1、兩相厭氧工藝的研究進展兩相厭氧工藝的研究進展摘要：傳統(tǒng)的厭氧消化工藝中產酸菌和產甲烷菌在單相反應器內完成厭氧消化的全過程，由于二菌種的特性有較大的差異對環(huán)境條件的要求不同無法使二者都處于最佳的生理狀態(tài)影響了反應器的效率。1971年Ghosh和Pol提出了兩相厭氧生物處理工藝[1]，它的本質特征是實現(xiàn)了生物相的分離，即通過調控產酸相和產甲烷相反應器的運行控制參數(shù)，使產酸相和產甲烷相成為兩個獨立的處理單元，各自形成產酸發(fā)酵微生物和產甲烷發(fā)酵

2、微生物的最佳生態(tài)條件，實現(xiàn)完整的厭氧發(fā)酵過程，從而大幅度提高廢水處理能力和反應器的運行穩(wěn)定性。(1)兩相厭氧消化工藝將產酸菌和產甲烷菌分別置于兩個反應器內，并為它們提供了最佳的生長和代謝條件使它們能夠發(fā)揮各自最大的活性較單相厭氧消化工藝的處理能力和效率大大提高。Yeoh對兩相厭氧消化工藝和單相厭氧消化工藝進行了對比實驗研究。結果表明：兩相厭氧消化系統(tǒng)的產甲烷率為0.168m3CH4(KgCODCr?d)明顯高于單相厭氧消化系統(tǒng)的產甲烷率

3、0.055m3CH4(KgCODCr?d)。(2)反應器的分工明確產酸反應器對污水進行預處理不僅為產甲烷反應器提供了更適宜的基質還能夠解除或降低水中的有毒物質如硫酸根、重金屬離子的毒性改變難降解有機物的結構減少對產甲烷菌的毒害作用和影響增強了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。(3)產酸相的有機負荷率高緩沖能力較強因而沖擊負荷造成的酸積累不會對產酸相有明顯的影響也不會對后續(xù)的產甲烷相造成危害提高了系統(tǒng)的抗沖擊能力。(4)產酸菌的世代時間遠遠短于產甲烷菌產

4、酸菌的產酸速度高于產甲烷菌降解酸的速率[45]產酸反應器的體積總是小于產甲烷反應器的體積。(5)兩相厭氧工藝適于處理高濃度有機污水、懸浮物濃度很高的污水、含有毒物質及難降解物質的工業(yè)廢水和污泥。2兩相厭氧工藝的研究現(xiàn)狀21反應器類型從國內外的兩相厭氧系統(tǒng)研究所采用的工藝形式看，主要有兩種：第一種是兩相均采用同一類型的反應器如UASB反應器UBF反應器ASBR反應器其中UASB反應器較常用。第二種是稱作Anodek的工藝，其特點是產酸相為

5、接觸式反應器（即完全式反應器后設沉淀池，同時進行污泥回流），產甲烷相則采用其它類型的反應器[6]。實驗中最廣范的應用就是將第一種方法的調pH與第二種方法結合起來，這樣使較低的pH對產甲烷菌產生一定的抑制性，同時該反應器的HRT很短，相應的SRT也較短，使得世代時間較長的甲烷菌難以在其中生長起來。3兩相厭氧工藝的發(fā)展方向（1）針對不同的水質并結合各種新型高效厭氧反應器的特點進行產酸相和產甲烷相的組合成為新的研究方向。進入90年代如文獻[1

6、5]中所用的產酸反應器就是一種專利產品處理效果很好文獻[16]中用填充床酸化反應器UASB甲烷化反應器有效地處理了啤酒廢水和抗生素廢水針對水解反應器HUSB和顆粒污泥膨脹床EGSB優(yōu)缺點的互補文獻[17]中將二者組成兩相工藝成功地處理了懸浮性固體含量高的城市污水。（2）溫度兩相厭氧工藝[1]，是最近IOWA大學正在研究的一種新的兩相厭氧工藝，它將高溫厭氧消化和中溫厭氧消化組合成一個處理工藝，可以充分發(fā)揮高溫發(fā)酵速率快和去除致病菌能力強以

7、及中溫發(fā)酵所具有的能量需求低和出水水質好的優(yōu)勢。KAISER等人研究的溫度兩相厭氧生物濾池（TPAB）工藝是一種新的高速厭氧處理系統(tǒng)，它由一個高溫厭氧生物濾池和一個中溫厭氧濾池串聯(lián)而成，能夠形成一個具有兩個溫度段和兩相的厭氧生物處理系統(tǒng)。在相同的HRT和有機負荷下溫度兩相系統(tǒng)的運行效果要比單級的厭氧濾池好。LUGBA等人也研究了溫度兩相厭氧工藝處理乳制品廢水的可行性。（3）一體化兩相厭氧反應器的研究也是兩相厭氧反應器的一個研究方向，通過

8、反應器內部結構的精密設計，在同一反應器內形成產酸相、產甲烷相的合理搭配，在實現(xiàn)兩相分離，消除二者之間制約作用的基礎上，增強二者之間的互補、協(xié)同作用。反應器一體化的設計使得設備投資減少，節(jié)省工程占地。4結語兩相厭氧消化工藝為產酸菌和產甲烷菌提供了最佳的生理環(huán)境[18]發(fā)揮了它們各自最大的活性因而具有比單相厭氧消化工藝更高的處理能力和處理效率有深入研究和推廣應用的價值。ProgressionProspectsontheResearchofT

9、woPhaseAnaerobicDigestion(TPAD)WangKehao1LiDongwei12LiDou1YuanXue1XuZhonghui1(1.CollegeofResourceEnvironmentalScience，ChongqingUniversity，Chongqing400030；2.TheKeyLabatyoftheExploitataionofSouthwestResources&theEnvironmen