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，簡寫爲AF。其基本特征就是在反應器內裝填了爲微生物提供附着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汙泥中的微生物群體，是厭氧生物濾池厭氧微生物的次要部分。汙水流過填料層時，其中有機物被厭氧微生物截留、吸附及代謝分解，後達到穩定化，同時產生沼氣、形成新的生物膜。爲了分離處理水中攜帶的脫落的生物膜，通常需要在濾池後設置沉澱池。

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容積負荷一般爲2~ [#]6kgCODc/(m3?d),而且抗沖擊負荷能力較強。厭氧微生物以固着生長的生物膜爲主，不易流失，因此除了正常的進出水或適當回流部分出水外，不需要汙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點是系統啓動或停運後的再啓動時比較容易，所需時間較短。

按其中水流方向，厭氧生物濾池可分爲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，因此底部容易出現部分填料間水流通道堵塞、水流短路現象。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)厭氧生物濾池內的汙泥主要由固定生長的生物膜形態的微生物群體組成，不需要汙泥回流，使運行管理相對簡便，停止運行後再啓動也@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，因而汙泥濃度也高，有的可達60g/L，汙泥濃度ft着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)厭氧汙泥在AF內的分布規律使得反應器對有毒物質的適應能力更強，在AF內易于培養出適應有毒物質的厭氧汙泥。

(5)厭氧生物濾池的挂膜啓動方法與UASB法基本相同，可采用直接培養或間接培養法。但由于有填料作爲載體，顯得較爲容易一些，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堵塞問題，AF適用于處理汙染物主要是可溶性有機物的工業廢水。

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着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，在汙水流量和濃度固定的條件下，反應器容積的增加並不能明顯提高COD&的去除率。但填料高度低于2m時，汙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，一般僅爲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，隨之會發生短流現象，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、性質穩定，運行中不易發生堵塞現象，因此蜂窩或波紋板填料層的高度一般爲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，當汙水流過時，細而長的纖維隨水而動，使其上的生物膜與汙水接觸情況良好，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生生物膜結團現象，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.啓動

厭氧生物濾池啓動時要控制和注意的運行參數有：汙水的主要成分、營養和緩沖能力、接種汙泥的數量和質量、回流比、初始水力停留時間等。

選擇合適的接種物，對于反應器的快速啓動和減少生物膜培養時間非常重要。一般應針對汙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%)以利于啓動。啓動時間需要兩個月以上。

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

厭氧生物濾池啓動完成的標志是通過增殖和驯化，使生物膜爲主的生物量達到預定的汙泥濃度和活性，實現反應器在設計負荷下的正常運行。對于高濃度與有毒汙水，在啓動初期必須進行適當的稀釋，並在啓動過程中使稀釋倍數逐漸減少。即負荷應當逐漸增加，一般當汙水中可生物降解的C0D&去除率達到約80%時，再適當提高負荷，如此重複進行，直到反應器的設計能力。

啓動期間還要保證營養物質和微量元素，特別是對微量礦物元素和C、N、P等不平衡的工業廢水，所以開始投加一些多余的N、P等營養，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），必須根據汙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)當被處理汙水懸浮物濃度較大（一般指1000mg/L以上）時，就應當對汙水進行沉澱、過濾、或浮選等適當的預處理，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汙水中，則懸浮物對AF幾乎不產生不利影響。'

(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，當被處理汙水濃度較高（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。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)爲保證嚴格的厭氧環境，厭氧生物濾池多采用封閉式，並且要使汙水水位高于填料層，即總是使填料層處于淹沒狀態。