廢水的厭氧處理在有機物含量較高時是很適用的。由于厭氧處理時，去除1kg COD能產(chǎn)生0.35m3的甲烷，反應器不受氧傳遞的限制，其中的固體停留時間(SRT)比水利停留時間(HRT)高出約10-100倍，單位體積負荷遠高于好氧系統(tǒng)，污泥產(chǎn)生量少，運行費用低。因而在制糖工業(yè)廢水處理中得到了廣泛的應用。
上流式厭氧污泥床反應器(UASB)是厭氧處理的一個有代表性的形式。在這種反應器中，廢水從底部均勻進入并向上運動，反應器下部為【水處理技術】濃度較高的污泥床，上部為濃度較低的懸浮污泥床。正常情況下，有機物負荷可達到l5kg COD/m3．d，COD去除率為90%左右時，其污泥負荷可高達30-50kg COD/m3．d。在利用UASB反應器處理甘蔗糖蜜時，有機物體積負荷率、營養(yǎng)平衡狀況和堿度對厭氧污泥粒化特性的影響很大。Gonzalez et aL．發(fā)現(xiàn)，通過控制堿度和微量元素來使以甘蔗糖蜜為基質(zhì)的厭氧污泥形成顆粒狀。在16.51m3的UASB反應器中，基質(zhì)濃度調(diào)節(jié)到COD為3750mg/1，堿度：COD為1.06，N：COD為0.018，P：COD為0.0028的情況下，30天后形成厭氧生物顆粒，通過調(diào)節(jié)其他條件，在90天后形成了平均粒度達3.1mm的比較大顆粒。在其他條件不變的情況下，堿度：COD降為0.4時，加入的營養(yǎng)物可使形成的顆粒自動懸浮分散。故對于改善工藝條件大有裨益。
Khursheed et al引的實驗是在2.83m3的UASB反應器中進行的。在甘蔗制糖廢水的水利停留時間為5.5h時，平均有機物負荷率為13kgCOD/m3．d，COD去除率75%-80%。在溫度為34度時，產(chǎn)生甲烷的回收率約為0.22m3 CH4/kg•COD，Thaveesri et aL．研究的是實驗室條件下，反應器中的溶液張力對粒狀污泥的生長特性的影響。Jimenez發(fā)現(xiàn)懸浮固定化細胞生物反應器厭氧處理糖蜜酒精發(fā)酵廢水時，應用青霉菌屬進行好氧前處理可以明顯改善隨后的厭氧處理。另一種非常有效的前處理方法是Iqbal et aL．的新發(fā)現(xiàn)，制糖廢水在經(jīng)過多層介質(zhì)過濾去除大部分固體顆粒、油和脂類(91%)后，在水利停留時間為6h的情況下，BOD和COD的去除率分別可達到98%、92%。
新型厭氧反應器以美國Biothane Systems公司研發(fā)的Biobed EGSB反應器(商品名，實質(zhì)上為一種膨脹顆粒污泥床)較為突出。其反應介質(zhì)與UASB中的顆粒載體上的微生物生長特性相似，但它的比較大的特點是并未使用載體介質(zhì)，而完全使用生物顆粒。在制糖廢水這樣的高濃度負荷的情況下，此反應器非常適用。而對反應器的設計、處理流程的選擇有一定指導意義的是Starkenburg的研究報告。
廢水的BOD值是生物處理工藝的重要參數(shù)，但是其測量的周期為5天，很難為設備控制提供及時的參考；而COD值的測量大約只需要3h，所以能找到兩者之間的關系，就可更好地進行污水處理流 程的控制。Murugappan et al．進行了制糖廢水中的BOD和COD的相關研究，對特定的制糖廢水可以得出兩者之間的線性關系，其實驗測定方法可以借鑒于其它的處理流程；另一個指示反應器性狀的量，消化污泥中的甲烷細菌量，Nishihara et al．通過脂質(zhì)分析得到了簡便易行的解決方法。
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