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南方城市污水深度处理中的厌氧生物滤池技术

在南方城市污水深度处理领域，厌氧生物滤池（AF）是一种以微生物载体为填料的厌氧生物反应器。其微生物形态主要表现为两种：一部分附着在填料表面形成厌氧生物膜，另一部分则悬浮在填料之间的缝隙中。该工艺具有结构简单、运行高效、能耗较低等特点，目前已在污水处理中得到较广泛应用，但在城市污水深度处理环节的应用仍相对有限。

AF工艺的优势与现实局限

从工艺特点来看，厌氧生物滤池之所以未能在城市污水深度处理中大规模推广，主要有两方面原因：一是AF启动周期较长，初期调试需要较长时间培养厌氧微生物；二是单级AF的水力停留时间（HRT）偏长，导致占地面积较大，经济性相对不足。相关研究指出，其根本原因在于厌氧微生物代谢速率慢、增殖速率相对较慢，且多数厌氧微生物为球菌和杆菌，不易附着和生长，容易随出水流出反应器。

两步法缩短AF启动时间

为改善AF启动周期长的问题，有研究采用两步法来缩短启动时间。实验装置主要由原水池、潜污泵、AF反应器和流量计组成。其中，AF反应器为直径50mm、高2500mm的有机玻璃柱，外部用黑色塑料布覆盖，内部填充直径3—5mm、高度1500mm、有效体积2.94L的陶粒滤料。

实验方法中，AF启动采用两步法。第一步是对AF进行好氧预悬浮膜微生物固定化，即采用多次间歇好氧污泥排放干燥法，将活性污泥固化在AF滤料上，接种污泥来自兰州市污水厂曝气池。第一天用潜水污水泵将活性污泥泵入AF反应器中，暴露12h后干燥，再将活性污泥浸入反应器中12h后干燥；第二天重复第一天的步骤。当空气水比为2：1时，第三天至第五天加入生活污水，在DO为5—6mg/L范围内运行。

结果显示，在闷曝第1—2天内，AF好氧预悬浮膜反应器中的生物种类和数量有所增加，显微检查发现大量丝状细菌、钟虫、草履虫等微生物。在低气水比条件下，丝状菌能够较早附着在陶粒滤料上，并交织形成网状结构。第6—7天进行排水、晾干，使丝状微生物进一步固定在陶粒滤料上，为下一步厌氧微生物吸附在滤料上提供前提条件。

AF厌氧启动与复合式进水运行

第二步为AF厌氧启动。由于该污水厂处理工艺为生物资源循环曝气活性污泥法，二沉池出水属于难降解污水。从第8天起，AF反应器停止曝气；为加快反应器适应二沉池出水，AF反应器采用二沉池出水与生活污水按比例投加的复合式进水方式。在二沉池出水占AF反应器总进水的比例分别为0、20%、50%、80%的情况下，依次各运行3d，第20天进水为100%的二沉池出水。反应器在整个启动阶段HRT均为3—4h。

技术观察与行业启示

从实验过程可以看出，AF反应器的启动效果与填料表面生物膜的形成密切相关。通过好氧预悬浮膜固定微生物，再进入厌氧启动阶段，有助于缩短启动周期，并提升反应器对二沉池出水的适应能力。对于南方城市污水深度处理而言，如何在有限占地条件下提高AF的运行经济性，仍是值得持续关注的工艺优化方向。

在实际工程应用中，生活污水处理设备类型较多，主要包括曝气好氧有动力污水处理系统、人工湿地污水处理系统、势能增氧污水处理系统等，各类处理工艺各有特点，需要结合现场实际情况进行取舍。山东中耀康威环保设备持续关注环保设备行业相关技术与应用资讯，为污水处理工艺的学习与交流提供参考。