4 AF反應器處理有機廢水

　　AF主要用于處理溶解性有機廢水，AF處理工業廢水研究的部分成果見表1，AF處理生活污水研究的部分成果見表2。

　　80年代初以來，AF在美國、加拿大等國已被廣泛用于處理各種不同類型的廢水，最大的AF容積達12500m3，多數在中溫條件30～38℃下運行，有機負荷0.1～15kgCOD/(m3•d)不等，常采用的有機負荷為4～8kgCOD/(m3•d)，COD去除率在60%～95%的范圍內變動。

　　表1 AF處理工業廢水研究的部分成果 廢水類型 處理溫度（℃） 進水COD（g/L） 容積負荷[kgCOD/(m3.d)] COD去除率（%） 運行方式 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（見參考文獻） 體積（m3） 溫度（℃） HRT（h） 有機負荷[（kgCOD/(M3.D)] 進水濃度（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 工藝穩定性和沖擊負荷的影響

　　李亞新等用AF處理印染廢水，進水COD一般在300～600mg/L，試驗期間歷經兩次沖擊負荷，一次COD由364.3mg/L突增至1 038 mg/L，出水COD值仍可達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88.6%。山本曾以高達平均流量3倍的水量負荷持續2～3h沖擊反應器，結果表明，AF出水水質幾乎不受影響［7］。Chiang等用AF處理高濃度酸性廢水，運行第一階段，在1d內HRT由42d降至7d，出水水質只是pH值稍有波動；運行第二階段，在2d內HRT由73d降至2d，結果pH值略有降低，氣體產量沒有增長，揮發酸濃度提高，有機物去除率降至54%。當HRT恢復到42d后，出水COD和SS恢復到比沖擊負荷發生前略高。

　　曾有人比較UASB和AF的運行性能，當進水pH值變化時，UASB用了3周時間恢復到穩定狀態，而AF在2周內即可達到穩定狀態，表明UASB較AF對pH值變動更為敏感。在對不同基質的適應性研究中發現，AF性能也比UASB好。當兩個反應器中均已形成大量顆粒污泥后，進水由揮發酸廢水變為高濃度糖蜜廢水，結果UASB用了6周時間恢復到穩定狀態，而AF僅用了2周。顯然，AF反應器更能適應性質多變的工業廢水。

　　Parkin等用漿液瓶和上向流厭氧固定床反應器(USMAR)研究氰化物、氯仿、甲醛、銨、鎳和硫化物對厭氧微生物的毒性，結果表明，較高濃度的毒物不致引起系統的破壞，生物膜上的甲烷菌能夠逐步被馴化。Parkin等認為，較長的SRT是使系統免于破壞的關鍵。Blum等還用USMAR成功地處理了含有大量通常被認為對厭氧系統有毒的高濃度酚的碳氣化廢水，當HRT為18h時，高達1885 mg/L的酚可降低至1mg/L。

　　AF很適宜處理間歇排放的廢水，進水暫停一段時間(1～3d)，系統的性能不受影響。某生產性AF在運行中由于維修而停運，10 d后重新啟動，有機物去除率迅速恢復到停運前水平，后來，該AF由于維修又停運13d，再次啟動后COD去除率立即恢復正常，且在隨后的20d中，都維持在80%以上。另據報導，AF在厭氧條件下停運半年，仍可迅速恢復生物活性。

　　AF反應器具有良好的運行穩定性，能適應廢水濃度和水力負荷的變化而不致引起長時間的性能破壞，可在低pH值和含毒物條件下穩定運行，而且再啟動迅速。較長的SRT和較高的污泥濃度是AF抗沖擊負荷的關鍵，據報導，SRT為100d以上，也有研究者測定的SRT為142～165d，甚至達到350d。

　　6 結語

　　綜上所述，AF反應器是一種簡易、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用，同時，有些問題值得進一步研究：如①反應器放大設計的相似理論問題；②加強反應器顆粒化規律及生物膜附著過程機理的研究，以縮短啟動時間；③加強填料技術的研究，以開發性能更好、價格低廉的新型填料；④從生態學角度深入研究AF中微生物的組成及其相互關系，以明了AF性能的本質因素等。