略谈厌氧生物技术在污水处理中的应用

杜云超

摘要：伴随人们环保意识的不断增强，为贯彻落实“国家可持续发展”的政策方针，全面提高人们生活品质，确保污水处理作业落实到位成为了现阶段推动国家进一步发展的重要战略前提，为此将厌氧生物技术应用于污水处理中现已迫在眉睫。鉴于此，本文主要基于厌氧生物技术的基本应用原理，对其具体应用模式进行了系统化剖析，以期在修复当前生态环境的同时，进而为国家的可持续发展奠定良好基础。

关键词：厌氧生物技术;污水处理;基本原理;实践应用

一、污水处理中厌氧生物技术的基本概述

（一）处理概述

简单来讲，作为一种新型污水处理技术，厌氧生物处理技术在城市污水和工业废水中的应用，既可以与其它污水处理技术（好氧处理）相互配合，又可单独作业。与传统污水处理技术相比，厌氧生物技术的应用不仅具有良好的实效性和使用性，显著提高了污水的处理效率，与此同时在增加污水转换率、缓解当前水资源短缺问题、降低动能消耗以及为城市提供能源等方面也发挥了重要作用。

在进行污水处理过程中，对于不同浓度的废水其处理方式不尽相同，对于高浓度工业废水，在进行处理时，相关部门可单独设置厌氧单元，在无氧情况下完成污水净化，最后还要对厌氧处理后的污水进行好氧处理;对于低浓度城市污水，在进行处理时可以将厌氧处理技术和好氧处理技术进行配合，组成“厌氧—好氧系统”进行处理，其中厌氧单元用以脱氮除磷，好氧单元主要是用以去除水中有机物。

（二）基本原理

从某方面而言，“厌氧处理基础”的基本作业原理，其实简单而言，就是在厌氧（断绝和空气接触）条件下，通过厌氧微生物亦或是兼具厌氧属性的微生物相互作用，将水中有机物成分进行分解，使其产生二氧化碳和甲烷的过程。与好氧处理技术相比，厌氧处理不仅对有机物含量有着较高要求，与此同时作为相对复杂的生物化学过程，它是以化合态氧、碳、硫、氮等为受氢体，依靠水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌联合作用进行污水的处理。

二、厌氧生物处理技术的作用流程和装置构成

（一）厌氧消化阶段

在进行厌氧生物处理过程中，根据大量调研数据分析可知，其具体作业主要包括两个流程，即——酸性发酵和甲烷消化。在进行酸性消化过程中，由于污水中含有大量有机物，在酸性消化时产酸菌或者酸性腐化菌会将高分子有机物进行生物分解，为后期甲烷消化做准备，在后期甲烷消化过程中，酸性消化后形成的有机酸和甲醇、甲胺等有机物会在产甲烷菌的作用下转化为甲烷。

（二）厌氧反应器的发展历程及优缺点剖析

伴随现阶段社会主义市场经济的不断发展，厌氧反应器从最初的化粪池到如今的上流式厌氧污泥床，总共经历了六个阶段，即：化粪池——厌氧生物滤池（AF）——厌氧流化床（AFB）——厌氧折流板反应器（ABR）——上流式厌氧污泥床（UASB）——EGSB。

经大量调研数据分析可知，在化粪池中厌氧发酵和沉淀是同步进行的，与其它反应器相比它具有结构简单、成本低以及有效去除油脂和可沉性固体的优势，但可溶解性有机物去除效果一般，且还存在二次污染的概率;作为一种高速厌氧反应器，厌氧生物滤池（AF）是以填料作为微生物载体，在污水处理中主要用于溶解性有机废水的处理;厌氧流化床（AFB）主要是通过惰性填料在其表面形成生物膜保留厌氧污泥;厌氧折流板反应器（ABR）是一种相对高效的厌氧处理工艺，但前提是污水处理浓度达到处理要求，因此这种反应器一般不用于城市污水处理;上流式厌氧污泥床（UASB）在污水处理中，具有操作简单、建设简单、费用低下以及处理效率较高的显著优势，但不可否认的是由于城市生活污水的浓度较低，在处理时还是会存在颗粒污泥难清理的现象;EGSB是在UASB的基础上进行改进的反应器， 与UASB相比在处理污水中的不溶性物质处理效果更明显。

三、污水处理中厌氧生物技术的具体应用

在践行“全面建设小康社会”战略目标时，垃圾处理工作能否落实到位，对战略目标的实现具有直接影响，而在垃圾处理中，污水处理工作对于国家整体发展而言具有重要意义。但纵观在当前污水处理管理过程中，受诸多不可控因素的影响，污水处理工作成效与预期工作目标之间始终存在一定差距，为此将厌氧生物技术实践于工程污水处理中，是现阶段国家基层产业机构和相关主管部门的核心发展方向。厌氧生物技术的实践应用从某方面而言不仅显著提高了污水处理质量和效率，与此同时还为城市发展提供了基础能源，就目前来看在具体应用过程中，常用的技术手段主要有：

（一）A/O生物脱氮工艺

通过上述分析可知，在污水处理中厌氧生物处理技术既可以单独使用，也可与好氧处理技术相配合，其中A/O工艺就是“厌氧—好氧”结合工艺的简称。A/O工艺生物脱氮是通过硝化和反硝化两个生化过程完成的，与传统污水处理技术相比，它不仅能有效弥补传统生物处理后污水无法脱氮的问题，此外还能显著地提高水质净化质量，因此是近年来污水处理最为常见的一种工艺手段。在硝化时，污水中的含氮化合物会经异养型氨化细菌作用分解成NH4+、N，之后在好氧条件下将NH4+、N经过亚硝酸菌和硝酸菌转化成亚硝酸氮和硝酸氮;反硝化过程其实就是在厌氧条件下将亚硝酸氮和硝酸氮经反硝化菌作用还原成N2，排入空气，以此达到净化水质的目的。

（二）A2/O生物脱氮除磷工艺

就目前来看，在进行污水处理时，A2/O生物脱氮除磷工艺也是现阶段常用的一种污水处理工艺，与A/O生物脱氮工艺相比，是在原工艺基础上通过增设一个缺氧区，在提高净化质量的同时，实现同步脱氮除磷的目的。

在将A2/O生物脱氮除磷工艺实践于污水处理时，其主要作业流程如下，即环保部门首先将废水排放到厌氧区，在厌氧微生物亦或是兼具厌氧属性的微生物相互作用下，将废水中可生物降解的有机物转化為低分子发酵物，之后将处理后的废水排放到缺氧区，利用反硝化菌将好氧区回流的硝酸盐及废水中可生物降解的有机物作反硝化处理，降低有机物含量，最后将处理后的废水排放到好氧区利用聚磷菌对废水中残剩的可生物降解有机物进行降解处理。

（三）厌氧+生物膜工艺

通常而言，由于工业废水中含有较高浓度的有机物，采用上述厌氧生物处理技术难以达到预期的处理目标，为此经过科研工作人员不断地探索实践，“厌氧+生物膜”工艺由此应运而生。将厌氧工艺与膜技术进行有机结合是一种理想方法，厌氧消化降解有机物使膜不宜堵塞，产生的甲烷气转化的能量可用以膜的清洗，此外膜截留下的生物污泥又可以补充厌氧反应器，显著地提升了企业处理效益。

四、结语

简而言之，污水处理作业质量的高低对于整体效益的发挥具有重要影响，尤其近年来随着国家对作业要求的不断提高，为有效解决污水处理问题，确保生态和谐，将厌氧生物技术实践于污水处理中，是现阶段环保部门积极响应国家“可持续发展”政策方针做出的重要战略改革。

【参考文献】

【1】刘士余，等.水土保持与国家生态安全[J].中国水土保持科学，2017，2（1）：102-104.

【2】梁宗锁，等.生态修复在黄土高原水土保持中的作用[J].西北林学院学报，2018，18（1）：20-24.

【3】董保成，路旭，马庆华.猪场沼气工程沼渣、沼液的利用[J].中国沼气，2018（23）：263-265.

【4】肖鸿，彭宏.城市生活有机垃圾湿式动态厌氧发酵工艺[J].环境工程，2018，25（4）：65-70.