（一）UASB工艺的新进展

膨胀颗粒污泥床（EGSB） 90年代初在UASB基础上开发。反应器中颗粒污泥层在运行时处于膨胀状态，厌氧微生物与污水中的有机物接触更加充分，反应器容积利用率更高。 出水循环是EGSB不同于UASB之处，主要目的是提高反应器内的升流速度，使颗粒污泥床充分膨胀，污水与微生物充分接触，还可避免反应器内死角和短流的产生。

EGSB反应器工艺特征 由于具有比UASB 反应器更高的水流上升速度，采用高径比较大的构造形式，占地面积大为缩小； 采用处理水回流技术，可保证低温和低负荷有机废水的处理效果； 对于高浓度或有毒的有机废水，回流可以稀释污染物浓度，降低对微生物的抑制和毒害； 在高水力负荷条件下, 颗粒污泥的粒径较大(3～4 mm)，凝聚和沉降性能好。

工程应用实例 1. 天津挂月集团酒精废液治理改造工程 废水COD为20000-30000mg/L，原先以全混式发酵罐处理，后将工艺改造为EGSB+接触氧化，COD容积负荷达到29kg/m3.d，废水达标排放。 2．山东洁晶集团日照化工二厂废水处理工程 以海带为原料提取海藻酸钠和甘露醇，各种生产废水混合后COD为5000-7000mg/L，SS高达9000mg/L，采用EGSB+接触氧化生物处理工艺，调试两个月后废水达标。 3．山东沂源酿酒总厂酒精废液治理工程 以薯干为原料生产酒精，酒精原糟液COD为40000-50000mg/L，经二级EGSB+好氧生物处理（接触氧化或SBR）后，出水达标排放。

内循环（IC）厌氧反应器工艺 进水经过布水器进入反应器，与下降管循环来的污泥和水混和后，进入流化床反应室，大部分COD被降解为沼气，产生的沼气由一级三相分离器收集和分离，并产生气体提升。气体被提升的同时，带动水和污泥作向上运动，经过上升管到达顶部的气液分离器，在这里沼气与水和污泥分离。水和污泥经过下降管直接滑落到反应器底部形成内部循环流。 流化床反应室的出水在深度净化反应室继续处理，剩余的可生物降解COD被去除，产生的沼气被二级三相分离器收集，并沿二级上升管输送到气液分离器，实现沼气分离。

IC反应器工艺特征 实现自发的内循环污泥回流。在较高有机负荷条件下，利用沼气形成气提，有利于加大生物量。 泥水充分接触，提高传质效率。第一反应区沼气产量高，加之内循环液的作用，保证了泥水充分接触。 引入分级处理。通过膨胀床去除大部分进水中的COD，通过精处理区去除剩余COD及难降解物质，提高了出水水质。 由于污泥内循环，精处理区的水流上升流速远低于膨胀床区的流速，而且该区只产生少量沼气，有利于颗粒污泥的沉降，解决了高COD容积负荷下污泥冲出系统的问题

IC反应器工艺的应用 IC反应器处理易生物降解的高浓度有机废水（COD 5000～9000mg/L）,COD容积负荷可达到35～50 kgCOD/（m3·d），并成功的应用于啤酒废水、土豆加工废水等。 对于难降解的造纸废水，进水COD浓度为1250～3515 mg/L, 实际运行容积负荷为9～24kgCOD/（m3·d），处理效率为61～86%，反应容积仅为UASB反应器的1/2。

（二）两相厌氧消化工艺 1971年Ghosh和Pohland提出相分离的概念，建造两个独立的反应器，分别培养产酸细菌和产甲烷细菌。 出水 进水 通过分别调控产酸相和产甲烷相的运行参数，使得各自处于最佳条件，提高废水处理效果。

两相厌氧消化工艺 着重于工艺流程的变革，而非反应器构造的变革； 在单相反应器中，存在着脂肪酸的产生与被利用之间的平衡，维持两类微生物之间的协调与平衡十分不易； 两相厌氧消化工艺就是为了克服单相厌氧消化工艺的上述缺点而提出的； 反应器可采用前述任一种反应器，二者可相同也可不同。

两相厌氧消化工艺 两相工艺最本质的特征是实现相的分离，相分离的方法是根据两大类菌群的生理生化特征差异来实现的，主要有： ①化学法： 投加抑制剂或调整氧化还原电位，抑制产甲烷菌在产酸相中的生长； ②物理法： 采用选择性的半透膜使进入两个反应器的基质有显著的差别，以实现相的分离； ③动力学控制法： 利用产酸菌和产甲烷菌在生长速率上的差异，控制两个反应器的水力停留时间不同，使产甲烷菌无法在产酸相中生长；

产酸相末端产物的类型对产甲烷相有重要的影响。一般认为，最适宜的末端产物除乙酸外，还有乙醇和丁酸。 出水 进水 ？ 产酸相末端产物的类型对产甲烷相有重要的影响。一般认为，最适宜的末端产物除乙酸外，还有乙醇和丁酸。 可以通过控制产酸反应器的运行参数，如水力停留时间、有机负荷、温度和pH值等，控制产酸相末端产物的类型。

两相厌氧消化工艺 有机负荷比单相工艺明显提高； 产甲烷相中的产甲烷菌活性得到提高，产气量增加； 运行更加稳定，承受冲击负荷的能力较强； 当废水中含有SO42-等抑制物质时，其对产甲烷菌的影响由于相的分离而减弱； 对于复杂有机物（如纤维素等），可提高其水解反应速率，因而提高了其厌氧消化的效果。

两相厌氧消化工艺 2、应用情况 （1）比利时肯特大学Anodex工艺

两相厌氧消化工艺 （2）荷兰：淀粉废水 项目 沉淀池 产酸相 产甲烷相 容积 (m3) 700 1700 5000 HRT (h) 3.25 9.5 20 温度 (C) 33 35 pH 6.2 7.5 项目 沉淀池进料 产酸相 产甲烷相 进水 出水 COD (mg/l) 17,500~18,000 17,800 16,400 11,700 3,000 TKN (m mol) 75 77 74 52 46 氨氮 (m mol) 3 29 47 33 42 硫酸盐 (m mol) 3．3 3．0 1．3 0．7  0．1 硫化物 (m mol) 0．1 1．9 1．4

两相厌氧消化工艺 （3）我国首都师范大学：豆制品废水 反应器 名称 HRT (h) 出水 pH 有机负荷 kgCOD/m3.d 产气率 m3/m3.d 出水挥发酸 (mg/l) 沼气中 CH4(%) 产酸相 1.8 4.7~5.5 84.4 6.4   1800 12 产甲烷相 (UASB) 13.8 7.0~7.2 12.0 92.3 5.9 5 65 全系统 15.6 10.5 93.2 5.2

两相厌氧消化工艺 （4）其它 国家 废水性质 规模 进水COD (mg/l) COD 去除率% 有机负荷 kgCOD/m3.d 处理能力  kgCOD/d 投入运行年份 比利时 酶和酒精 中试 7500~10000 79~84 14 180 1977 德国 甜菜制糖 6000~7000 90~92 20 45 1980 酵母、酒精 28200~32000 67~72 21 135 柠檬酸 42574 70~80 15~20 120 1981 亚麻处理 生产规模 6500~7000 85~90 9~12 350 淀粉、葡萄糖   20000 1982 32000 15000

（三）厌氧生物膜法 ——厌氧生物滤池 进水 沼气 出水 填料 布水系统

——厌氧生物转盘 1、构造及工艺流程： 沼气 进水 出水 气室 转盘盘片 转轴 隔板

厌氧生物转盘 2、主要特点： 微生物浓度高，有机负荷高，水力停留时间短；废水沿水平方向流动，反应槽高度小，节省了提升高度； 一般不需回流； 不会发生堵塞，可处理含较高悬浮固体的有机废水； 多采用多级串联，厌氧微生物在各级中分级，处理效果更好； 运行管理方便； 盘片的造价较高。

厌氧生物转盘 3、应用情况： 多处于小试阶段； 国外：牛奶废水、奶牛粪、生活污水等，进水TOC为110~6000mg/l，TOC去除率可达60~80%，有机负荷为20gTOC/m3.d； 国内：玉米淀粉废水和酵母废水，COD去除率为70~90%，负荷为30~70 gCOD/m3.d

——厌氧膨胀床和厌氧流化床 进水 出水 沼气 出 水 回 流 颗粒生物膜 膨胀床 悬浮污泥区 三相分离器 沉降区 布水系统 Anaerobic (Attached Film) Expanded Bed & Anaerobic Fluidized Bed Reactors (AAFEB & AFB) 1、反应器的基本结构

载体：固体颗粒，如：石英砂、陶粒、活性炭、无烟煤和沸石等，粒径一般为0.2~1mm； 载体与流化 载体：固体颗粒，如：石英砂、陶粒、活性炭、无烟煤和沸石等，粒径一般为0.2~1mm； 出水回流使载体颗粒膨胀或流化； 膨胀床——床体内载体略有松动，载体间空隙增加但仍保持互相接触； 流化床——上升流速大，使载体可在床体内自由运动而互不接触。

2、主要特点： 主要优点： 细载体的比表面积大，生物浓度很高（30gVSS/l）； 有机负荷高（10~40kgCOD/m3.d），HRT较短； 较好的耐冲击负荷的能力，运行稳定； 载体处于膨胀或流化状态，可防止载体堵塞； 生物固体停留时间较长，运行稳定，剩余污泥量少； 可应用于高浓度有机废水或低浓度的城市废水。 主要缺点： 载体的流化耗能较大； 系统的设计运行要求高。

其它类型的厌氧生物处理工艺 ——厌氧序批式反应器（ASBR） 该工艺是否成功的关键之一是能否形成沉降性能良好的颗粒污泥。

厌氧挡板反应器 1、工艺流程： 垂直挡板将反应器分隔为数个上向流和下向流室。 沼气 气室 进水 出水 升流区 降流区 污泥层

垂直折流挡板厌氧反应器的结构示意图 进水 出水 沉渣及剩余污泥 内套筒 中套筒 填料 气室 沉淀区 出水槽 沼气

厌氧挡板反应器 2、主要特点： 与UASB相比，可不设三相分离器而截流污泥； 启动运行时间较短，运行较稳定； 不需设置混合搅拌装置； 不存在污泥堵塞问题。

厌氧挡板反应器 3、应用情况： ——多处于小试阶段； ——McCarty的研究结果： 数据组 1 2 3 4 进水COD浓度(g/l) 7.3 7.6 8.1 8.3 水力负荷(m3/m3.d) 0.5 1.1 1.3 回流比 0.0 0.4 2.3 2.0 有机负荷(kgCOD/m3.d) 3.5 9.0 10.6 COD去除率(%) 90 82 78 91 产气率(m3/m3.d) 4.5 4.3 6.9 甲烷含量(%) 70 56 53 出水挥发酸浓度(g/l) 0.34 0.8 0.7