两相厌氧处理系统的相分离

两相厌氧消化的工艺流程如图8-10所示，

第一个反应器（产酸相）接受待处理的原废水或经过一定预处理的废水，有机物首先经过发酵（水解和产酸）反应器，产生大量的有机酸、醇、H₂和CO₂，接着进入第二个反应器（产甲烷相），产生CH₄和CO₂，这种工艺过程稳定，负荷较高。两相厌氧消化工艺中的反应器可以采用一种厌氧生物反应器，如完全混合反应器、厌氧生物接触反应器、厌氧生物滤池、上流式厌氧污泥床或其他反应器。按照所处理废水的水质情况，两相厌氧处理系统中的两段反应器可以采用同类型或不同类型的消化反应器。如对于悬浮固体含量多的高浓度有机废水，第一段反应器可选用不易堵塞、效率稍低的反应装置，经水解产酸阶段后的上清液中悬浮固体浓度降低，第二段反应器可采用新型高效消化器，流程如图8-11所示。根据不产甲烷菌与产甲烷菌的代谢特性及适用环境条件不同，第一段反应器可采用简易非密闭装置，在废水常温、较宽pH值范围条件下运行；第二段反应器则要求严格密封、严格控制温度和pH 值范围。两相厌氧消化工艺最本质的特征是相的分离，即在产酸相中保持产酸菌的优势，在产甲烷相中保持产甲烷菌的优势。于是人们开始根据两大类细菌群的不同特性探索相分离的途径。目前实现相分离的途径可以归纳为以下3种。

①化学法：在酸化反应器中通过某种措施对产甲烷菌进行选择性抑制，如投加适量的抑制剂、调整氧化还原电位和pH值等，抑制产甲烷菌在产酸相中生长，以实现两类菌群的分离。

②物理法：采用选择性的半渗透膜使进入两个反应器的基质有显著的差异，以实现相的分离。

③动力学控制法：利用产酸细菌和产甲烷细菌在生长速率上的差异，控制两个反应器的水力停留时间、有机负荷等参数，使生长速率慢、世代时期长的产甲烷菌不可能在停留时间短的产酸相中存活。

以上几种相分离途径中，利用动力学参数如水力停留时间、有机负荷等进行相分离是一种最简便、最有效的方法，也是目前使用最普遍的一种方法。

必须说明的是，两相的彻底分离是很难实现的，在产酸相或产甲烷相中总还会有另一类细菌的存在，只是产酸菌或产甲烷菌成为优势菌群而已。