厭氧理論和技術(shù)的發(fā)展前景

　　盡管污水厭氧處理技術(shù)可追溯到100多年前，但由于它的生態(tài)的、綠色的、低成本的特性，該技術(shù)仍在迅速發(fā)展以不斷適應(yīng)污水處理要求。高效反應(yīng)器的不斷開發(fā)應(yīng)用和其內(nèi)在機(jī)理不斷被發(fā)現(xiàn)，將進(jìn)一步加深對污水厭氧處理的理解和對新型反應(yīng)器更廣泛的應(yīng)用。

　　優(yōu)化反應(yīng)器系統(tǒng)

　　許多研究和設(shè)計(jì)致力于改善顆粒污泥床反應(yīng)器，目標(biāo)是減小傳質(zhì)阻力和提高有機(jī)負(fù)荷率。進(jìn)一步的期望在于如采用分級污泥床系統(tǒng)處理特殊污水，如化工污水。對于毒性、難降解有機(jī)化合物的處理，有意義的期望在于厭氧反應(yīng)器。應(yīng)將現(xiàn)有的相關(guān)成熟技術(shù)最大程度地集成和整合，突破整合過程中的技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的多級多相厭氧處理工藝。

　　出于對生活污水的重視，必須集中注意力解決反應(yīng)器懸浮物的流失和低溫條件下的低水解率。隨著反應(yīng)器對污水、固體廢物、污泥中所含復(fù)雜有機(jī)物處理極限的逼近，提高厭氧微生物對復(fù)雜有機(jī)物水解性能是一項(xiàng)重要的任務(wù)。

　　傳統(tǒng)的污泥和固體厭氧消化經(jīng)常需要長停留時(shí)間以完成反應(yīng)過程?？s短反應(yīng)時(shí)間將是厭氧技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。

　　利用厭氧轉(zhuǎn)化的特殊性質(zhì)

　　厭氧技術(shù)能夠有效地降解數(shù)種有機(jī)微污染物質(zhì)特別是有機(jī)鹵化物、取代芳香族化合物和偶氮交聯(lián)物。組合的厭氧/好氧技術(shù)對于工業(yè)污水和含有工業(yè)污水的市政污水有愈來愈大的吸引力。厭氧技術(shù)的特殊能力決定了厭氧技術(shù)具有其它技術(shù)所無法比擬的地位。

　　要求最終產(chǎn)物是綠色、安全的目標(biāo)使厭氧轉(zhuǎn)化的特殊性質(zhì)被進(jìn)一步利用。遵循農(nóng)業(yè)土地循環(huán)的污泥消化是厭氧工藝在世界范圍內(nèi)最大的應(yīng)用。制定出重金屬和殘留污染物的精確規(guī)則將使在消化污泥上進(jìn)行食品生產(chǎn)成為可能。隨著對“殘留污染物”的重視，對消化污泥研究設(shè)計(jì)出控制其有機(jī)污染物和重金屬的清潔污泥的厭氧/好氧的新理論是十分重要的。

　　作為污水再生利用的核心技術(shù)

　　對于污水處理系統(tǒng)的產(chǎn)物（包括處理出水），將來工藝的主要進(jìn)展是預(yù)處理和提高處理效率，包含結(jié)合物理、化學(xué)、生物處理單元的工藝。顯然厭氧技術(shù)是有機(jī)物礦化的可持續(xù)的處理方法，該技術(shù)將成為污水處理回用的核心技術(shù)。因此，厭氧處理技術(shù)在原材料工業(yè)、加工工業(yè)、農(nóng)業(yè)加工業(yè)污水處理回用的水處理有望發(fā)揮主要作用。

　　完善反應(yīng)數(shù)學(xué)模型和工藝控制過程

　　將來在模型和運(yùn)行控制的進(jìn)展將導(dǎo)致厭氧處理技術(shù)在污水處理工程中更廣泛的應(yīng)用。目前模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分形理論都已成功地應(yīng)用于數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)控制，具有縮短啟動(dòng)時(shí)間和優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行效果的特點(diǎn)[20].精確描述厭氧生化動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)模型促進(jìn)了人們對厭氧過程的深入認(rèn)識，解釋厭氧處理過程在將來繼續(xù)發(fā)展的必然性。有必要建立一個(gè)基于未來研究的一般平臺(tái)，統(tǒng)一世界范圍應(yīng)用的各種符號，設(shè)置一般動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)模型是工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，同時(shí)對工藝過程的控制也是重要的。數(shù)學(xué)模型的開發(fā)成功和應(yīng)用，有助于應(yīng)用工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行。