工业废水处理中厌氧生物技术的应用分析

陈蔚和

(南昌市环境科学研究院有限公司，江西 南昌 330038)

近年来，我国工业领域取得了较为迅速的发展，带动了我国经济水平的提升。但工业领域的快速发展也加剧了环境污染问题，尤其是工业废水的排放，使水资源污染与水资源短缺问题更加严重。在此背景下，厌氧生物技术凭借其优越性进入人们的视野，在工业废水处理中得到了较为广泛的应用。同时，在科学技术的支持下，厌氧生物技术越来越成熟，发展空间与发展前景也越来越广阔。

1 工业废水概况及危害

工业废水是在工业生产过程中由于原材料处理不当、生产工艺等原因产生的废水、废液等一系列与最终产物无关的物质［1］。由于工业生产过程中所用到的工业原料以及生产工艺不同，所产生的工业废水也会存在一定的差异，进而导致工业废水的种类较多，处理起来比较复杂。工业废水中通常会含有大量化学物质及污染物，对人们的健康安全与生态环境有着较大威胁。工业废水未经处理就直接排放的危害包括以下几点：第一，未经处理的工业废水直接排入江、河、湖、海等地表水体，其中的化学物质与污染物会严重污染这些地表水体。若是工业废水的排放量较大，还会造成水生动植物的死亡乃至绝迹。第二，未经处理的工业废水通过地表径流等方式逐渐渗透到地下，而渗透到地下的这些未经处理的工业废水就会对地下水体造成污染。如果人们不慎饮用了被污染过的地下水，就会造成各种病症，严重时甚至会导致死亡。第三，未经处理的工业废水渗入到土壤后，其中的化学物质与污染物就会对土壤造成污染，进而影响植物以及土壤中微生物的生长，造成食物链的污染。第四，一部分未经处理的工业废水中会带有较强烈的恶臭气味，这些气味散发到空气中，会造成较为严重的空气污染。

2 厌氧生物技术的应用原理

厌氧生物技术是一种前沿的工业废水处理技术［2］。该技术能够有效处理工业废水中的各种有毒物质以及其他污染物，进而确保经过处理的工业废水不会对人类以及生态环境产生威胁或破坏。微生物是厌氧生物技术中最关键的物质，直接影响着厌氧生物技术处理工业废水的效果。如果缺少了微生物，厌氧生物技术处理工业废水的效果将会受到很大影响。厌氧生物技术也叫厌氧消化技术，是在厌氧条件下以兼性厌氧菌、厌氧细菌以及其他微生物为媒介，利用这几种微生物的相互作用，降解工业废水中的有机物，进而达到净化工业废水的目的。与此同时，经过厌氧生物技术处理的工业废水，不仅符合工业废水的排放标准，还能够进行多次循环使用，进而在较大程度上降低了工业企业在工业废水处理方面的经济支出，提高了企业的经济效益。厌氧生物技术所使用的设备也比较简便，便于工作人员的操作，因而厌氧生物技术逐渐被广泛应用于工业废水的处理中。

3 工业废水处理中应用厌氧生物技术的必要性

相较于其他工业废水处理技术，厌氧生物技术有着较为明显的应用优势［3］。厌氧生物技术在处理工业废水过程中能够产生相关的能源物质，而且厌氧生物技术所产生的能源物质并不会对生态环境造成破坏。除此以外，厌氧生物技术在处理工业废水过程中产生的能源物质还具有较为明显的肥料催化作用，能够用于农业种植，从而促进农业的发展。再加上近年来我国的科技水平有了较为明显的提升，因而厌氧生物技术也逐渐趋于成熟，而且处理效果显著，处理范围也有了较明显的扩大。与此同时，厌氧生物技术的应用程序并不复杂，便于引进和应用。因此，厌氧生物技术为企业提供了较多的能源开发机会，在一定程度上促进了我国能源开发产业、农业产业的发展，进而为工业领域带来了社会效益与经济效益的双重提升。

4 影响厌氧生物技术处理工业废水效果的重要因素

虽然厌氧生物技术在工业废水处理方面有着较好的效果，但该技术处理工业废水的效果也会受到诸多因素的影响［4］，如果控制不好这些因素，厌氧生物技术的工业废水处理效果就难以达到预期。影响厌氧生物技术处理工业废水效果的因素有很多，常见的有温度、酸碱值、有机负荷、氧化还原电位以及有害物质等。

4.1 微生物繁殖的温度

微生物是影响厌氧生物技术处理工业废水效果的直接因素。而微生物在进行繁殖和发生作用时，对生存空间的温度具有一定的要求。应用厌氧生物技术处理工业废水时，需要用到多种微生物，而不同类型微生物的适宜生存温度也具有一定的差异。只有为微生物提供适宜的生存温度，微生物才能更好地在厌氧条件下生存，并最大限度地发挥出其有机物消化的作用，从而有效分解工业废水中的多种有机物组合成分。因此，相关工作人员在培养微生物时，要控制好微生物生存空间的温度，并且要明确不同种类微生物的消化率，进而确定不同种类微生物的适宜温度，为其提供适宜的生存温度，如常温、中温、高温等。

4.2 酸碱值的高低

酸碱值也是影响厌氧生物技术处理工业废水效果的重要因素之一。厌氧微生物在分解工业废水中的有机物时，会对环境的酸碱值有一定要求。只有分解环境内的酸碱值符合厌氧微生物的分解要求，厌氧微生物的消化反应才能正常进行。不同类型的厌氧微生物对酸碱值的要求也不同，如甲烷菌对酸碱值的要求是适中，所以相关工作人员在进行甲烷菌培养时，就要将培养皿内的酸碱值维持在中等范围内，太酸或太碱都会影响甲烷菌的反应效果。除此以外，产酸菌对酸碱值的要求与其它厌氧微生物不同，产酸菌要求环境内的酸碱值保持在4.5到8.0区间内。因此，相关工作人员在培养产酸菌时，应将产酸菌培养皿内的酸碱值维持在这个区间范围内。在培养厌氧微生物时，最好将其单独培养。但如果条件有限，不能进行单独培养，也可在同一个培养皿内完成。若在同一个培养皿内进行厌氧微生物的培养，相关工作人员就要根据每种厌氧微生物的适合酸碱值明确培养皿内各区域的最恰当的酸碱值，确保能符合厌氧微生物的生存要求。

4.3 厌氧设备的有机负荷

厌氧设备的有机负荷指的是厌氧设备的有机承载量，也就是单位量内厌氧设备所能承载的最大工业废水量。在处理工业废水时，要将工业废水量控制在厌氧设备的有机负荷内，如果工业废水的处理量超过了厌氧设备的有机负荷，厌氧设备的运转效率就会大幅度降低。超出的量越高，厌氧设备的运转效率就越低，处理效果也就越差。因此，相关工作人员要将厌氧设备的有机负荷控制在合理范围内。

4.4 氧化还原电位标准

虽然厌氧生物技术是在无氧状态下完成工业废水处理的，但在处理过程中依旧会产生一定的氧气。对此，相关工作人员要在处理过程中检测每种微生物适宜的氧气含量，再以此为标准进行厌氧反应池内氧气含量的识别，并对厌氧反应池内的氧气含量进行调节与控制。由于氧化还原电位能够精准识别出厌氧反应池内的氧气含量，因此，相关工作人员应该明确每种微生物的氧化还原电位标准，以进一步实现对氧气含量的有效控制。

4.5 有害物质的处理

厌氧微生物能够降解的有机化合物只是工业废水大量污染物中的一种，而工业废水中还含有较多的重金属有害物质，这类有害物质很难被降解。因此，相关工作人员在进行工业废水处理时，应注意对有害物质的处理，可在厌氧反应池内加入适量的金属盐类，降低这类有害物质的浓度。

5 厌氧生物技术在工业废水处理中的具体应用

5.1 确定厌氧生物技术在工业废水处理中的应用流程

将厌氧生物技术应用到工业废水处理中时，要先确定厌氧生物技术在工业废水处理中的整体应用流程［5］。厌氧生物技术在工业废水处理中的应用流程可分为三部分，分别是前期准备阶段，废水处理阶段以及反应阶段。

5.1.1 前期准备阶段

前期准备阶段是厌氧生物技术应用到工业废水处理的初始环节，也是关键环节，该阶段直接影响着厌氧生物技术的应用效果。在这一阶段，相关工作人员要先将工业废水进行分类，分类完毕后，再将适量的水解菌加入到工业废水中，将工业废水中难以溶解和过滤的物质溶解并过滤掉。水解菌具有快速降解污染物和沉淀物的作用。除此以外，在厌氧环境下，水解菌还可以将那些难以去除的悬浮物分解，而且去除效率高、去污效果好。

5.1.2 废水处理阶段

在废水处理阶段，工作人员要以工业废水的种类为依据，依次加入相匹配的化学药剂。加入工业废水中的化学药剂具有确保化学物质和污染物进行厌氧反应、加快化学反应速度的双重效用。除此以外，化学试剂本身也具有消除污染物以及有害成分的作用，因此，在工业废水中加入化学试剂能够有效提升工业废水的清澈度和纯净度。

5.1.3 反应阶段

反应阶段是将工业废水排入厌氧反应池，并利用厌氧反应池中的酸性物质进一步溶解工业废水中的污染物质。只有将工业废水中的各种有害物质、污染物溶解干净，处理效果才能符合相关标准要求。只有将厌氧处理技术的应用流程规范化，工业废水的处理效果与处理速度才能够得到保障，进而在高速净化工业废水的同时，使处理过的工业废水符合排放标准。

5.2 在工业废水处理中合理应用厌氧设备

在工业废水处理中合理应用厌氧设备，可以促进工业废水中有害物质的分解，从而减少工业废水中的有害成分。厌氧设备还能够创造厌氧条件，进而使污染物在厌氧条件下无法再滋生细菌，确保废水处理效果。基于此，在进行工业废水处理时，应重视厌氧设备的应用。在处理工业废水时，使用厌氧设备可以将工业废水中的污染物快速分解，以有效去除工业废水中的污染物及有害物质。此外，厌氧设备与厌氧反应池结合使用能够将工业废水中的各种物质分离，最终实现污染物与废水的分离，而且在厌氧环境下，应用厌氧设备能够逐步降解这些污染物与污泥，从而有效降低工业废水中污染物的含量。

综上所述，在工业废水处理中应用厌氧设备能够确保工业废水中的有害物质被逐步分解、降解、净化，从而有效提升工业废水的处理效果。

5.3 在工业废水处理中恰当应用潜水曝气机

若不及时处理工业废水，有害物质就会在工业废水中长时间滞留，进而滋生更多的污染物，停留时间越长，污染物就越多，就会进一步加剧工业废水的污染程度。基于此，要想及时、高效地完成工业废水处理工作，相关工作人员就应该恰当应用厌氧生物技术中的潜水曝气机，而且要与厌氧曝气池搭配使用。

在应用潜水曝气机之前，工作人员要先对工业废水中的污染物以及有害物质进行分析，明确工业废水的有害物质成分以及污染物的含量。然后，再将工业废水排入厌氧曝气池，并开启潜水曝气机处理工业废水。在处理过程中，工作人员要密切注意工业废水的情况，如果工业废水中污染物的浓度有所降低，说明潜水曝气机处于正常运行状态。若反应一段时间后，工业废水中污染物的浓度没有变化，就要停止运行潜水曝气机，检查其运行状态，并进行检修，确认无误后再重新开启潜水曝气机。除此之外，在工业废水处理过程中应用潜水曝气机可以进一步提升厌氧生化反应速度，进而更高效地完成工业废水中污泥的去除及污染物降解的工作，提升工业废水的净化速度。

5.4 在工业废水处理中科学应用内循环厌氧反应器

内循环厌氧反应器是一种新型的高效厌氧反应器，具有容积负荷高、资金投入少、抗冲击能力强以及缓解酸碱值等应用优势，在工业废水处理中得到了较为广泛的应用。内循环厌氧反应器在工业废水处理中的应用可分为以下几个步骤，第一，引入工业废水。在这一步，工作人员要将工业废水通过内循环厌氧反应器的水泵排入反应器底部的布水系统。工业废水中的污泥以及其他混合物会在内循环厌氧反应器中的布水系统进行充分混合。第二，进入膨胀污泥床区。工业废水在布水系统处理好以后，就会进入膨胀污泥床区。在这一区域，工业废水中的有机物会在高浓度污泥的作用下转化为沼气，有机物转化得越多，沼气量也会越多。当沼气量达到一定程度后，工业废水中一部分泥水气混合物就会经由高效厌氧反应器底部的分离器进入顶部的气液分离器。第三，进入气液分离器。进入气液分离器以后，泥水气混合物中的泥、水、气会分离开来，并分别导出至处理系统。未被完全分离的泥水混合物会沿着处理系统的回流管回到内循环厌氧反应器底部的布水系统，并再次进行混合，进而实现废水处理的内部循环。第四，排出处理好的工业废水。分离后的泥水气混合物具备不同的形态，其中上清液会经由内循环厌氧反应器的水堰溢流排出，完成对废水的处理；沼气会经由内循环厌氧反应器的的上升管进入气液收集器，实现综合利用。

6 结论

综上所述，厌氧生物技术是一种效果好、操作简便的工业废水处理技术，能够有效避免工业废水对环境的污染。基于此，本文从工业废水概况以及工业废水的危害、厌氧生物技术的应用原理、在工业废水处理中应用厌氧生物技术的必要性、影响厌氧生物技术工业废水处理效果的重要因素、厌氧生物技术在工业废水处理中的具体应用这五个角度出发，对工业废水处理中厌氧生物技术的应用进行了初步分析，使厌氧生物技术的应用范围越来越广。