一、引言

隨著我國環保意識的不斷提升和水污染治理的日益嚴格，污水處理技術得到了很好的研究與應用。在眾多污水處理技術中，厭氧生物處理因其獨特的優勢而備受關注。厭氧生物處理工藝反應器作為該技術的關鍵部分，其性能直接影響著污水處理的效果。本文將詳細介紹污水處理過程中厭氧生物處理工藝反應器的工作原理、類型、技術特點、應用及發展趨勢。

二、厭氧生物處理工藝反應器工作原理

厭氧生物處理工藝反應器是利用厭氧微生物在無氧條件下，將有機物轉化為無害物質的設備。其工作原理主要基于以下四個生物化學過程：

1. 水解：大分子有機物在厭氧條件下被分解成小分子有機物。

2. 酸化：小分子有機物進一步被轉化為揮發性脂肪酸和醇類。

3. 乙酸化：揮發性脂肪酸和醇類被轉化為乙酸、氫氣和二氧化碳。

4. 甲烷發酵：乙酸、氫氣和二氧化碳被轉化為甲烷和二氧化碳。

三、厭氧生物處理工藝反應器類型

根據不同的設計原理和工作方式，厭氧生物處理工藝反應器可分為以下幾種類型：

1. 升流式厭氧污泥床（UASB）反應器：UASB反應器是一種無需填料的厭氧反應器，具有結構簡單、操作方便、處理效率高等特點。

2. 厭氧濾池（AF）反應器：AF反應器內部填充有固定填料，有助于微生物的附著和生長，適用于處理低濃度有機廢水。

3. 內循環厭氧反應器（IC）：IC反應器是一種高效厭氧反應器，利用內循環原理提高反應器內的生物量和處理效率。

4. 膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應器：EGSB反應器通過提高上升流速，實現顆粒污泥的膨脹，適用于處理低濃度有機廢水。

5. 厭氧序批式反應器（ASBR）：ASBR反應器采用間歇式操作方式，具有操作靈活、生物量大等特點。

四、厭氧生物處理工藝反應器技術特點

1. 高處理效率：厭氧生物處理工藝反應器具有較高的有機物去除率，尤其是對于高濃度有機廢水，COD去除率可達80%以上。

2. 節省能源：厭氧生物處理過程無需提供氧氣，動力消耗較低，運行成本低。

3. 污泥產量少：厭氧生物處理過程中污泥產量相對較少，減輕了污泥處理和處置的負擔。

4. 適應性強：厭氧生物處理工藝反應器對進水濃度、溫度等條件具有較強的適應性。

5. 環保效益：厭氧生物處理過程中產生的甲烷氣體可以作為能源回收利用，具有良好的環保效益。

五、厭氧生物處理工藝反應器應用

1. 高濃度有機廢水處理：如食品工業廢水、釀酒工業廢水、淀粉工業廢水等。

2. 低濃度有機廢水處理：如城市生活污水、醫院污水等。

3. 特殊行業廢水處理：如制藥廢水、石油化工廢水、養殖廢水等。

4. 污泥處理：利用厭氧生物處理工藝反應器對污泥進行消化，減少污泥體積和有機物含量。

六、典型厭氧生物處理工藝反應器說明

1. 升流式厭氧污泥床（UASB）反應器：

• 結構：UASB反應器包括一個反應區和一個沉淀區，廢水從底部進入，向上流過污泥床，與厭氧微生物接觸。

• 特點：無填料，結構簡單，操作方便，處理效率高。

• 應用：**應用于食品加工、制藥、釀酒等行業的高濃度有機廢水處理。

2. 內循環厭氧反應器（IC）：

• 結構：IC反應器由兩個上下串聯的反應室組成，底部為混合區，上部為沉淀區。

• 特點：容積負荷高，動力消耗低，啟動周期短，產氣量高。

• 應用：主要用于處理高濃度有機廢水，如制藥廢水、啤酒廢水等。

3. 膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應器：

• 結構：EGSB反應器內部填充有填料，廢水從底部進入，向上流過填料層。

• 特點：顆粒污泥膨脹，生物量大，處理效率高。

• 應用：適用于處理低濃度有機廢水，如城市生活污水、醫院污水等。