4 AF反應(yīng)器處理有機(jī)廢水

　　AF主要用于處理溶解性有機(jī)廢水，AF處理工業(yè)廢水研究的部分成果見(jiàn)表1，AF處理生活污水研究的部分成果見(jiàn)表2。

　　80年代初以來(lái)，AF在美國(guó)、加拿大等國(guó)已被廣泛用于處理各種不同類(lèi)型的廢水，最大的AF容積達(dá)12500m3，多數(shù)在中溫條件30～38℃下運(yùn)行，有機(jī)負(fù)荷0.1～15kgCOD/(m3•d)不等，常采用的有機(jī)負(fù)荷為4～8kgCOD/(m3•d)，COD去除率在60%～95%的范圍內(nèi)變動(dòng)。

　　表1 AF處理工業(yè)廢水研究的部分成果 廢水類(lèi)型 處理溫度（℃） 進(jìn)水COD（g/L） 容積負(fù)荷[kgCOD/(m3.d)] COD去除率（%） 運(yùn)行方式 HRT（h） 備注 制藥廢水 35 4.0 8.0 94 小試 12 1978年 35 8.0 8.0 95 24 35 16.0 8.0 98 48 蔬菜廢水 22～33 16.0 8.0 81 小試 48 1980年 22～33 16.0 16.0 86 24 22～33 16.0 32.0 90 12 人工合成廢水 30 8.70 2.5～10 79～93 小試 　 1981年 檸檬酸廢水 36 6.8～9.1 3.16 73 小試 48 1993年 酵母菌廢水 36 8.77～16.48 3.0 65 小試 60 1993年 海魚(yú)加工廢水 55 10～50 0.79～6.76 67～78 小試 53～372 1995年 37 10～50 0.76～7.50 67～77 48～415 印染廢水 35 0.21～2.23 0.5～2.0 70～86.6 小試 18.3 1995年 鍋爐廢水 36～38 38 3 81.2 小試 30 1996后

　　表2 AF處理生活污水研究的部分成果 出處（見(jiàn)參考文獻(xiàn)） 體積（m3） 溫度（℃） HRT（h） 有機(jī)負(fù)荷[（kgCOD/(M3.D)] 進(jìn)水濃度（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 工藝穩(wěn)定性和沖擊負(fù)荷的影響

　　李亞新等用AF處理印染廢水，進(jìn)水COD一般在300～600mg/L，試驗(yàn)期間歷經(jīng)兩次沖擊負(fù)荷，一次COD由364.3mg/L突增至1 038 mg/L，出水COD值仍可達(dá)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僅為151.3mg/L，去除率高達(dá)88.6%。山本曾以高達(dá)平均流量3倍的水量負(fù)荷持續(xù)2～3h沖擊反應(yīng)器，結(jié)果表明，AF出水水質(zhì)幾乎不受影響［7］。Chiang等用AF處理高濃度酸性廢水，運(yùn)行第一階段，在1d內(nèi)HRT由42d降至7d，出水水質(zhì)只是pH值稍有波動(dòng)；運(yùn)行第二階段，在2d內(nèi)HRT由73d降至2d，結(jié)果pH值略有降低，氣體產(chǎn)量沒(méi)有增長(zhǎng)，揮發(fā)酸濃度提高，有機(jī)物去除率降至54%。當(dāng)HRT恢復(fù)到42d后，出水COD和SS恢復(fù)到比沖擊負(fù)荷發(fā)生前略高。

　　曾有人比較UASB和AF的運(yùn)行性能，當(dāng)進(jìn)水pH值變化時(shí)，UASB用了3周時(shí)間恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)，而AF在2周內(nèi)即可達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，表明UASB較AF對(duì)pH值變動(dòng)更為敏感。在對(duì)不同基質(zhì)的適應(yīng)性研究中發(fā)現(xiàn)，AF性能也比UASB好。當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)器中均已形成大量顆粒污泥后，進(jìn)水由揮發(fā)酸廢水變?yōu)楦邼舛忍敲蹚U水，結(jié)果UASB用了6周時(shí)間恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)，而AF僅用了2周。顯然，AF反應(yīng)器更能適應(yīng)性質(zhì)多變的工業(yè)廢水。

　　Parkin等用漿液瓶和上向流厭氧固定床反應(yīng)器(USMAR)研究氰化物、氯仿、甲醛、銨、鎳和硫化物對(duì)厭氧微生物的毒性，結(jié)果表明，較高濃度的毒物不致引起系統(tǒng)的破壞，生物膜上的甲烷菌能夠逐步被馴化。Parkin等認(rèn)為，較長(zhǎng)的SRT是使系統(tǒng)免于破壞的關(guān)鍵。Blum等還用USMAR成功地處理了含有大量通常被認(rèn)為對(duì)厭氧系統(tǒng)有毒的高濃度酚的碳?xì)饣瘡U水，當(dāng)HRT為18h時(shí)，高達(dá)1885 mg/L的酚可降低至1mg/L。

　　AF很適宜處理間歇排放的廢水，進(jìn)水暫停一段時(shí)間(1～3d)，系統(tǒng)的性能不受影響。某生產(chǎn)性AF在運(yùn)行中由于維修而停運(yùn)，10 d后重新啟動(dòng)，有機(jī)物去除率迅速恢復(fù)到停運(yùn)前水平，后來(lái)，該AF由于維修又停運(yùn)13d，再次啟動(dòng)后COD去除率立即恢復(fù)正常，且在隨后的20d中，都維持在80%以上。另?yè)?jù)報(bào)導(dǎo)，AF在厭氧條件下停運(yùn)半年，仍可迅速恢復(fù)生物活性。

　　AF反應(yīng)器具有良好的運(yùn)行穩(wěn)定性，能適應(yīng)廢水濃度和水力負(fù)荷的變化而不致引起長(zhǎng)時(shí)間的性能破壞，可在低pH值和含毒物條件下穩(wěn)定運(yùn)行，而且再啟動(dòng)迅速。較長(zhǎng)的SRT和較高的污泥濃度是AF抗沖擊負(fù)荷的關(guān)鍵，據(jù)報(bào)導(dǎo)，SRT為100d以上，也有研究者測(cè)定的SRT為142～165d，甚至達(dá)到350d。

　　6 結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，AF反應(yīng)器是一種簡(jiǎn)易、高效、低耗的廢水處理裝置，已在廢水處理中得到較為廣泛的應(yīng)用，同時(shí)，有些問(wèn)題值得進(jìn)一步研究：如①反應(yīng)器放大設(shè)計(jì)的相似理論問(wèn)題；②加強(qiáng)反應(yīng)器顆?；?guī)律及生物膜附著過(guò)程機(jī)理的研究，以縮短啟動(dòng)時(shí)間；③加強(qiáng)填料技術(shù)的研究，以開(kāi)發(fā)性能更好、價(jià)格低廉的新型填料；④從生態(tài)學(xué)角度深入研究AF中微生物的組成及其相互關(guān)系，以明了AF性能的本質(zhì)因素等。