食品、生物、化工等行业排放大部分废水都属于高浓度有机废水，仅利用常规的物化、生化处理较难达到处理目的，同时存在投资大，操作管理难，运行成本高等一系列问题。随着科研的不断深入，厌氧反应器作为一种高效的生物膜处理方法渐渐登上舞台，它主要是利用微生物与污水中的有机物接触吸附分解有机物，以达到有效处理有机废水、废弃物的目的。目前厌氧反应器的发展已经历了三代，本期小沼将对这三代最具代表性的厌氧反应器及其优劣势进行梳理，望对君从事有机废水、废弃物处理及大中型沼气工程的建设有所帮助！第一代厌氧反应器第一代反应器以厌氧消化池为代表，废水与厌氧污泥完全混合，属低负荷系统。包括：常规厌氧反应器（CADT）、全混式反应器（CSTR）、厌氧接触消化器（ACP）等。1常规厌氧反应器（CADT）常规厌氧反应器也叫常规沼气池，是一种结构简单、应用广泛的工艺类型。该消化器无搅拌装置，原料在其中呈自然沉淀状态，一般分为4层，自上而下依次为浮渣层、上清液层、活性层和沉渣层，其中易于消化、活动旺盛的场所只限活性层，因而效率较低。我国农村较为常见。2全混式反应器（CSTR）全混式消化器是在常规消化器中安装了搅拌装置，使得原料处于完全混合状态，因而，使得活性区域遍布于整个消化区，效率相比于常规消化器明显提高，故又称高效消化器。该消化器常采用恒温连续投料或半连续投料运行，适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理。

概述厌氧处理已经成功地于各种高、中浓度的废水处理中。虽然中、高浓度的废水在相当程度上得到了解决，但是当污水中含有抑制性物质时，如含有硫酸盐的味精废水在处理上仍有一定的难度。在厌氧处理领域应用最为广泛的是UASB反应器，所以本文重点讨论UASB反应器的设计方法。但是，其与其它的厌氧处理工艺有一定的共同点，例如，流化床和UASB都有三相分离器。而UASB和厌氧滤床对于布水的要求是一致的，所以结果也可以作为其他反应器设计。包含厌氧处理单元的水处理过程一般包括预处理、厌氧处理(包括沼气的收集、处理和利用)、好氧后处理和污泥处理等部分，可以用图1所示的流程表示。二、UASB系统设计1.预处理设施一般预处理系统包括粗格栅、细格栅或水力筛、沉砂池、调节(酸化)池、营养盐和pH调控系统。格栅和沉砂池的目的是去除粗大固体物和无机的可沉固体，这对对于保护各种类型厌氧反应器的布水管免于堵塞是必需的。当污水中含有砂砾时，例如以薯干为原料的酿酒废水，怎么强调去除砂砾的重要性也不过分。不可生物降解的固体，在厌氧反应器内积累会占据大量的池容，反应器池容的不断减少最终将导致系统完全失效。由于厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。在调节池中设有沉淀池时，容积需扣除沉淀区的体积；根据颗粒化和pH调节的要求，当废水碱度和营养盐不够需要补充碱度和营养盐(N、P)等；可采用计量泵自动投加酸、碱和药剂，通过调节池水力或机械搅拌达中和作用。同时，酸化池或两相系统是去除和改变，对厌氧过程有抑制作用的物质、改善生物反应条件和可生化性也是厌氧预处理的主要手段，也是厌氧预处理的目的之一。仅考虑溶解性废水时，一般不需考虑酸化作用。对于复杂废水，可在调节池中取得一定程度的酸化，但是完全的酸化是没有必要的，甚至是有害处的。因为达到完全酸化后，污水pH会下降，需采用投药调整pH值。另外有证据表明完全酸化对UASB反应器的颗粒过程有不利的。

油气水三相分离器是油田开发生产过程中最常用的设备之一。油田油水井中安装于泵下的一种“固、液、气”三相分离装置。工作原理油气水混合物高速进入预脱气室，靠旋流分离及重力用脱出大量的原油伴生气，预脱气后的油水混合物经导流管高速进入分配器与水洗室，在含有破沧州定制升流式厌氧反应器乳剂的活性水层内洗涤破乳,进行稳流，降低来液的雷诺系数。再经聚结整流后，流入沉降分离室进一步沉降分离。脱气原油翻过隔板进入油室,并经流量计计量，控制后流出分离器，水相靠压力平衡经导管进入水室，从而达到油气水三相分离的目的。三相分离器分类1 卧式三相分离器气液混合流体经气液进口进入分离器进行基本相分离，气体进入气体通道并经过整流器和重力沉降，分离出液滴；液体进入液体空间分离出气泡后油向上流动、水向下流动得以分离，气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，油从顶部经过溢定制升流式厌氧反应器厂家流隔板进入油槽并从出油口流出，水经溢流档板进入水槽并从排水口流出。2 立式三相分离器气液混合流体经气液进口进入分离器后通过流速和流向的突变完成基本相分离，气体向上流动在气体通道经重力沉降分离出液滴，液体经降液管进入油水界面，气泡及油向上流动，水向下流动得以分离。

经过调节pH和温度的废水首先进入反应器底部的混合区，并与来自外循环回流的泥水混合液充分混合后进入颗粒污泥膨胀床区进行COD生化降解，此处的COD容积负荷很高，大部分进水COD在此处被降解，产生大量沼气。由于沼气气泡形成过程中对液体做的膨胀功产生了气提的作用，使得沼气、污泥和水的混合物上升，经过填料区的降解后，混合液至反应器顶部的三相分离器，沼气在该处与泥水分离后并被导出处理系统。泥水混合物则沿挡泥板下降至反应器底部的混合区，并于进水充分混合后再次进入污泥膨胀床区，形成所谓内循环。根据不同的进水COD负荷和反应器的不同构造，外循环回流量可达进水流量的0.5-10倍。经膨胀床处理后的废水除一部分参与循环外，其余污水继续上升，污水进入填料区进行剩余COD降解与产沼气过程，提高和保证了出水水质。由于大部分COD已经被降解，所以填料区的COD负荷较低，产气量也较小。该处产生的沼气也是由三相分离器收集，通过集气管导出处理系统。经过填料区处理后的废水经三相分离器作用后，上清液经出水区排走，颗粒污泥则返回污泥床。

1 三相分离器的作用及工作程序 石油原油三相分离器主要的作用就是将气体以及固体还有液体三相进行分离工作，隶属于分离设备。通常都是由水仓以及泥仓两个部分组成，两者之间呈现上下或是左右连接的状态；泥仓由进气口、简体以及封头和出气口还有挡泥栅等部分组成。较为常见的三相分离器的材料由钢材或者是玻璃钢等制成。而现在最常见的就是玻璃钢制成的，其最大的优点就是该材料是非常好的绝缘体，毕竟在特殊的分离原油的条件下，易燃以及易爆等环境，必须也只能使用防止静电的材料。石油原油三相分离器的工作程序，通常都是在原油进入及其入口后，及其通过其内部的分离器将原油以及伴生气还有水分等进行分离，也就是说，油气水混合物通过高速进入欲脱气室，通过旋流分离或者是重力作用将大量的原油伴生气脱出来。欲脱气之后的混合物经过导流管高速注入分配器以及水洗室。依靠含有破乳剂的活性水层内细条破乳，最后进行稳流，并减低来液的雷诺系数，然后经过聚结整流后官途沉降分离室，进行下一步的称将分离。可以说，三相分流器的工作原理非常简单，但是在工作时，例如内外防腐的措施、防静电以及防静电疏导等措施，都是很难攻克的难题。想要使得三相分离器进一步的提高工作效率，这些问题都是必须要解决的。 2 三相分离器常见的故障 三相分离器在日常的工作中，经常会出现一些人为或者是客观原因的故障，在人为故障当中，只需要对相关的工作人员经常做出一些专业性的培训，以及设立相关的操作规程以及规章制度，就可以最大程度的避免，但一些客观原因，例如原油中含有砂石等，就只能通过将设备进行一定的改造，或是预处理才可以解决了。 2.1 进出口波纹板的脱落故障。现在的油田在生产时所使用的三相分离器，通常都会在中段以及后段设立一个使用两层钢网家住的波纹板来进行过滤使用。这两层夹板的作用就是提高两个段落的油滴的稳定以及细油滴的分离，进一步的提高油气水的分离效率。但随着油田原油的开采，到了后期的时候，原油中的含水量就会急剧增高，外加注聚合物驱油，其含水量都会占据9/10以上，并且其化学成分非常高，对金属的腐蚀情况越加的严重。可以说，在钢网受到腐蚀后，波纹板就会有一些细小的干板被冲到前方的集油室，在液位较低的情况下，被吸入离心泵的进口滤砂器之中，造成设备的堵塞，最终导致泵不上油或者是干吸的现象，进而导致生产过程中埋下非常大的隐患；因为大块的波纹板在钢网底部堆积后，会形成一道隔离墙体，使得液体只可以通过上部流向中部，油和水再一次的混合，而终端的稳流室又产生一定的波动，进而造成分离效果差的情况，还会造成污水中的含油量增加，影响生产对经济效益产生影响。 2.2 进出口的散液板的脱落故障。正常情况下，为了使得混合液体在进入分离器设备后，最快速度的稳定下来，在设备设计之初就会采用一定的措施，也就是在分离器灌的进口处安装散液板，其作用就是使得液体曾在喷射时的冲力最大成的的减少。但由于转油站以及防水站等注聚合物猜出的大部分都是由电泵来生产的，其中液量以及气量都非常多，这就会造成其压力非常的大，劲儿使得层流冲击力变得非常大。

EGSB厌氧反应罐即膨胀颗粒污泥床反应器，是第三代厌氧反应器，构造特点是具有很大的高径比。从外观上看，EGSB反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成，每个厌氧反应器的顶部各设一个气-固-液三相分离器。 EGSB厌氧反应罐的特点：容积负荷率高，水力停留时间短EGSB厌氧反应罐生物量大（可达到60g/L），污泥龄长。特别是由于存在着内、外循环，传质效果好。处理高浓度有机废水，进水容积负荷率可达15～30kgCOD/m3•d。EGSB厌氧反应罐应用于大型淀粉厂、酒精废水、生物制药厂、农药废水、造纸废水、化工废水处理系统。主要设备有： EGSB三相分离器（两层）、气水分离器、泥水分离器、水封器、循环系统等。其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3~5，装置反应器的高度可达15~20米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。厌氧膨胀颗粒床反应器( Expanded Granular Sludge Bed , 简称EGSB) 是在上流式厌氧污泥床(UASB) 反应器的研究成果的基础上，开发的第三代超高效厌氧反应器,该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外，还具有以下特征：①高的液体表面上升流速和COD去除负荷；②厌氧污泥颗粒粒径较大，反应器抗冲击负荷能力强；③反应器为塔形结构设计，具有较高的高径比，占地面积小；④可用于SS含量高的和对微生物有毒性的废水处理；⑤主要用于高浓度有机废水处理。EGSB厌氧反应器(内部根据功能划分为混合区、膨胀区、沉淀区和集气部分。在多个工程实践的基础上优化布水系统和三相分离器，使得布水更加合理，三相分离器更加理想，确保了反应器在稳定的运行中获得更高的容积负荷。EGSB厌氧反应器是继UASB之后的一种新型的厌氧反应器。它由布水器、三相分离器、集气室及外部进水系统组成一个完整系统。废水经过污水泵进入EGSB厌氧反应器的有机物充分与厌氧罐底部的污泥接触，大部分被处理吸收。高水力负荷和高产气负荷使污泥与有机物充分混合，污泥处于充分的膨胀状态，传质速率高，大大提高了厌氧反应速率和有机负荷。所产生的沼气上升到顶部经过三相分离器把污泥、污水、沼气分离开来。 从实际运行情况看，EGSB厌氧反应器对有机物的去除率高达85%以上，运行稳定，出水稳定，此EGSB厌氧技术已经非常成熟，已经广泛运用到国内中大型企业。