两相厌氧处理过程及反应器

两相厌氧处理系统中反应器的容积一般按有机底物的容积负荷或水力停留时间来计算。有机底物的容积负荷和水力停留时间一般通过试验或参照同类废水已有的经验确定，随废水水质不同及反应器类型不同而异。一般而言，在中温消化的条件下，酸化反应器的pH值宜控制在5~6，进水脂肪酸（以乙酸计）浓度可达5000mg/L左右，COD浓度降低20%~25％左右；产甲烷反应器的pH值可控制在6.8~7.5，脂肪酸（以乙酸计）的浓度可降低到500mg/L,COD浓度降低80%~90%，产气率为0.5m3/kgCOD左右。两相厌氧过程的处理流程及装置的选择主要取决于所处理污染物的理化性质及其生物降解性能，通常有两种工艺流程。

其一是处理易降解的、含低悬浮物的有机工业废水，其中的产酸相反应器一般可以为完全混合式厌氧污泥反应池，或者是升流式厌氧污泥床（UASB）反应器、厌氧生物滤池（AF)等不同的厌氧反应器，产甲烷相反应器主要为UASB反应器、厌氧折流板反应器（ABR)、内循环（IC）厌氧反应器、污泥床滤池（UBF)，也可以是厌氧生物滤池等，流程中不必设置沉淀池，流程如图8-12所示。

其二是难降解、含高浓度悬浮物的有机废水或污泥的两相厌氧工艺流程，其中产酸相和产甲烷相反应器均主要采用完全混合式厌氧污泥床反应池，流程中产酸相反应器和产甲烷相反应器后均设置泥、水分离构筑物，如沉淀池。流程如图8-13所示。

Yeoh等利用高温两相厌氧工艺处理蔗糖糖蜜酒精蒸馏废水，由于该废水的SS含量较高，因此两相均采用完全混合式厌氧污泥系统。研究结果表明，两相厌氧工艺对COD、BOD5的去除率分别高达65％和85%，其中产酸相反应器可很好地将原水中的有机底物转化为VFA，酸化率可达15.6%。

根据相关研究成果，并结合一些实际运行经验，两相厌氧工艺可考虑采用下列参数进行设计：

①产酸器与产甲烷器的容积比为1:(3~5)。

②产酸器的废水停留时间为4~16h，或容积负荷为25~50kgCOD/(m3.d)。

③产酸消化液的pH 值维持在4.0~5.5范围内，发酵温度为25~35℃。

④产甲烷反应器的废水停留时间为12~48h，或容积负荷率为12~25kgCOD/(m3.d)。

⑤产甲烷反应器的进水pH值维持在5.5~7.0范围内，发酵温度35℃。

⑥系统的COD去除率为80%~90%,BOD5的去除率大于90%。

⑦系统的产气率为0.4~0.5m3CH4/kgCOD。

显然，工艺参数值的选择主要取决于被处理废水的性质和浓度。如果废水以含碳水化合物为主且容易酸化，产甲烷反应器与产酸反应器的容积比就应稍大一些；如果废水中含有较多的难降解物质，上述容积比就可稍小一些。工艺参数值应尽可能根据实际试验结果确定。