厌氧工艺是利用厌氧微生物在无氧情况下，通过自
身代谢过程将废水中的有机物转化为无机物(CH4、CO2和H2O)和少量细胞产物的过程，在处理生物难降解有机废水方面具有优越性，生物难降解有机废水通过厌氧处理还可提高废水的可生化性。
某公司主要以玉米淀粉、黄豆粉饼、花生粉饼等农副产品为原料，生产饲料级金霉素，年生产能力为15000吨。该公司对原有废水处理系统进行改造，本文对改造过程中的三种厌氧工艺进行了比较研究，从反应器内污泥浓度和传质过程、工程投资等方面分析了它们对金霉素废水的处理效果并得出有关结论。
1 废水来源及水质
废水主要来自金霉素分离提取过程中的高浓度废母液和发酵车间的低浓度冲洗废水，含有大量未被微生物利用的残糖和未被提取的金霉素，ρ(CODCr)和ρ(BOD5)都很高。水量和水质分析见表1。
表1 废水水质特征
Table 1 The characteristics of wastewater
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名称
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废水量
/（m3·d-1）
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水质 /（mg·L-1）（pH值除外）
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pH
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CODCr
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BOD5
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SS
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提炼间
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1745
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4.9-6.3
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15562
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7887
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2311
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发酵间
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600
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7.6-7.8
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1056
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462
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1527
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2 工艺流程
目前该公司共有两套废水处理系统，分别和一期、二期工程相配套。一期工程中，厌氧系统由UASB反应器与UBF反应器并联运行组成，二期工程中厌氧系统为IC反应器。
3 厌氧运行效果对比
图3、图4、图5及表2为IC反应器、UBF反应器与UASB反应器三个月的运行情况。
IC反应器在容积负荷5.0~6.0 kg/(m3·d)时，进水ρ(CODCr)为6000~7000 mg/L时，出水ρ(CODCr)为1000~1500 mg/L，CODCr去除率为78.42%~88.54%，CODCr平均去处率为84.36%，出水ρ(VFA(挥发性脂肪酸))为500~1000 mg/L。
UBF反应器在容积负荷3.0~4.0 kg/(m3·d)时，进水ρ(CODCr)为5000~6000 mg/L时，出水ρ(CODCr)为1000~1800 mg/L，CODCr去除率为70%~78.37%，平均CODCr去除率为75.04%，出水ρ(VFA)为500~1200 mg/L。
表2 IC、UBF与UASB运行效果
Table 2 Operation results of IC,UBF and UASB
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项目
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IC
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UBF
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UASB
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进水ρ（CODCr）/(mg·L-1)
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6000~7000
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5000~6000
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5000~6000
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出水ρ（CODCr）/(mg·L-1)
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800~1500
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1000~1800
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1000~2000
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进水pH
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5.0~6.0
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5.5~6.5
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5.5~6.5
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出水pH
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7.2~7.4
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7.1~7.5
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7.1~7.5
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温度/℃
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30~35
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30~35
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30~35
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UASB反应器在容积负荷2.5~3.5 kg/(m3·d)时，进水ρ(CODCr)为5000~6000 mg/L时，出水ρ(CODCr)为1000~2000 mg/L，CODCr去除率为60%~83.3%，CODCr平均去除率为71.43%，出水ρ(VFA)为500~1500 mg/L。
4反应器内污泥浓度和传质过程
要提高厌氧反应器的容积负荷，必须提高厌氧消化的速率。除营养、温度、pH值条件外，反应器的污泥浓度，以及污泥与有机物之间的有效接触(即传质过程)是影响厌氧消化速率的两个重要因素。厌氧反应器要有较高的容积负荷，就必须同时具备两个条件：较高的污泥浓度和良好的传质过程。
UASB反应器依靠颗粒污泥的形成和三相分离器的作用，使污泥滞留在反应器中，从而提高了反应器的污泥浓度，也提高了反应器的容积负荷。但UASB的传质过程并不理想，进一步提高容积负荷因此受到了限制。污泥与有机物的良好接触主要是靠进水和产气的搅动。因此，强化传质过程最有效的方法是提高表面水力。