厭氧生物濾池

厭氧生物濾池是裝有填料的厭氧生物反應器，簡寫為AF。其基本特征就是在反應器內裝填了為微生物提供附著生長的表面和懸浮生長的空間的載體。和好氧淹沒式生物濾池(好氧接觸氧化法)相似，在厭氧生物濾池填料的表面有以生物膜形態(tài)生長的微生物群體，構成了厭氧生物濾池厭氧微生物的主要部分，而被截留在填料之間的空隙中、懸浮生長的厭氧活性污泥中的微生物群體，是厭氧生物濾池厭氧微生物的次要部分。污水流過填料層時，其中有機物被厭氧微生物截留、吸附及代謝分解，后達到穩(wěn)定化，同時產(chǎn)生沼氣、形成新的生物膜。為了分離處理水中攜帶的脫落的生物膜，通常需要在濾池后設置沉淀池。

厭氧生物濾池的填料上生物膜厚度約1~3_，加上懸浮生長的微生物，池內生物固體量可達到20~30g/L。再加上生物膜停留時間長(平均可達100d左右），因而可承受較高的容積負荷，CODCr容積負荷一般為2~ [#]6kgCODc/(m3?d),而且抗沖擊負荷能力較強。厭氧微生物以固著生長的生物膜為主，不易流失，因此除了正常的進出水或適當回流部分出水外，不需要污泥回流和使用攪拌設備。和UASB法相比，厭氧生物濾池另一個優(yōu)點是系統(tǒng)啟動或停運后的再啟動時比較容易，所需時間較短。

按其中水流方向，厭氧生物濾池可分為升流式厭氧生物濾池和降流式厭氧生物濾池兩大類。如圖3-32所示。

厭氧生物濾池內生物固體濃度隨填料高度的不同，

存在很大的差別。升流式厭氧生物濾池底部的生物固體濃度有時是其頂部生物固體濃度的幾十倍，因此底部容易出現(xiàn)部分填料間水流通道堵塞、水流短路現(xiàn)象。而降

流式厭氧生物濾池向下的水流有利于避免填料層的堵塞，其中生物固體濃度的分布比較均勻。'

經(jīng)驗表明，在相同的水質條件和水力停留時間下，升流式厭氧生物濾池的0)0&去除率要比降流式厭氧生物濾池高，因此實際運用中的厭氧生物濾池多采用升流式厭氧生物濾池。

1.特點

(1)厭氧生物濾池內的污泥主要由固定生長的生物膜形態(tài)的微生物群體組成，不需要污泥回流，使運行管理相對簡便，停止運行后再啟動也@較容易。

(2)和普通厭氧消化池和厭氧接觸法相比，AF厭氧生物濾池的容積負荷可以高達〗6kgCODCr/(m3-d),使反應器的容積大大減小，而且具有較高的COD&i除率。在處理水量和負荷有較大變化的情況下，其運行可以保持較大的穩(wěn)定性。

(3)在進水處（比如AF厭氧生物濾池的底部），厭氧微生物能得到充足的營養(yǎng)，因而污泥濃度也高，有的可達60g/L，污泥濃度ft著高度的增加而迅速減少。因此AF的去除率主要在底部進行，大部分的CODo是在0.3m以內去除的，底部lm以上C0D&的去除率兒乎不再增加。

(4)厭氧污泥在AF內的分布規(guī)律使得反應器對有毒物質的適應能力更強，在AF內易于培養(yǎng)出適應有毒物質的厭氧污泥。

(5)厭氧生物濾池的掛膜啟動方法與UASB法基本相同，可采用直接培養(yǎng)或間接培養(yǎng)法。但由于有填料作為載體，顯得較為容易一些，在各種條件都適合的情況下，一般只需要1~2個月即可。

(6)由于懸浮雜質的存在容易出現(xiàn)堵塞問題，AF適用于處理污染物主要是可溶性有機物的工業(yè)廢水。

2.填料

填料是厭氧生物濾池的主體，其作用是提供微生物附著生長的表面和懸浮生長的空間。對填料的基本要求和好氧生物濾池或好氧接觸氧化池基本相同，即比表面積較大且表面粗糙、形狀和

266孔隙度合適、機械強度高和生物惰性好、質量較輕使厭氧生物濾池的結構荷載小等。

常用的填料按形狀分有塊狀、管狀、纖維狀等三大類。絕大部分采用有固定支架的安裝形式，填料在水中位置固定；也有采用無固定支架、填料在水中自由懸浮的形式，填料在水中位置不固定。如前所述，厭氧生物濾池的高度超過lm以上，0?&的去除率幾乎不再增加。因此，過多增加填料高度往往只不過是增大了反應器的體積，在污水流量和濃度固定的條件下，反應器容積的增加并不能明顯提高COD&的去除率。但填料高度低于2m時，污泥就有被沖出反應器的可能，進而導致出水懸浮物的增多使出水水質下降。

使用塊狀實心填料的厭氧生物濾池固體濃度低，使其有機負荷受到限制，一般僅為3~6kgCODc/(m3*d)，而且此類厭氧生物濾池在運行中局部濾層極易被堵塞，隨之會發(fā)生短流現(xiàn)象，進而使處理效果受到不利影響，因此塊狀填料層的高度一般不超過1.2m。使用蜂窩或波紋板填料的厭氧生物濾池容積負荷可達5~ [#]5kgCODc/(m3-d),而且重量輕、性質穩(wěn)定，運行中不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，因此蜂窩或波紋板填料層的高度一般為1~ [#]m。

使用纖維填料的厭氧生物濾池一般不宜堵塞，填料本身價格也較低，目前在國內應用較多。纖維填料的形式有軟性尼龍、半軟性聚乙烯或聚丙烯填料、彈性聚苯乙烯填料及它們的組合填料等。纖維填料的主要特性是比表面積和孔隙率都較大，當污水流過時，細而長的纖維隨水而動，使其上的生物膜與污水接觸情況良好，進而提高水中有機質的傳質效率。水流的剪切作用還能使填料上生物膜增長的不致過厚，可以保持生物膜較高的活性和良好的傳質條件。使用纖維填料的缺點是容易產(chǎn)生生物膜結團現(xiàn)象，結團會使與水接觸的生物膜有效面積減小，傳質條件變差。

3.啟動

厭氧生物濾池啟動時要控制和注意的運行參數(shù)有：污水的主要成分、營養(yǎng)和緩沖能力、接種污泥的數(shù)量和質量、回流比、初始水力停留時間等。

選擇合適的接種物，對于反應器的快速啟動和減少生物膜培養(yǎng)時間非常重要。一般應針對污水的種類選擇不同的接種物。如果可能，反應器可以使用混合接種物，以獲得活性較好的微生物種群。一般接種的數(shù)量應在設計運行量的10%以上，如果接種物不含有毒抑制物質，可大量接種(30%~50%)以利于啟動。啟動時間需要兩個月以上。

在啟動期間，生物絮體濃度應保持在20g/L以上，以保證微生物的附著生長和防止接種物流失。接種物可采用城市污水處理廠的消化污泥，污泥在投加前與一定量的待處理污水混合，加人反應器中停留3?5d后，再開始連續(xù)進水。接種后，要首先使系統(tǒng)進行內部循環(huán)幾小時甚至幾天，再進人待處理污水。啟動初期，容積負荷應低于l.OkgCODe/Cn^d),按有機負荷計應低于0.1kgC0Dc/(kgMLVSS.d)。

厭氧生物濾池啟動完成的標志是通過增殖和馴化，使生物膜為主的生物量達到預定的污泥濃度和活性，實現(xiàn)反應器在設計負荷下的正常運行。對于高濃度與有毒污水，在啟動初期必須進行適當?shù)南♂專�并在啟動過程中使稀釋倍數(shù)逐漸減少。即負荷應當逐漸增加，一般當污水中可生物降解的C0D&去除率達到約80%時，再適當提高負荷，如此重復進行，直到反應器的設計能力。

啟動期間還要保證營養(yǎng)物質和微量元素，特別是對微量礦物元素和C、N、P等不平衡的工業(yè)廢水，所以開始投加一些多余的N、P等營養(yǎng)，促進甲烷菌的迅速生長。

4.運行管理注意事項

(1)厭氧生物濾池的主要缺點是有被堵塞的可能（尤其是AF厭氧生物濾池的底部），必須根據(jù)污水水質特點選擇使用合適的填料、配水方式和運行方式。當進水懸浮物含量較大時，應使用粒徑較大或孔隙度大的填料。

(2)當被處理污水懸浮物濃度較大（一般指1000mg/L以上）時，就應當對污水進行沉淀、過濾、或浮選等適當?shù)念A處理，以降低進水的懸浮物含量，防止填料層堵塞。一般AF的進水懸浮物不超過200mg/L，但如果懸浮物可以生物降解而且均勻分散在污水中，則懸浮物對AF幾乎不產(chǎn)生不利影響。'

(3)在一定的容積負荷下，進水濃度大時，上升流速就較小，較低的上流速度不利于物質的擴散，更易堵塞。因此，當被處理污水濃度較高（COD&值大于5000mg/L)時，可以采取出水回流的運行方式改善池內水力條件。

(4)同UASB法一樣，厭氧生物濾池也要有有效的布水和沼氣收集排放系統(tǒng)。布水要均勻防止水流短路，也要考慮布水孔口的大小和出口流速以防孔口被堵塞。

(5)為保證嚴格的厭氧環(huán)境，厭氧生物濾池多采用封閉式，并且要使污水水位高于填料層，即總是使填料層處于淹沒狀態(tài)。