厭氧生物處理技術(shù)優(yōu)勢明顯，其能耗小、造價低、能夠回收利用、占地面積較小、能耗小，環(huán)保作用較好，因此能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)階段，低溫厭氧生物處理技術(shù)已經(jīng)是我國生活污水處理中投入使用，并取得了一定的應用成果。因此，分析生活污水的低溫厭氧生物處理技術(shù)研究進展及應用很有必要。

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一、升流式厭氧污泥層反應器(UASB)

UASB生物反應器取消了污泥回流和攪拌，能耗低，在生活污水溫度低至10℃左右時，UASB厭氧生物反應器采用的水力停留時間在16小時左右，適用于處理COD有機物污泥濃度范圍在2~10kg/(kg?d)的生活污水，生活污水COD有機物去除率可達到49%~89%;低溫條件下UASB產(chǎn)期效率較低，反應器內(nèi)的混合限制較大，需設置攪拌器或者氣體回流。

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二、膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應器

結(jié)合了厭氧流化床和升流式厭氧污泥反應器兩種技術(shù)優(yōu)點的EGSB反應器通過膨脹顆粒污泥創(chuàng)調(diào)高微厭氧生物的反應效率，適用于低濃度生活污水的低溫處理。研究發(fā)現(xiàn)，生活污水的溫度低至11℃時，適當增長生活污水的停留時間，可以提高反應器的有機物去除率，當水力停留時間達到5~7小時時，COD有機物去除率可達到75%。

三、厭氧折流板(ABR)反應器

厭氧折流板反應器的低溫生活污水處理效果比較穩(wěn)定，容積利用率較高，不易發(fā)生堵塞和污泥膨脹，污泥流失率低。通常厭氧折流板反應器的水力停留時間在10個小時左右，適當降低反應器的進水濃度和進水流量，增長反應器的接觸反應，有助于提高反應的處理效果。

四、現(xiàn)階段生活污水厭氧生物處理的產(chǎn)物與資源化利用研究

厭氧處理出水的資源化利用。厭氧過程中，需要消耗的能量較少，并且能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用，因此其在污水處理中的應用較為廣泛，經(jīng)常與其他污水處理技術(shù)和設備聯(lián)合應用，在這個過程中，厭氧微生物處理是污水的一級處理。由于厭氧反應器對氮磷元素的處理過程通常僅限于污泥層的吸附和攔截作用，污水中的氮磷元素得以保留，出水可用于農(nóng)業(yè)灌溉，補充農(nóng)作物生長所需，是適用于村鎮(zhèn)的污水處理方法。

厭氧生物處理產(chǎn)生沼氣?，F(xiàn)階段，我國科學家積極開展厭氧生物處理產(chǎn)沼氣的研究，關于溫度對UASB反應器產(chǎn)甲烷效能的影響，已有的研究表明，當溫度分別為15℃、20℃、25℃、35℃時，每除去一千克COD，標準狀況下甲烷的產(chǎn)量分別為269L、256L、201L、169L。溫度下降時，進水COD和可溶性COD的去除率均明顯下降。

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五、厭氧生物處理技術(shù)的原理

厭氧生物處理是在厭氧條件下，形成了厭氧微生物所需要的營養(yǎng)條件和環(huán)境條件，利用這類微生物分解生活污水中的有機物并產(chǎn)生甲烷和二氧化碳的過程。

高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段：水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。

(1)水解階段

水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。

(2)發(fā)酵(或酸化)階段

發(fā)酵可定義為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機物被轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物，因此這一過程也稱為酸化。

(3)產(chǎn)乙酸階段

在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，上一階段的產(chǎn)物被進一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質(zhì)。

(4)甲烷階段

這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。

（5）生活污水低溫厭氧生物處理技術(shù)的應用

厭氧生物膜工藝是低溫厭氧生物處理技術(shù)的重要組成部分，本次試驗以厭氧生物膜工藝在10℃左右的冬季對城鎮(zhèn)生活污水處理的應用為例，分析生活污水中低溫厭氧生物處理技術(shù)的應用。

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六、實驗流程與方法

微電解填料用2%稀HCl浸泡30min激活后，裝入柱內(nèi)。低溫生活污水經(jīng)H2SO4調(diào)節(jié)pH后，進入電解柱內(nèi)，控制底部出水水流的速度來調(diào)節(jié)電解時間。微電解出水中加入生石灰使pH=8.0，進行混凝沉淀;用pH值大小控制生石灰的投加量，沉淀后的上清液進入?yún)捬跄ど锓磻鳎瑓捬跄ど锓磻?，主體采用全密封鋼桶，容積為120L;

膜分離單元采用側(cè)壓式微濾膜組件，采用液位控制的方式來保障反應器內(nèi)穩(wěn)定的液位高度，整套系統(tǒng)采用PLC系統(tǒng)進行控制。在系統(tǒng)的運行中，穩(wěn)定厭氧膜生物反應器的進水pH=8.0，水力停留時間為24h，膜出水的通量為5L/m2?h，通過加熱棒將溫度控制在30℃;監(jiān)測其COD、NH3-N等的變化情況。