厌氧生物滤池的研究及应用现状

　　4 AF反应器处理有机废水

　　AF主要用于处理溶解性有机废水，AF处理工业废水研究的部分成果见表1，AF处理生活污水研究的部分成果见表2。

　　80年代初以来，AF在美国、加拿大等国已被广泛用于处理各种不同类型的废水，最大的AF容积达12500m3，多数在中温条件30～38℃下运行，有机负荷0.1～15kgCOD/(m3•d)不等，常采用的有机负荷为4～8kgCOD/(m3•d)，COD去除率在60%～95%的范围内变动。

　　表1 AF处理工业废水研究的部分成果 废水类型 处理温度（℃） 进水COD（g/L） 容积负荷[kgCOD/(m3.d)] COD去除率（%） 运行方式 HRT（h） 备注 制药废水 35 4.0 8.0 94 小试 12 1978年 35 8.0 8.0 95 24 35 16.0 8.0 98 48 蔬菜废水 22～33 16.0 8.0 81 小试 48 1980年 22～33 16.0 16.0 86 24 22～33 16.0 32.0 90 12 人工合成废水 30 8.70 2.5～10 79～93 小试 　 1981年 柠檬酸废水 36 6.8～9.1 3.16 73 小试 48 1993年 酵母菌废水 36 8.77～16.48 3.0 65 小试 60 1993年 海鱼加工废水 55 10～50 0.79～6.76 67～78 小试 53～372 1995年 37 10～50 0.76～7.50 67～77 48～415 印染废水 35 0.21～2.23 0.5～2.0 70～86.6 小试 18.3 1995年 锅炉废水 36～38 38 3 81.2 小试 30 1996后

　　表2 AF处理生活污水研究的部分成果 出处（见参考文献） 体积（m3） 温度（℃） HRT（h） 有机负荷[（kgCOD/(M3.D)] 进水浓度（mg/L) 去除率（%） [4] 0.0089 11.0～27.8 4或6 0.53～0.71 COD=230.9～410.1 56.9～71.8 BOD=134.9～172.0 61.5～78.5 SS=49.0～86.9 57.1～81.5 [5] 0.016 20～30 24 0.32 COD=288 73 BOD=181 79 SS=118 73 [6] 13 22～24 8.6～37 　 BOD=150～222 81～87 SS=200～250 91～97 [1] 102 　 13 　 BOD 53 SS 69 [7] 19 12～24 　 　 BOD=100～150 55 SS 75 [7] 190 ＞20 9～10 0.35～1.2 COD 50 BOD 63 SS 80 [2] 0.0376 17～23 ≥12 ≤2.31 COD=200～30 59.3～77.9 ≥8 ≤4.54 58.2～63.2 [3] 0.0393 18～37 6 0.3～1.0 COD=100～300 60

　　5 工艺稳定性和冲击负荷的影响

　　李亚新等用AF处理印染废水，进水COD一般在300～600mg/L，试验期间历经两次冲击负荷，一次COD由364.3mg/L突增至1 038 mg/L，出水COD值仍可达303.8mg/L，COD去除率70.8%；另一次COD由351.4mg/L突增至1327.4mg/L，出水COD仅为151.3mg/L，去除率高达88.6%。山本曾以高达平均流量3倍的水量负荷持续2～3h冲击反应器，结果表明，AF出水水质几乎不受影响［7］。Chiang等用AF处理高浓度酸性废水，运行第一阶段，在1d内HRT由42d降至7d，出水水质只是pH值稍有波动；运行第二阶段，在2d内HRT由73d降至2d，结果pH值略有降低，气体产量没有增长，挥发酸浓度提高，有机物去除率降至54%。当HRT恢复到42d后，出水COD和SS恢复到比冲击负荷发生前略高。

　　曾有人比较UASB和AF的运行性能，当进水pH值变化时，UASB用了3周时间恢复到稳定状态，而AF在2周内即可达到稳定状态，表明UASB较AF对pH值变动更为敏感。在对不同基质的适应性研究中发现，AF性能也比UASB好。当两个反应器中均已形成大量颗粒污泥后，进水由挥发酸废水变为高浓度糖蜜废水，结果UASB用了6周时间恢复到稳定状态，而AF仅用了2周。显然，AF反应器更能适应性质多变的工业废水。

　　Parkin等用浆液瓶和上向流厌氧固定床反应器(USMAR)研究氰化物、氯仿、甲醛、铵、镍和硫化物对厌氧微生物的毒性，结果表明，较高浓度的毒物不致引起系统的破坏，生物膜上的甲烷菌能够逐步被驯化。Parkin等认为，较长的SRT是使系统免于破坏的关键。Blum等还用USMAR成功地处理了含有大量通常被认为对厌氧系统有毒的高浓度酚的碳气化废水，当HRT为18h时，高达1885 mg/L的酚可降低至1mg/L。

　　AF很适宜处理间歇排放的废水，进水暂停一段时间(1～3d)，系统的性能不受影响。某生产性AF在运行中由于维修而停运，10 d后重新启动，有机物去除率迅速恢复到停运前水平，后来，该AF由于维修又停运13d，再次启动后COD去除率立即恢复正常，且在随后的20d中，都维持在80%以上。另据报导，AF在厌氧条件下停运半年，仍可迅速恢复生物活性。

　　AF反应器具有良好的运行稳定性，能适应废水浓度和水力负荷的变化而不致引起长时间的性能破坏，可在低pH值和含毒物条件下稳定运行，而且再启动迅速。较长的SRT和较高的污泥浓度是AF抗冲击负荷的关键，据报导，SRT为100d以上，也有研究者测定的SRT为142～165d，甚至达到350d。

　　6 结语

　　综上所述，AF反应器是一种简易、高效、低耗的废水处理装置，已在废水处理中得到较为广泛的应用，同时，有些问题值得进一步研究：如①反应器放大设计的相似理论问题；②加强反应器颗粒化规律及生物膜附着过程机理的研究，以缩短启动时间；③加强填料技术的研究，以开发性能更好、价格低廉的新型填料；④从生态学角度深入研究AF中微生物的组成及其相互关系，以明了AF性能的本质因素等。