2.4.3厌氧生物处理工艺的发展

　　1.第一代厌氧反应工艺

　　20世纪50年代以前开发的厌氧消化工艺常被称为第一代厌氧反应器，其典型代表是普通厌氧消化池和厌氧接触工艺。

　　2.第二代厌氧反应工艺

　　第二代厌氧反应工艺以提高厌氧微生物浓度和停留时间、缩短液体停留时间为目标。其典型代表有厌氧滤器、升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧附着膜膨胀床和厌氧折板式反应器等。与第一代厌氧工艺相比，第二代工艺更加注重对系统环境条件的控制，反应器中通常增加了温控设施和搅拌装置，通过不同的运行方式在反应器内保持很高浓度的生物量。

　　3.第三代厌氧反应工艺

　　由于第二代厌氧反应工艺存在着一定的缺点，出现了第三代厌氧反应器，其共同特点是：微生物以颗粒污泥固定化方式存在于反应器中，反应器单位容积的生物量更高，能承受更高的水力负荷，并具有较高的有机污染物净化效能，具有较大的高径比，占地面积小等。其典型工艺有：厌氧膨胀颗粒污泥床、厌氧内循环反应器、升流式厌氧污泥床过滤器等。

　　2.4.4厌氧生物处理反应器

　　1.厌氧接触法

　　普通消化池具有不能保留或补充厌氧活性污泥的缺点，为了克服这个缺点，在消化池后设沉淀池，将沉淀污水回流至消化池，形成了厌氧接触法。在机械或水力或压缩沼气的搅拌下，消化池内呈完全混合状态。该系统既使污泥不流失、出水水质稳定，又可提高消化池内污泥浓度，从而提高了设备的有机负荷和处理效率。然而，从消化池排出的混合液在沉淀池中进行固液分离有一定的困难。为了提高沉淀池中混合液的固液分离效果，要进行脱气，沉淀采用较多的是真空脱气装置。

　　厌氧接触法具有如下特点：

　　（1）耐冲击能力强；

　　（2）消化池的容积负荷较普通消化池大大缩短；

　　（3）可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液；

　　（4）出水的水质好，但需增加沉淀池、污泥回流和脱气设备；

　　（5）混合液难于在沉淀池中进行固液分离，污泥中脱气不彻底。

　　2.两相厌氧消化工艺

　　两相厌氧消化工艺实现了生物相的分离，使产酸相和产甲烷相成为两个独立的处理单元以便于分别调控，确保发挥两大类微生物各自优势所需的条件，大幅度提高了废水处理能力和反应器的运行稳定性，又进一步提高了厌氧法处理废水的能力和范围。两相厌氧消化工艺的主要特征是：

　　（1）产酸相反应器可以在高的负荷下运行，产甲烷相反应器也在最佳的工作状态下运行，两相厌氧工艺总体负荷比单相工艺有明显提高。

　　（2）两相厌氧消化工艺运行相对稳定，承受冲击负荷的能力强。

　　（3）当污水中含有大量硫酸盐等抑制物时，可以通过在两相反应器中间增设硫化氢等有害物质脱除装置，降低产甲烷菌受抑制的程度。

　　（4）工艺系统相对复杂。

　　3.厌氧生物滤池

　　厌氧生物滤池的构造类似于一般的生物滤池，池内放置滤料，但池顶密封，产生的沼气聚焦在池顶部罩内，并从顶部引出。处理水所挟带的生物膜，一般在滤后高沉淀池分离。按水流方向，厌氧生物滤池可分为升流式、降流式和升流式混合型。

　　填料是厌氧生物滤池的主要部分，其选择对滤池的运行有着重要的影响，影响因素主要有材质、粒度、表面性质、比表面积和空隙率等。工程中，设计的填料堆积高度一般控制在2m左右。升流式厌氧生物滤池中，生物量除大部分以生物膜的形式附在滤料表面，还有少部分以厌氧活性污泥的形式存在于滤料间隙中，其生物总量比降流式高，因此效率高，但是升流式厌氧生物滤池底部易于堵塞，污泥浓度沿深度分布不均，而降流式堵塞则较轻。

　　厌氧生物滤池的主要优点是：微生物浓度较高，因此能承受较高的有机负荷及冲击负荷，不需搅拌和回流污泥，设备简单，操作方便，能耗低，启动时间短，泥龄长，水力停留时间较短，反应器的体积小。