对处理环境的氧气浓度进行有效判断。一般而言，最适合非甲烷菌氧化还原电位应小于100MV，大于-100MV，而甲烷菌氧化还原电位则需要小于-150MV，大于-400MV。

3.4 有机负荷

生物处理系统内的微生物量与食料间的平衡关系可以通过污泥投配率、负荷率以及有机负荷率反应出来。工业废水处理时的工作效率与产气量会受到有机负荷大小的直接影响。随着有机负荷的提升，在一定范围内产气量也会逐渐增加，但在不断提高有机负荷后，势必会缩短进水停留时间，对系统处理效率造成影响。这就需要在保证系统处理效率的基础上，对有机负荷率予以合理设置，进而降低运行成本，提高系统的利用效率。另外，在工业废水处理中应用厌氧生物技术，也会受到搅拌、混合有毒物质、营养物质、微量元素以及厌氧活性污泥的影响。

3.5 有毒物质

硫酸盐、氨氮、重金属等物质能够对厌氧菌增殖的有毒物质进行有效抑制，影响厌氧菌的正常增殖，其中最为明显的就是硫酸盐，在处理工业废水时加入硫酸盐，会直接被转换为硫化物，影响处理工业废水的效果。

3.6 F/M比

厌氧菌与其他好氧菌相比，在处理工业废水过程中具有较高的有机负荷，通常厌氧菌有机负荷大约为7kgCOD/m3·d，若是在选择较高、较低负荷启动设备、提高废水处理效率时，应对反应器的生理量因素进行充分考虑。

4 工业废水处理中应用厌氧生物技术的发展前景

第一，与传统的污水处理方式相比，厌氧生物技术费用较低、能源消耗量更少，更容易处理污泥。在一些温度较高的区域，处理工业废水时应用厌氧生物技术，可以减少废水对周边环境的影响。同时，可结合其他物理处理技术，针对当前重金属、硫化物等有毒物质对厌氧菌的影响，组成多元化的工业废水处理系统，通过对人工湿地、厌氧菌处理技术、沉降措施以及过滤措施等，提升工业废水处理效果；第二，对于pH 值与环境温度的要求，生物处理技术的应用较高，有诸多因素会影响处理效果，所以在处理工业废水时，通常会二次应用厌氧处理技术。现阶段一些地区将好氧生物处理技术作为工业废水处理的辅助，所以仍需要进一步优化与完善厌氧生物处理技术；第三，可以从以下几个方面入手，加大对未来厌氧菌处理技术的研发：首先，可通过两相变、研究组织来实现COD、甲烷的变化、乙醇、酸化相以及有机酸的去除效果，以此来完善厌氧处理技术体系。近年来通过乙酸、乙醇的发酵，我国相关学者已经证明其对甲烷的发挥有重要作用；其次，对于周围的环境变化，厌氧菌较为敏感，因此，应提升厌氧菌的适应能力，才能保持厌氧菌的活性，以此来增强工业废水处理中应用厌氧菌技术的效果。

5 结语

总之，在处理工业废水过程中，厌氧菌处理技术发挥着关键性的作用，特别是在我国可持续战略的深入贯彻落实下，更加重视对环境的保护。因此，未来相关从业人员必须加强对厌氧菌处理技术的认知程度与研究力度，这样才能保证工业废水的处理效果，从而为我国工业的可持续发展奠定坚实的基础，促进厌氧菌处理技术的更加完善。