废水厌氧生物处理是环境工程与能源工程中的一项重要技术，是有机废水强有力的处理方法之一，过去，它多用于城市污水厂的污泥、有机废料及其部分高浓度有机废水的处理，在建筑物形式上主要采用普通消化池，由于存在水力停留时间长、有机负荷低等缺点，较长时间限制了它在废水处理中的应用，20世纪70年代以来，世界能源短缺日益突出，能生产能源的废水厌氧技术受到重视，研究与实践不断深入，开发了各种新型工艺与设备，大幅度地提高了厌氧反应器内活性污泥的持有量，使处理时间大大缩短，效率提高。厌氧生化法的应用范围？●有机污泥处理●高浓度有机废水●中、低浓度有机废水●城市废水处理

在相当长的一段时间内，厌氧消化在理论、技术和应用上远远落后于好氧生物处理的发展。20世纪60年代以来，世界能源短缺问题日益突出，这促使人们对厌氧消化工艺进行重新认识，对处理工艺和反应器结构的设计以及甲烷回收进行了大量研究，使得厌氧消化技术的理论和实践都有了很大进步，并得到广泛应用。 目前，厌氧微生物处理是高浓度有机废水处理工艺中不可或缺的处理工段，它较好氧微生物处理不仅能耗低，同时还可以产生沼气作为能源二次利用。厌氧反应容积负荷高较好氧反应高出很多，对于处理同等量的COD厌氧反应投资更低。在厌氧反应器的运行中，上升流速、水力停留时间和容积负荷等，那么这些数据都是如何计算的呢？今天我们就来讲一讲厌氧反应器日常运行中最常用的5个计算公式。1. 上升流速上升流速(Up flow Velocity)也叫表面速度(Superficial Velocity)或表面负荷(Superficial Loading Rate)。假定一个向上流动的反应器的进水流量（包括出水的循环）为Q（m3/h），反应器的横截面面积为A(m2)，则上升流速u(m/h)可定义为:式中：u – 上升流速，单位米/小时Q - 反应器的进水流量，单位立方米/小时A - 反应器的横截面面积，单位平方米2. 水力停留时间水力停留时间(Hydrolic Retention Time)简写作HRT，它实际上指进入反应器的废水在反应器内的平均停留时间，因此，如果反应器的有效容积为V(m3），则式中：HRT – 水力停留时间V – 反应器容积，单位立方米Q - 反应器的进水流量，单位立方米/小时如果反应器高为H(m)，则：因为Q=uA，V=HA所以HRT也可表示为如下公式，即水力停留时间等于反应器高度与上升流速之比。式中：HRT – 水力停留时间H - 反应器高度，单位米u -上升流速，单位米/小时3. 反应器的有机负荷反应器的有机负荷(Organic Loading Rate，简写作OLR)可“分为容积负荷(Volume Loading Rate，简写作VLR)和污泥负荷(Sludge Loading Rate，简写作SLR)两种表示方式。 VLR即表示单位反应器容积每日接受的废水中有机污染物的量，其单位为kgCOD/(m3d)或kgBOD/(m3d)。假定进水浓度为pw(kgCOD/m3或kgBOD/m3)，流量为q(m3／d)，则：式中：VLR – 容积负荷Q - 反应器的进水流量，单位立方米/小时Pw - 进水浓度, 单位kgCOD/m3V - 反应器容积，单位立方米

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，水力青海定制厌氧颗粒污泥停留时间短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定制厌氧颗粒污泥厂家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。

废水厌氧生物处理是环境工程与能源工程中的一项重要技术，是有机废水强有力的处理方法之一，过去，它多用于城市污水厂的污泥、有机废料及其部分高浓度有机废水的处理，在建筑物形式上主要采用普通消化池，由于存在水力停留时间长、有机负荷低等缺点，较长时间限制了它在废水处理中的应用，20世纪70年代以来，世界能源短缺日益突出，能生产能源的废水厌氧技术受到重视，研究与实践不断深入，开发了各种新型工艺与设备，大幅度地提高了厌氧反应器内活性污泥的持有量，使处理时间大大缩短，效率提高。● 应用范围广● 能耗低● 负荷高● 剩余污泥量少● 氮、磷营养需要量较少● 厌氧处理过程有一定杀菌作用，可以杀死废水与污水中的寄生虫、病毒等● 厌氧活性污泥可以长期储存，厌氧反应器可以季节性或间歇性运转。三个方面的缺点：● 厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧设备启动和处理时间比好氧设备大● 出水往往需要进一步处理，故一般在厌氧处理后串联好氧处理● 厌氧处理系统操作控制因素较为复杂

三相分离器主要安装在UASB、IC等厌氧反应器中,是厌氧反应器的核心组成部分，三相分离器直接影响着厌氧反应器的气、液、固的分离效果，可用于高浓度废水处理工程，如养殖污水、屠宰废水、制药废水、化工废水、食品废水等高浓度有机废水。三相分离器工作原理三相分离器收集反应室产生的沼气，使分离器内的悬浮物有效沉降。气、液、固三相流在分离器中分步进行分离。首先含沼气的混合液在上升的过程中随着气泡合并密度降低，不断向上流动，在气体释放区上升到液面，气体释放到气室中。气体释放后的液体通过导流区，进入沉降区，沉降区的结构如同沉淀池，混合液从两边进入，上清液由中间集水槽排出，沉降浓缩后的污泥密度大于分离器下部含有气体的混合液的密度，由污泥回流缝流回厌氧生物反应区，维持反应器中高生物浓度。三相分离器优化针对传统钢制三相分离器腐蚀严重，防腐措施收效甚微的现状。公司对三相分离器材料进行了革命，摒弃了传统的金属材料。开发出了耐腐蚀的非金属工程塑料三相分离器，彻底解决了腐蚀问题。

EGSB、UASB等所有的厌氧内部的三相分离器等是指反应器内的三相分离器造，三相分离器的设计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用； 1、沉淀区的表面水力负荷<1.0m/h； 2、三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5～1.0m； 3、沉淀区四壁倾斜角度应在45º～60º之间，使污泥不积聚，尽快落入反应区内； 4、沉淀区斜面高度约为0.5～1.0m； 5、进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h； 1､沉淀区的设计主要考虑沉淀区的表面积和水深这两个因素｡由于沉淀区的厌氧污泥与出水中残余的有机物尚能起生化反应,在沉淀区仍有少量的沼气产生，对沉淀区的固液分离有些干扰，因此在处理高浓度有机废水时,表面负荷率应采用得小一些，一般表面负荷率<1.0m³/h，且沉淀区进水口的水流上升速度应小于2m/s｡为获得良好的固液分离效果，沉淀区斜面的高建议为0.5~1.0m，斜面与水平方向的夹角在45°~60°之间，且光滑，以利于污泥下滑返回反应区。总沉淀水深应≥1.5m，水力停留时间介于1.5～2h，分离气体的挡板与分离器壁重叠在20mm以上；以上条件如能满足，则可达到良好的分离效果。2､回流缝的设计为了使回流缝的水流稳定,回流缝中水流的速度不能太高,以确保良好的气､固､液三相的分离效果,并使沉淀区沉降下来的污泥能迅速顺利地回流至反应区,回流缝中水流速度一般<2m/s｡为达到气液分离目的,气封与沉淀区的斜面必须重叠｡重叠的水平距离越大,气体的分离效果越好,对沉淀区固液分离效果的影响越小,重叠部分一般在0.1~0.2m之间｡3､气液分离设计确定了三相分离器的基本尺寸后,还应校核气液分离效果是否满足要求｡为了保证气泡不进人沉淀室,就必须使回流缝宽度和气液分离斜面的长度,以及气泡上升速度满足一定的关系,以使气泡合成速度方向的指向不低于沉淀室的缝隙口边缘点｡气泡分离而不进入沉淀室的必要条件是：vb/va>BC/AB｡气泡垂直上升速度vb的大小与碰撞系数β,气泡直径dg(cm),水温T(℃),废水的密度ρl(g·cm-3)和气体的密度ρg(g/cm³),废水的动力粘滞系数μ(g·cm-1s-1)和运动粘滞系数γ(cm2·s-1)等因素有关｡当雷诺数Re<2时,气泡的上升流速可用斯托克斯公式计算:vb=β×g(ρl-ρg)d2g÷(18×μ)｡