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厌氧生物处理的发展历程解析

【摘要】:20世纪50年代之前,普通消化池是唯一的实用装置,这是厌氧生物处理发展史中第2时期的主要特征。由于工业的飞速发展,环境污染也随之日趋严重,同时面临着能源危机的挑战,使厌氧生物处理作为节省能源的方法日益受到重视,有机废水、废渣厌氧生物处理的各种新工艺的研究日益深入。在第3个时期,厌氧生物处理技术的发展主要朝着两个方面发展。

厌氧生物处理自问世以来,已有100多年的历史,它的发展和应用大致经历了3个时期,初期阶段是20世纪20年代以前,主要应用于废水和粪便处理,其中有代表性的结构建筑物包括:法国的自动净化器、英国的的化粪池和Travis池以及德国的Imhoff池,它们的共同点是停留时间长,出水水质较差。尽管如此,由于结构简单,曾在美、德等国得到较大的推广,有些工艺沿用至今。

随着活性污泥法、生物滤池等好氧工艺的开发和应用,厌氧生物处理逐步取代而仅应用于污泥的稳定化,应用的建筑物为消化池。20世纪50年代之前,普通消化池是唯一的实用装置,这是厌氧生物处理发展史中第2时期的主要特征。

20世纪50年代,厌氧生物处理进入第3阶段。由于工业的飞速发展,环境污染也随之日趋严重,同时面临着能源危机的挑战,使厌氧生物处理作为节省能源的方法日益受到重视,有机废水、废渣厌氧生物处理的各种新工艺的研究日益深入。特别是20世纪70年代以来研究的一批厌氧生物处理工艺和装置,使废水厌氧生物处理系统的有机负荷和处理效率大大提高,进一步拓展了厌氧生物处理的应用领域。在第3个时期,厌氧生物处理技术的发展主要朝着两个方面发展。(1)最大限度地提高反应器中生物持有量,通过生物量比好氧反应器中的高几倍甚至几十倍,以使处理效率接近或达到好氧处理的效率,在此基础上开发出大量新型厌氧反应器,其共同特征为有机负荷高、处理能力强。1955年出现了厌氧接触法,由于其中生物固体浓度的增加和污泥龄的延长,使处理能力大大提高,停留时间大为缩短,这被认为是现代高效厌氧生物处理的开端。此后又发明了厌氧填充床反应器、升流式厌氧污泥层反应器、厌氧流化床反应器、厌氧膨胀床反应器以及复合式厌氧反应器、厌氧生物转盘、厌氧序批式反应器、厌氧折流板反应器和内循环升流式厌氧污泥层反应器等等一大批先进的高效厌氧生物处理反应器。此方向的典型代表是升流式厌氧污泥层反应器的研究与开发;(2)利用厌氧细菌的特点,采取相分离技术,开发出两相厌氧反应器,发挥不同厌氧菌群的各种特点。在各自的反应器中各司其职,充分发挥作用,从而提高转化效率。