1、厌氧生物处理的基本原理
厌氧生物处理，就是利用厌氧微生物的代谢特性,将废水中有机物进行还原,同时产生甲烷气体的一种经济而有效的处理技术。废水厌氧生物处理技术（厌氧消化），就是在在无分子氧条件下，通过厌氧微生物的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等。厌氧与好氧过程的根本区别，就是不以分子态氧作为受氢体，而以化合态的氧、碳、硫、氢等作为受氢体。2、 厌氧处理技术发展历史
| 时间 |
国家 |
事件 |
特点 |
| 1881 |
法国 |
“cosmos”杂 |
新浪博客
志报道应用厌氧生物技术处理市政污水
UASB反应器是第二代厌氧反应器，它的优缺点如下：
优点：
有机负荷居第二代反应器之首
污泥颗粒化使反应器对不利条件抵抗性增强
简化工艺，节约投资与运行费用
提高容积利用率，避免堵塞问题
缺点：
内部泥水混合较差不利于微生物和有机物之间的传质
当液相和气相上升流速较高时会出现污泥流失，导致运行不稳定
水力负荷和反应器有机负荷无法进一步提高
(2) EGSB反应器
EGSB反应器相当于改进型UASB反应器，属于第三代厌氧反应器，它的优缺点如下：
优点：
提高反应器内的液体上升流速,
颗粒污泥床层充分膨胀
污水与微生物之间充分接触,加强传质效果
避免反应器内死角和短流的产生
占地面积较UASB小
§
缺点：
反应器较高
采用外循环，动力消耗大
(3) IC反应器
IC反应器属于第三代厌氧反应器，它的内部结构相当于两个UASB叠加。
优点：
内循环结构,利用沼气膨胀做功,无须外加能源,实现内循环污泥回流
实现了“高负荷与污泥流失相分离”
引入分级处理,并赋予其新的功能
抗冲击负荷能力强
基建投资省，占地面积少，节能
缺点：
进水需预处理
结构复杂,维护困难
出水需后处理
|
污泥与废水完全混合SRT与HRT相同，厌氧微生物浓度低，处理效果差 |
|||
| 1896 |
英国 |
第一座处理生活污水的厌氧消化池，沼气用于照明 |
|
| 1914 |
美国 |
14座城市建立了厌氧消化池 |
|
| 1940 |
澳大利亚 |
连续搅拌的厌氧消化池 |
|
| 20世纪50年代 |
厌氧接触反应器 |
增设污泥回流装置SRT>HRT，提高了负荷与处理效率 |
3、 三代厌氧反应器的演变
| 名称 |
特点 |
代表 |
| 第一代 |
用于污泥和粪肥的消化，生活污水的处理 |
普通厌氧接触工艺 厌氧消化器 |
| 第二代 |
以提高微生物浓度和停留时间，强化传质作用，缩短液体停留时间为基础。实现SRT和HRT相分离，提高反应器内污泥浓度 |
厌氧滤器（AF） 厌氧流化床（AFB） 上流式厌氧污泥床（UASB） |
| 第三代 |
解决污泥流失问题 |
厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB） 内循环式厌氧反应器（IC） 厌氧上流污泥床过滤器（UBF） 厌氧折返式反应器（ABR） 厌氧序批式间歇反应器（ASBR） |
4、三种厌氧反应器比较
(1) UASB反应器UASB反应器是第二代厌氧反应器，它的优缺点如下：
优点：
有机负荷居第二代反应器之首
污泥颗粒化使反应器对不利条件抵抗性增强
简化工艺，节约投资与运行费用
提高容积利用率，避免堵塞问题
缺点：
内部泥水混合较差不利于微生物和有机物之间的传质
当液相和气相上升流速较高时会出现污泥流失，导致运行不稳定
水力负荷和反应器有机负荷无法进一步提高
(2) EGSB反应器
EGSB反应器相当于改进型UASB反应器，属于第三代厌氧反应器，它的优缺点如下：
优点：
提高反应器内的液体上升流速,
颗粒污泥床层充分膨胀
污水与微生物之间充分接触,加强传质效果
避免反应器内死角和短流的产生
占地面积较UASB小
§
缺点：
反应器较高
采用外循环，动力消耗大
(3) IC反应器
IC反应器属于第三代厌氧反应器，它的内部结构相当于两个UASB叠加。
优点：
内循环结构,利用沼气膨胀做功,无须外加能源,实现内循环污泥回流
实现了“高负荷与污泥流失相分离”
引入分级处理,并赋予其新的功能
抗冲击负荷能力强
基建投资省，占地面积少，节能
缺点：
进水需预处理
结构复杂,维护困难
出水需后处理
5、UASB、EGSB和IC厌氧设备比较表
| 指标 |
IC（内循环厌氧反应器） |
UASB（升流式厌氧污泥床反应器） |
EGSB（厌氧膨胀床反应器） |
|
（级）初期投资比较（万） |
高 |
低 |
中 |
| 设备成熟性 |
较成熟（90年代发明） |
最成熟（70年代发明） |
较成熟（90年代发明）国内大多仿IC |
| 微生物温度范围要求 |
35±3 |
35±3 |
35±3 |
| 微生物p H 范围要求 |
6.8~7.2 |
6.8~7.2 |
6.8~7.2 |
| 污泥要求 |
颗粒污泥 |
颗粒或絮状污泥 |
颗粒污泥 |
|
反应器脂肪含量要求mg/L |
≤45mg/l
|
≤30mg/l
|
≤40mg/l
|
| 容积负荷 |
10～24 |
5～8 |
8～20 |
|
（kgCOD/m3/d） |
|||
| 长径比 |
4～8 |
1～3 |
3～5 |
| 占地面积 |
较小 |
较大 |
一般 |
| 厂家推荐设备材质 |
碳钢＋防腐 |
钢砼 |
碳钢＋防腐 |
| 设备耐久性能 |
一般 |
较好 |
一般 |
| 施工难度 |
较大 |
一般 |
较大 |
| 动力消耗情况 |
较大 |
一般 |
较大 |
| COD去除效率 |
85~90% |
85~90% |
85~90% |
| 出水溢流堰截面 |
最小 |
一般 |
较小 |
| 毒性抑制(i)
的耐受力 |
强 |
一般 |
强 |
| 耐负荷冲击 |
最强 |
较强 |
强 |
| 维修维护 |
较复杂 |
简单 |
较复杂 |
| 副产品可用性 |
厌氧颗粒污泥
沼气可利用 |
厌氧颗粒或絮状污泥
沼气可利用 |
厌氧颗粒污泥
沼气可利用 |
| 进水分布器赌塞 |
不堵塞 |
不易堵塞 |
不堵塞 |
| 上流速度 |
3~8m/h |
0.5~3m/h |
2~6m/h |
| 悬浮物（SS）要求 |
较高（要求SS含量低） |
一般 |
较高（要求SS含量低） |
|
系统总运行价格（元/吨） |
中 |
低 |
高 |
| 单个设备价格 |
稍高 |
一般 |
稍高 |
| 污泥是否容易解体 |
更容易 |
容易 |
更容易 |
| 污泥是否容易购买 |
不易购买 |
易购买 |
不易购买 |
| 污泥估计价格 |
1000元/吨 |
400元/吨 |
1000元/吨 |