煉油廢水是一種有機廢水，具有復(fù)雜的污染物組成，高水平的懸浮固體和油類污染物，強大的生物毒性和可生物降解性。通過物理和化學(xué)過程處理污水，以去除大部分油類污染物和懸浮固體，然后進入生化處理過程，在此過程中，污水中的大多數(shù)有機污染物(如COD和氨氮)通過微生物的作用而降解。 生化處理技術(shù)主要利用微生物代謝產(chǎn)生的水解酶打開環(huán)，打破水中大分子有機污染物的鍵，將其轉(zhuǎn)化為小分子有機物，再將小分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的小分子。分子通過微生物的協(xié)同作用。分子，H2O，CO2和N2是現(xiàn)代污水處理工藝中重要的處理技術(shù)，可以實現(xiàn)污水的凈化效果。它具有許多優(yōu)點，例如基礎(chǔ)設(shè)施成本低，水量大，降解效果顯著以及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
 

　　1.厭氧生物技術(shù)
 

　　厭氧生物技術(shù)是在無氧條件下通過厭氧細菌的代謝活動降解大量有機污染物，同時生成諸如CH和CO等無機物質(zhì)的過程。在厭氧生物活動的過程中，有機化合物具有復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)和難降解性的開環(huán)和斷裂鏈，轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿咏Y(jié)構(gòu)簡單且易于降解的化合物，并釋放出一定量的能量。厭氧生物處理是一種代謝過程，由數(shù)千種具有不同功能的微生物菌群完成。這是一個其復(fù)雜的生化過程，相互影響，相互制約并同時進行。
 

　　厭氧生物反應(yīng)階段理論已經(jīng)經(jīng)歷了兩階段到四階段理論的發(fā)展過程：兩階段理論是指厭氧技術(shù)研究的早期階段。據(jù)信厭氧反應(yīng)包括兩個階段，即酸性階段和堿性階段。隨著厭氧生物技術(shù)研究的不斷深入，科研人員相繼提出了厭氧反應(yīng)的三階段理論，并認為厭氧微生物的降解過程分為水解和酸化，產(chǎn)氫，產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷三個階段?，F(xiàn)代微生物檢測方法的成熟進一步促進了厭氧微生物學(xué)的研究，表明厭氧生物反應(yīng)可分為四個階段，即水解階段，酸化階段，乙酸生產(chǎn)階段和甲烷生產(chǎn)階段。另一種說法是四個階段。根據(jù)每個反應(yīng)階段涉及的微生物類型，將其分為四個階段：水解酸化，氫氣生產(chǎn)和乙酸生產(chǎn)，氫氣消耗和乙酸生產(chǎn)以及甲烷生產(chǎn)。無論是兩階段理論還是后來的四階段理論，厭氧生物反應(yīng)機理研究的內(nèi)涵是：微生物先將復(fù)雜的有機物(纖維素，蛋白質(zhì)，脂質(zhì))發(fā)酵成有機酸，醇，CO。 ，NH，H等；然后，產(chǎn)酸細菌將甲酸，乙酸和甲醇以外的有機酸和醇轉(zhuǎn)化為乙酸。然后產(chǎn)甲烷菌將諸如甲酸，甲醇，乙酸和一氧化碳之類的小分子轉(zhuǎn)化為甲烷。
 

　　污水厭氧生物處理技術(shù)的主要應(yīng)用設(shè)備包括普通消化池，厭氧接觸池，上流式厭氧污泥床(UASB)和厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)。
 

　　2.上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)
 

　　1977年，經(jīng)過大量的結(jié)構(gòu)計算和實驗驗證，來自荷蘭的Lettinga教授發(fā)明了上流厭氧污泥床(UASB)[21]。 UASB中的污水從下到上流動。底部由具有高微生物活性的高濃度污泥床組成。污水中的大多數(shù)有機化合物通過污泥床與微生物菌群充分接觸。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生小分子化合物，例如甲烷和二氧化碳。氣體由反應(yīng)器頂部的三相分離器收集并重新使用。污泥通過重力返回到污泥床區(qū)域。
 

　　2.1 UASB流程原則
 

　　UASB反應(yīng)器的工作原理是污水從反應(yīng)器底部進入并在向上流動的過程中*接觸污泥床。水中的有機物被厭氧細菌的代謝所利用，并降解為CH，CO和小分子化合物。厭氧過程中產(chǎn)生的沼氣導(dǎo)致反應(yīng)器中的污水形成內(nèi)部循環(huán)，從而促使污泥床中的污泥形成顆粒狀污泥。同時，附有氣體的污泥與水流一起上升到反應(yīng)器的頂部。當(dāng)氣-水-污泥混合物通過三相分離器時，沼氣進入集氣室進行集中收集和再利用。污泥顆粒在重力作用下沉淀并返回。到污泥床，繼續(xù)與污水中的有機物反應(yīng)。
 

　　2.2 UASB流程的技術(shù)特征
 

　　與早期的厭氧工藝相比，UASB具有以下優(yōu)勢：
 

　　(1)污泥濃度是早期污泥池的十倍以上，污染物降解效果顯著。
 

　　(2)省略了機械攪拌裝置的輔助部件，發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣隨著水流的上升而上升，迫使上層污泥床呈懸浮狀態(tài)。
 

　　(3)省略了污泥沉淀池和回流設(shè)備，在反應(yīng)器頂部安裝了三相分離器。隨水流上升的污泥在三相分離器中的水力作用下返回污泥床反應(yīng)區(qū)。
 

　　(4)減少設(shè)備堵塞和反沖洗操作，污泥床不帶載體，節(jié)省了設(shè)備成本，同時避免了填料堵塞等問題。
 

　　2.3 UASB流程的研究與應(yīng)用
 

　　Saber A.El-Shafai等。用UASB +浮萍池處理生活污水。當(dāng)夏季進水的COD濃度為749 mg / L時，UASB處理后將降低到151 mg / L，出水的終COD將為49 mg / L。 ;冬季當(dāng)進水COD為871 mg / L時，UASB處理后COD將達到257 mg / L，終出水為73 mg / L。
 

　　H. Nadais等。使用絮凝污泥作為接種污泥，并使用間歇式UASB反應(yīng)器處理乳品廢水。研究結(jié)果表明，分批UASB處理乳品廢水的佳循環(huán)(COD轉(zhuǎn)化為甲烷的高轉(zhuǎn)化率)為96 h(有營養(yǎng)的情況下為48 h +無營養(yǎng)的情況下為48 h)，大負荷為22 g COD / L ·D，添加營養(yǎng)的當(dāng)量為44 g COD / L·d。
 

　　R. Rajakumar等。研究了混合上流厭氧污泥床(HUASB)在中等溫度(29℃？35℃)條件下處理家禽屠宰廢水的方法。結(jié)果表明，佳有機負荷為19 kg COD / m3·d，此時TCOD的去除率為70%?86%，SCOD的去除率為80%?92%。沼氣(大甲烷含量為72%)1.1?5.2 m3 / m3·d;當(dāng)反應(yīng)器進水有機負荷達到9.27 kgCOD / m3·d時，大甲烷產(chǎn)量為0.32 m3 / kg COD。當(dāng)反應(yīng)器已經(jīng)運行225天并且實驗結(jié)束時，污泥床會形成黑色成熟的顆粒狀污泥，粒徑在2.5至5 mm之間。
 

　　3.膨脹顆粒污泥床(EGSB)
 

　　經(jīng)過20多年的實驗研究和實際應(yīng)用，荷蘭Biothane Systems開發(fā)了基于UASB結(jié)構(gòu)并結(jié)合厭氧流化床工藝優(yōu)勢的膨脹顆粒污泥床(EGSB)工藝。 EGSB工藝是基于UASB工藝的新一代反應(yīng)堆。廢水回流設(shè)計和塔式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)進一步提高了厭氧反應(yīng)能力。
 

　　3.1 EGSB過程原理
 

　　EGSB反應(yīng)器根據(jù)功能劃分。從下到上分別是進水系統(tǒng)，反應(yīng)區(qū)，沉淀區(qū)和三相分離區(qū)。廢水在反應(yīng)區(qū)以流化狀態(tài)*接觸顆粒污泥，以加速厭氧反應(yīng)。反應(yīng)器污水中的有機底物，各種中間產(chǎn)物和各種厭氧微生物生態(tài)系統(tǒng)相互影響，發(fā)生一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)。隨著厭氧菌群的不斷更新，有機污染物被分解并同時產(chǎn)生沼氣。 EGSB反應(yīng)器的高流速不僅為有機污染物與微生物菌群的充分接觸提供了保證，加速了厭氧反應(yīng)過程，還進一步提高了反應(yīng)器的有機負荷處理能力和抗沖擊性。
 

　　3.2 EGSB工藝的技術(shù)特點
 

　　作為第三代厭氧工藝的代表，EGSB工藝具有以下優(yōu)點：
 

　　(1)塔架結(jié)構(gòu)的高徑比大，節(jié)省了設(shè)備空間。
 

　　(2)液體上升速度高，水氣泥漿充分接觸混合，促進反應(yīng)過程。
 

　　(3)廢水回流系統(tǒng)提高了反應(yīng)堆的抗沖擊性和有機負荷處理能力。
 

　　3.3 EGSB工藝的研究與應(yīng)用
 

　　目前，我國對EGSB工藝的研究主要集中在釀酒，制糖等食品相關(guān)有機廢水的處理上。國外的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在有毒和難處理的有機廢水的處理上。
 

　　Nunez等。使用EGSB反應(yīng)器在中等溫度條件下處理屠宰廢水。污水COD濃度：1 440?4 200，mg / L(可溶性部分占40%?60%)。在OLR = 15 kg COD /(m3·d)和HRT = 5 h的操作條件下，各種指標(biāo)的去除率分別達到COD 67%，SS 90%，脂質(zhì)85%，并且顆粒污泥不積累脂質(zhì)。 。
 

　　S. Rebac使用EGSB處理麥芽發(fā)酵廢水。在低溫條件下(13℃-16℃)，進水COD濃度為282?1 436，mg / L(可生物降解部分占73%)，HRT為2.4 h，有機物負荷率為4.4?8.8 kg COD /(m3·d)，平均COD去除率為56%；溫度為20℃，HRT為2.4 h和1.5 h，有機物負載率為8.8 kg COD /(m3·d)和14.6 kg COD /(m3·d)，COD去除率為66%和72 %， 分別。
 

　　Rebac等。采用二EGSB處理麥汁廢水，進水濃度為200?1 800 mg COD / L，有機負荷為3?12 kg COD /(m3·d)，溫度為10℃？15℃。當(dāng)HRT為3.5 h時，去除率可達到67%至78%。