CEAO工藝

厭氧處理工藝在工業廢水的運用已有30多年的歷史。近20年來，隨著微生物學、生物化學等學科發展和工程實踐的積累，通過不斷的開發，使它在理論和實踐上有了很大進步，在處理高濃度有機廢水方面取得了良好效果。

基本介紹

• 中文名：CEAO工藝
• 別稱：厭氧處理工藝
• 用途：工業廢水的處理
• 全稱：水解酸化+好氧工藝

工藝概述

CEAO工藝，既水解酸化+好氧工藝，是一種厭氧生化水處理工藝。主要用於污水有機物降解處理。

厭氧處理機理

厭氧處理是利用厭氧菌的作用，去除廢水中的有機物，通常需要時間較長。

反應步驟

厭氧過程可分為水解階段、酸化階段和甲烷化階段。

水解酸化的產物主要是小分子有機物，使廢水中溶解性有機物顯著提高，而微生物對有機物的攝取只有溶解性的小分子物質才可直接進入細胞內，而不溶性大分子物質首先要通過胞外酶的分解才得以進入微生物體內代謝。例如天然膠聯劑（主要為澱粉類），首先被轉化為多糖，再水解為單糖。纖維素被纖維素酶水解成纖維二糖與葡萄糖。半纖維素被聚木糖酶等水解成低聚糖和單糖。

水解過程較緩慢，同時受多種因素的影響，是厭氧降解的限速階段。在酸化這一階段，上述第一階段形成的小分子化合物在發酵細菌即酸化菌的細胞內轉化為更簡單的化合物並分泌到細菌體外，主要包括揮發性有機酸（VFA）、乳醇、醇類等，接著進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸等。酸化過程是由大量發酵細菌和產乙酸菌完成的，他們絕大多數是嚴格厭氧菌，可分解糖、胺基酸和有機酸。

對苯環化合物的作用

厭氧微生物對苯環化合物也具有降解作用。低分子量的苯環化合物受到厭氧降解時，要經過三個步驟。

第一步是：惰性的化合物受到活化，其中包括羧基化反應、厭氧羥基反應和CoA硫醚鍵的形成，苯環化合物必須形成一些苯環中間產物，以便接受到還原攻擊，這些反應包括脫羥基反應或轉羥基反應；

第二步：中心苯環中間產物受到厭氧微生物生物還原酶的攻擊，形成脂環化合物通過生物作用形成3－氧代化合物或直接還原成3－氧代化合物；

第三步：非脂環化合物被轉化為中心代謝物。

經研究發現，將厭氧過程控制在水解和酸化階段，可以在短時間內和相對高的負荷下獲得較高的懸浮物去除率，並大大改善和提高廢水的可生化性和溶解性。且水解酸化不需要密閉的池，也不需要複雜的三相分離器，出水無厭氧發酵的不良氣味，因而也不會影響廢水處理廠的環境，所以將厭氧控制在水解酸化階段。

布水方式

水解酸化的處理效果主要取決於其生物污泥濃度和布水效果，如果厭氧污泥達不到一定的濃度，布水效果不好，厭氧部分的處理效果將會很差，厭氧污泥的流失也將造成系統無法正常運行。許多厭氧處理工藝達不到要求，原因就是厭氧污泥的濃度低和布水效果差，造成進出水短流。厭氧布水是否均勻和厭氧污泥濃度的高低將決定厭氧池功效好壞。

布水方式比較

水解酸化池布水主要有潛水攪拌和脈衝布水方式，以下就這兩種布水方式進行性能比較，見下表。

表4--2 CEAO脈衝布水與潛水攪拌器性能比較

布水方式; 項 目	CEAO 脈 沖 布 水	潛 水 攪 拌
布水效果	布水效果好，生物污泥流失少	布水效果一般，生物污泥流失多; 因此需設沉澱池和污泥回流系統
施工方式	需增設出水槽	無出水槽
配水均勻性	均勻性良好	均勻性一般
設備維修	方便易行	不方便，需吊出水面維修
設備性能	穩定可靠	國產設備難以達到要求; 進口設備價格較高
動力消耗	無、僅靠水泵自身揚程即可	潛水攪拌機和污泥回流泵能耗較大

由上表可以看出，不管是從保證厭氧處理效果，還是從運行費用等來看，選擇脈衝布水是比較合適的。

自動高效脈衝布水器是根據厭氧池對水流狀態的要求及目前各種布水器的特點而研究開發出來的，是一種更為理想的高效節能、操作可靠的布水系統。

自動高效脈衝布水器是利用虹吸管中快速流動的水流將主管道中的空氣帶走，使主管道內形成一定的真空度，在管道內外大氣壓的作用下容器中的水進入主管道後排入池中。由於水流速度很快，布水能在短時間內完成，達到脈衝的效果，攪起池底的污泥，使其與池內污水不斷充分混合，厭氧菌與污水中的有機物得到充分的接觸反應。

脈衝布水器優點

①結構簡單，不需複雜的設備，整個吸氣布水過程靠水力自動完成，維護管理方便；

②能耗低，效率高，除進水提升外無需其他的動力；

③配水均勻，水力攪拌效果好；

④使用壽命長等。

工藝特點

1) 產生剩餘污泥較少

厭氧產生的剩餘污泥比好氧和物化法都要少得多，並且污泥脫水性有較大的改善，減少了污泥的處置費用。

2) 對營養物質的需求較少

單一的好氧處理要求BOD︰N︰P比為100︰5︰1。而對厭氧處理BOD︰N︰P比可為350︰5︰1，可減少營養料的投加。

3) 投資省、占地少

本工程在保證達標排放前提下，占地少，能有效節約投資。

4) 處理效率高

因採用了厭氧單元，改善了廢水可生化性，因而提高了整個生化處理單元的效率。

5) 耐衝擊負荷好

水解酸化處理單元不僅有降解污染物的作用，還可以緩解衝擊負荷。

6) 操作管理方便

由於採用水解酸化+好氧，故系統穩定，抗衝擊能力強，不會產生污泥膨脹，不會造成沉澱池漂泥，運行穩定，操作管理方便。