UASB的设计计算报告书.doc

两相厌氧工艺研究进展
摘要：传统厌氧消化工艺中,产酸菌和产甲烷菌在单相反应器内完成厌氧消化全过程，因为二菌种特征有较大差异,对环境条件要求不一样,无法使二者全部处于最好生理状态,影响了反应器效率。1971年Ghosh和Poland提出了两相厌氧生物处理工艺[1]，它本质特征是实现了生物相分离，即经过调控产酸相和产甲烷相反应器运行控制参数，使产酸相和产甲烷相成为两个独立处理单元，各自形成产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物最好生态条件，实现完整厌氧发酵过程，从而大幅度提升废水处理能力和反应器运行稳定性。
(1) 两相厌氧消化工艺将产酸菌和产甲烷菌分别置于两个反应器内，并为它们提供了最好生长和代谢条件,使它们能够发挥各自最大活性,较单相厌氧消化工艺处理能力和效率大大提升。Yeoh对两相厌氧消化工艺和单相厌氧消化工艺进行了对比试验研究。结果表明：两相厌氧消化系统产甲烷率为0.168m3CH4/(KgCODCr•d),显著高于单相厌氧消化系统产甲烷率0.055m3CH4/(KgCODCr•d)。
(2) 反应器分工明确,产酸反应器对污水进行预处理,不仅为产甲烷反应器提供了更适宜基质,还能够解除或降低水中有毒物质如硫酸根、重金属离子毒性,改变难降解有机物结构,降低对产甲烷菌毒害作用和影响,增强了系统运行稳定性。
(3) 产酸相有机负荷率高,缓冲能力较强,所以冲击负荷造成酸积累不会对产酸相有显著影响,也不会对后续产甲烷相造成危害,提升了系统抗冲击能力。
(4) 产酸菌世代时间远远短于产甲烷菌,产酸菌产酸速度高于产甲烷菌降解酸速率[4,5],产酸反应器体积总是小于产甲烷反应器体积。
(5) 两相厌氧工艺适于处理高浓度有机污水、悬浮物浓度很高污水、含有毒物质及难降解物质工业废水和污泥。
2 两相厌氧工艺研究现实状况
2．1 反应器类型
从中国外两相厌氧系统研究所采取工艺形式看，关键有两种：第一个是两相均采取同一类型反应器,如UASB反应器,UBF反应器,ASBR反应器,其中UASB反应器较常见。第二种是称作Anodek工艺，其特点是产酸相为接触式反应器（即完全式反应器后设沉淀池，同时进行污泥回流），产甲烷相则采取其它类型反应器[6]。
王子波、封克、张键采取两相UASB 反应器处理含高浓度硫酸盐黑液,酸化相为8.87L 一般升流式反应器,甲烷相为28.75L UASB反应器,系统温度(35±1)℃。当酸化相进水COD 为(6.771～11.057)g/ L ,SO42-为(5.648～8.669) g/ L,pH 值为5.5 时,整个系统COD去除率平均值为74.42 %，系统对负荷冲击有较强耐受能力[7]。
SHI-YILUN等采取两相UASB处理葡萄糖配水，OLR可达成54gCOD/ （L·d），CH4占沼气90%，COD去除率为85%[8]。
张振家、王太平、谷成采取两相UASB 反应器处理糖蜜酒精糟液，试验结果表明：系统对废水中有机物及硫酸盐全部有良好去除效果，酸化反应器对SO42- 去除率达成70%以上 [9]。
胡锋平在常温25℃采取两相UBF 反应器对养鸡场离心废水进行处理,结果表明: 进水CODcr为18300mg/L , 系统容积负荷17.26 kgCOD/（m3·d）, 水力停留时间25.47 h, CODcr去除率为76.13% ,BOD5 去除率为87.76% , 产气率为0.410m3/kgCODcr[10]。
H．Bouallagui等采取两相ASBR反应器处理果蔬废水（FVW），COD去除率达96%，出水COD小于1500mg/L，可溶性SCOD小于400 mg/L，产烷产率为每320L/ KgCOD[11]。
孙剑辉、倪利晓采取工艺为Anodek，她们将铁屑为填料UBF 反应器作酸化相、以UASB 反应器作甲烷相，处理Zn5 - ASA 医药废水。试验结果表明:此系统在UBF 和USAB HRT 分别控制在5.95 h 和11.43 h 时,UBF 和UASB OLR(以COD 计) 分别高达58.44 和17.01 kg/ (m3·d) ,对SCOD和BOD5 总去除率分别达90 %和95 %左右,含有系统运行稳定、处理效率高等优点 [12]。
2．2 相分离方法
（1）物理化学法 在产酸相中投加甲烷菌选择性抑制剂（如氯仿，四氯化碳等）来抑制产甲烷细菌生长，或向产酸反应器中供给一定量氧气，调整反应器内氧化还原电位，利用产甲烷菌对溶解氧和氧化还原电位比较敏感特点来抑制其在产酸相反应器中生长；或将产酸反应器pH调在较低水平（5.5-6.5之间），利用甲烷要求中性偏碱条件来确保产酸菌在产酸反应器占主导地位；或采取通透有机酸半透膜，使产酸相末端产物只有有机酸才能进入后续产甲烷反应器，从而实现产酸相和产甲烷相分离。 (2) 动力学控制法　产酸菌和产甲烷菌在生长速率上存在很大差异[13]，产酸菌生长速率快，其世代时间短，通常在10~30min，而产甲烷菌世代时间在4~6d，所以控制反应水力停留时间在一个较短范围内，能够使产甲烷菌来不及在产酸相反应器停留就被水流带入产甲烷反应器。经过动力参数(如有机负荷率、停留时间等)[14]调控实现产酸菌和产甲烷菌有效分离。
试验中最广范应用就是将第一个方法调pH和第二种方法结合起来，这么使较低pH对产甲烷菌产生一定抑制性，同时该反应器HRT很短，对应SRT也较短，使得世代时间较长甲烷菌难以在其中生长起来。
3 两相厌氧工艺发展方向
（1）针对不一样水质并结合多种新型高效厌氧反应器特点进行产酸相和产甲烷相组合成为新研究方向。进入90 年代,如文件[15]中所用产酸反应器就是一个专利产品,处理效果很好;文件[16]中用填充床酸化反应器+UASB甲烷化反应器有效地处理了啤酒废水和抗生素废水; 针对水解反应器HUSB和颗粒污泥膨胀床EGSB优缺点互补,文件[17]中将二者组成两相工艺成功地处理了悬浮性固体含量高城市污水。
（2）温度两相厌氧工艺[1]，是最近IOWA大学正在研究一个新两相厌氧工艺，它将高温厌氧消化和中温厌氧消化组合成一个处理工艺，能够充足发挥高温发酵速率快和去除致病菌能力强和中温发酵所含有能量需求低和出水水质好优势。KAISER等人研究温度两相厌氧生物滤池（TPAB）工艺是一个新高速厌氧处理系统，它由一个高温厌氧生物滤池和一个中温厌氧滤池串联而成，能够形成一个含有两个温度段和两相厌氧生物处理系统。在相同HRT和有机负荷下温度两相系统运行效果要比单级厌氧滤池好。LUGBA等人也研究了温度两相厌氧工艺处理乳制品废水可行性。
（3）一体化两相厌氧反应器研究也是两相厌氧反应器一个研究方向，经过反应器内部结构精密设计，在同一反应器内形成产酸相、产甲烷相合理搭配，在实现两相分离，消除二者之间制约作用基础上，增强二者之间互补、协同作用。反应器一体化设计使得设备投资降低，节省工程占地。
4 结语
两相厌氧消化工艺为产酸菌和产甲烷菌提供了最好生理环境[18],发挥了它们各自最大活性,所以含有比单相厌氧消化工艺更高处理能力和处理效率,有深入研究和推广应用价值。
Progression and Prospects on the Research of Two-Phase Anaerobic Digestion (TPAD)
　　Wang Kehao1  Li Dongwei1,2  Li Dou1  Yuan Xue1  Xu Zhonghui1 
　　(1. College of Resource and Environmental Science，Chongqing University，  Chongqing  400030； 2. The Key Laboratory of the Exploitataion of Southwest Resources & the Environmental Hazards Control Engineering，Ministry of Education，Chongqing  400030)
　　Abstract: The article firstly summaries the principle of two-phase anaerobic digestion (TPAD), methods of phase-separation, affecting factors and evaluating indexes Then the situation of investigation and application in internal and external TPAD are introduced. Finally, the research directions and the prospects in two-phase anaerobic digestion processes are forecasted.
　　Keywords：two-phase anaerobic digestion; phase separation; acidogenesis; methogenesis; evaluating indexes
　　两相厌氧消化系统(Two-Phase Anaerobic Digestion，简称TPAD)是20世纪70年代初美国戈什(Ghosh)和波兰特(Pohland)开发厌氧生物处理新工艺[1]，并于1977年在比利时首次应用于生产。该技术和其它新型厌氧反应器不一样是，它并不着重于反应器结构改造，而是着重于工艺变革。两相厌氧技术研究将促进中国厌氧技术发展，同时处理现在对高浓度有机废水进行厌氧生物处理时易酸化、靠稀释废水技术局面，是废水厌氧生物处理一个技术飞跃。
　　1 两相厌氧消化原理
　　传统应用中，产酸菌和产甲烷菌在单个反应器中，这两类菌群之间平衡是脆弱。这是因为两种微生物在生理学、营养需求、生长速度及对周围环境敏感程度等方面存在较大差异。在传统设计应用中所碰到稳定性和控制问题迫使研究人员寻求新处理路径。
　　通常情况下，产甲烷阶段是整个厌氧消化控制阶段。为了使厌氧消化过程完整进行就必需首先满足产甲烷相细菌生长条件，如维持一定温度、增加反应时间，尤其是对难降解或有毒废水需要长时间驯化才能适应。二相厌氧消化工艺把酸化和甲烷化两个阶段分离在两个串联反应器中，使产酸菌和产甲烷菌各自在最好环境条件下生长，这么不仅有利于充足发挥其各自活性，而且提升了处理效果，达成了提升容积负荷率，降低反应容积，增加运行稳定性目标。从生物化学角度看，产酸相关键包含水解、产酸和产氢产乙酸阶段，产甲烷相关键进行产甲烷阶段。从微生物学角度，产酸相通常仅存在产酸发酵细菌，而产甲烷相不仅存在产甲烷细菌，且不一样程度存在产酸发酵细菌[2]。
　　2 相分离优势及方法
　　相分离实现，对于整个处理工艺来说关键能够带来以下两个方面好处：1）能够提升产甲烷相反应器中产甲烷菌活性；2）能够提升整个处理系统稳定性和处理效果。厌氧消化过程中产生氢不仅能调整中间代谢产物形成，也能调整中间产物深入降解。两相厌氧生物处理系统本质特征是相分离，这也是研究和应用两相厌氧生物处理工艺第一步。通常来说，全部相分离方法全部是依据两大类菌群生理生化特征差异来实现。现在关键相分离技术能够分为物理化学法和动力学控制法。
　　管运涛等[3]采取传统两相厌氧工艺和膜分离技术相结合系统(MBS)处理有机废水研究结果表明：系统COD去除率达成95%，SS去除率在92％以上，酸化率为60%~80%，气化率在80%~90%左右，产酸反应器出水酸化水平高，低分子有机酸含量高，使两相工艺分相较为完全。随即，应用该系统于处理造纸废水研究。
　　洗萍等[5]采取两段UASB厌氧反应器为主体工艺处理木薯淀粉废水，在温度为20℃左右，进水为CODCr6000~8000mg/L反应条件下二次开启。经过33d运行，两段厌氧处理CODCr去除率累计达85％以上，出水CODCr为400~800mg/L。试验结果表明，甲烷段是整个反应器开启控制阶段，只要控制好各反应器运行参数，便能很好达成两相分离目标。
　　樊国锋等[6]以蔗糖为基质，采取连续进水方法，研究两相UASB反应器相分离。结果表明，控制酸化相pH值为5.50~6.00，可得到满意相分离效果。运行80d后，酸化相颗粒污泥直径为2~8mm，污泥浓度为73.61kg/m3，COD去除产气率740.0ml/g，COD容积负荷为20.82kg/(m3·d)；产甲烷相颗粒污泥直径为1~3mm，污泥浓度为53.73kg/m3，COD去除产气率614.4ml/g，COD容积负荷为19.91 kg/(m3·d)。两相UASB反应器COD总去除率达93.3%，COD容积负荷为20.82kg/(m3·d)。
　　Beccari M等[7]在产酸相和产甲烷相中，基于不一样水力停留时间和污泥龄动力学控制法，在不添加任何化学抑制剂情况下，实现了部分相分离。产酸相中关键为产酸菌和少数氢营养产甲烷菌。同时，产甲烷相中同时进行酸化和甲烷化过程。
　　3 影响原因和评价指标
　　3.1 影响原因
　　（1）温度
　　厌氧降解过程受温度影响较大，厌氧降解温度能够分为低温（0~20℃）、中温（20~42℃）和高温（42~75℃）。在中温范围，35℃以下每降低10℃，细菌活性和生长速率就降低二分之一[8]。温度对产酸过程影响不是很大，对产甲烷过程则影响较大。高浓度废水或污泥厌氧处理通常采取中温或高温范围。两相厌氧降解过程每个阶段也可采取中温或高温范围。依据厌氧消化温度范围，两相厌氧消化温度有高温－高温系统[9]、中温－中温系统[10]、高温－中温系统[11]和中温－高温系统。
　　（2）pH值
　　产甲烷菌最适宜pH范围是6.8~7.2，而产酸菌则需要偏低一点pH。传统厌氧系统通常维持一定pH，使其不限制产甲烷菌生长，并阻止产酸菌（可引发VFA累积）占优势，所以必需使反应器内反应物能够提供足够缓冲能力来中和任何可能VFA累积，这么就预防了在传统厌氧消化过程中局部酸化区域形成。而在两相厌氧系统中，两相分别采取不一样pH，方便使产酸过程和产甲烷过程分别在最好条件下进行，pH控制对产甲烷阶段尤为关键。
　　（3）HRT
　　最大去除效率常常是经过操作确保产酸段短水力停留时间（HRT）从而预防产甲烷菌生长来实现。这个过程关键是经过调整水力停留时间来实现，而不是微生物量[12]。
　　（4）硫酸盐[13]
　　当进水中含有较高浓度硫酸盐时，在厌氧条件下硫酸盐会对厌氧细菌尤其是产甲烷菌产生严重抑制作用。关键是硫酸盐还原菌（sulphate reducing bacteria, 简记SRB）和产甲烷菌存在显著基质竞争，而动力学分析表明，硫酸盐还原作用更轻易进行。其次，硫酸盐还原底物H2S对产甲烷有毒害作用。SRB对环境适应能力强于产甲烷菌，产酸相中SRB含量比产甲烷菌高2~3个数量级，用两相厌氧消化工艺处理含硫酸盐废水时，在产酸相中控制适宜条件促进SRB生长，强化硫酸盐还原作用，尽可能去除硫酸盐，可减轻对下一阶段产甲烷菌抑制作用，使SRB和产甲烷菌全部能发挥很好活性。
　　（5）难降解有机物
　　Komatsu等[13]人研究了脂类物质对两相厌氧系统抑制作用。结果发觉，脂类能够在一个两相厌氧滤池系统得到满意降解，而在单相系统中其降解就相对较差。
　　（6）毒性物质
　　Leighton等人研究了进水中铜、锌、镍、铅4中不一样重金属离子对两相厌氧消化工艺影响。结果发觉产酸相污泥对锌和镍没有很好吸附作用，而对铅吸附很好，铜则适中。同时发觉，相分离并没有对产甲烷UASB反应器提供任何保护作用。全部金属离子全部会引发COD去除率显著下降，而在停止重金属加入后，又会立即恢复。四种金属中，镍和铅影响较大[12,13]。
　　除了以上原因，其它参数也应该考虑，关键有进水底物浓度、有机负荷率（organic loading rate，简记OLR）、循环（recycle）、污泥停留时间和营养需求等。
　　两相厌氧消化过程是个多个微生物群系参与复杂生物反应系统，郭养浩（1997）对两相厌氧消化系统中影响反应器内微生物群系生态平衡、微生物本征活性和反应器宏观行为关键原因进行了分类（见表2）和综合讨论[14]。
　　表2  两相厌氧消化过程参数分类
影响反应器内微生物生态平衡参数 影响微生物本征活性参数 影响反应器宏观行为参数 ■进料组成（底物可利用性，抑制物质存在） ■进料组成（底物降解难易程度，可利用性，抑制物质存在） ▲酸化反应器结构和体积 ●进料碱度（维持甲烷菌适宜pH条件） ●进料浓度 ▲甲烷化反应器结构和体积 ●▲酸化器出料酸化率（预防甲烷化反应器酸化，维持甲烷化反应器内生态平衡） ●进料碱度 ●▲进料布水均匀性 ■污泥起源（微生物群系） ●操作温度 ●操作负荷（容积负荷）   ●回流比（有害物质积累） ●▲床层线速（外扩散阻力）   ●▲酸化反应器出料酸化率（提供甲烷化反应器适宜进料组成） ●回流比（物料返混，床层稳定性）     ●操作温度（物料粘度，颗粒内分子扩散速度）
　　注：参数属性：■处理对象特征；●反应器结构参数；▲反应器操作参数
　　3.2 评价指标
　　（1）酸化程度衡量指标
　　表示水解酸化过程酸化程度最关键参数是部分短链有机酸浓度，即挥发性脂肪酸（VFA）浓度，经过测定进入和流出反应器VFA浓度改变能够判定反应进行情况。通常将不一样酸折算成COD当量值，以酸化率（acidification）来衡量有机物酸化程度。在水解酸化反应器，在没有甲烷产生下，进水有机物质被降解为VFA和其它次要发酵产物。在该情况下，酸化率等于出水VFACOD当量和进水VFACOD当量差和进水COD比值，也就是酸化度（acidification degree，简写AD）[8]。

　　式中，——出水挥发酸浓度（以
醋酸计，mg/L）；
　　——进水挥发酸浓度（以醋酸计，mg/L）；
　　——进水COD（mg/L）；
　　——VFACOD当量系数，见表3。
　　（2）消化效率评价参数
　　Jeyaseelan S.和 Matsuo T.在研究厌氧消化过程中相分离对不一样底物降解影响时，提出假如处理效率（treatment efficiency）建立在厌氧消化系统实际出水浓度基础上，不能反应处理效率。同时，积累生物量没有考虑，和出水中需要深入处理生物污泥。所以，采取甲烷产量评价消化效率（digestion efficiency，简记DE），甲烷体积为标准温度和气压下，评价采取理论COD当量为0.35m3/kgCOD。经过测定气体产量和成份，甲烷体积就能够得出[15]。

　　5 两相厌氧生物处理系统应用
　　应用两相厌氧处理潜在优势在于：愈加好控制酸化阶段和产甲烷阶段，降低了反应器体积，较高悬浮物去除效率，增强产酸微生物生长而不影响产甲烷菌，第二相中更高产甲烷活性。另外，第一相可能产生产甲烷菌有毒物质（氨、长链脂肪酸及硫化物等）能够在两相间中间阶段去除。因为两相厌氧含有一系列优点，使它含有广泛使用范围[2]。
　　（1）适合处理易酸化废水（富含碳水化合物而有机氮含量低高浓度废水），能够避免易酸化、易降解废水负荷过高时，因单相反应器中产酸速率远大于产甲烷速率而造成厌氧系统pH快速下降，是反应器中生态系统瓦解[2,16]。
　　（2）众多研究显示，两相厌氧系统更适合处理含高悬浮有机颗粒废水[8]，因为在第一个反应器中水解菌和酸化菌能够把其转化为挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids，简称VFA），并在第二个反应器中转化为甲烷。相关研究表明，最终产生VFA组分分布特征（即不一样产酸发酵类型）关键依靠于底物特征(有机物浓度，氧化还原电位ORP等)，操作条件（水力停留时间HRT，有机负荷，温度等），尤其是pH。
　　（3）两相厌氧技术可广泛应用于中药废水[4,17]、造纸废水[18-19]等高浓度难降解废水处理，应用范围广泛，是常见厌氧技术（UASB、接触厌氧等）替换技术。
　　橄榄油废水（OME）[20]属季节性排放、地域分散性高浓度有机废水，且含有难生物降解或产甲烷抑制性底物：脂类、多酚及不饱和长链脂肪酸（LCFAs）。Beccari M等[12]采取部分相分离两相系统（two-reactor system with partial phase separation）处理该种废水。在产酸相中得到不饱和LCFAs到棕榈酸近乎定量生物转化，所以大大降低了产甲烷相中脂类对产甲烷菌抑制作用。并认为部分相分离两相系统能够应用于含脂类废水厌氧处理。
　　（4）适合处理有毒性工业废水，很多工业有机废水中含有浓度较高硫酸盐、苯甲酸、氰、酚等成份，因为产酸菌能改变毒物结构或将其分解，使毒性减弱甚至消失，故能有效地消除毒物对产甲烷菌抑制作用[21-23]。
　　（5）处理固体含量很高农业有机废弃物或城市有机垃圾等。两相厌氧消化系统应用，关键用于沼气制取：污水剩下污泥处理、城市固体废物处理、工业废物及泥浆、橄榄厂固体废物及橄榄果渣、食品废物及失效茶叶等处理[24-29]。
　　（6）两相厌氧技术处理城市生活污水可行性研究。Arsov R.等[9]研究了两相厌氧硝化技术在环境温度下处理城市污水可行性研究。试验证实，不完全分相是产甲烷菌颗粒化、微生物活性提升关键原因。另外，适宜水力搅拌（70rpm）、可快速生物降解有机底物也是形成颗粒污泥关键原因。因为厌氧处理不能去除营养物质（N、P），后续处理能够经过湿地处理达标排放。研究指出，该技术含有技术及经济潜力，尤其适适用于热带或温带地域、经济欠发达国家，在很快未来得到普及。
　　7 两相厌氧生物处理技术研究现实状况
　　两相厌氧生物处理技术研究，早期关键集中在应用动力学控制法实现相分离方面，所以采取试验装置多为完全混合反应器。
　　20世纪80年代，从产甲烷阶段为限速步骤出发，从微生物、动力学角度开展研究，寻求系统高效处理条件[30-32]。从中国外两相厌氧系统研究采取工艺形式看，关键有两种：一个是两相均采取UASB反应器，一个是产酸相为接触式反应器，产甲烷相采取UASB反应器。
　　任南琪和王宝贞（1994）[33]开发CSTR-IC两相厌氧生物处理工艺，经过控制水力停留时间或有机负荷能够成功地实现相分离。
　　20世纪90年代，产酸相研究工作集中在对末端发酵产物分析，其关键目标是探讨产酸相末端产物对产甲烷相反应器运行特征影响，研究产甲烷相运行稳定性。任南琪等[33,34]在研究中发觉了一个新型发酵类型——乙醇型发酵，研究结果显示，在正常厌氧条件下ORP（-400~-150mV）范围内，pH4.0~4.5往往发生乙醇型发酵；pH4.5~5.0常发生丁酸型发酵，但也可发生乙醇型发酵；pH5.0左右时，发生混合酸型发酵；pH5.5左右发生丙酸型发酵；pH6.0以上往往发生丁酸型发酵。
　　多年来，伴随对两相厌氧消化概念和厌氧降解机理深入了解，伴随多种新型厌氧反应器出现，怎样针对不一样水质（如含硫酸盐有机废水[35]）并结合多种新型高效厌氧反应器特点进行产酸相和产甲烷相组合才能达成愈加好处理效果成为新研究方向[33]。
　　郭养浩等[36]研究填充床酸化反应器及其和UASB甲烷化反应器组成两相厌氧消化系统运行特征。填充床酸化反应器开启方便，酸化速率高、抗水力冲击和pH波动能力强、COD容积负荷达200kg/(m3·d)。采取预调碱工艺，两相消化系统运行正常，可高效地处理酿酒废水。在进料COD浓度1000~7000mg/L、COD负荷40kg/(m3·d)时，出料COD浓度小于200mg/L，对抗生素生产废水也有很好处理效果。
　　周雪飞和任南琪等[37]开发研制CUBF一体化两相厌氧反应器，尤其适适用于高浓度难降解有机废水处理。祁佩时等[38]采取一体化两相厌氧反应器处理抗生素废水，当最大进水COD达成26347mg/L，最大容积负荷达成8.54kgCOD/(m3·d)；SO42-绝对值浓度为1325mg/L，COD/SO42-比值最低达成3时，反应器对多种抑制物质和冲击负荷均表现出很好适应性。Wang JingYuan等[39]采取改良两相厌氧消化及淹没式曝气生物过滤器复合系统处理食品固废中氨去除，并得到较高沼气产量和甲烷含量。
　　国外方面，Arsov R.等[40]采取两相厌氧技术处理生活污水，研究发觉两相均遵照Monod动力学，经过控制酸相合适水力条件和甲烷相颗粒污泥形成，达成很高厌氧污泥活性。并讨论了生物反应器结构设计和在沿海区域实践应用可行性。Baloch M.I.[41]提出颗粒床折流板反应器（GRABBR）作为单独操作两相厌氧系统选择性工艺。Von Sachs Jürgen等[42]开发了控制两相厌氧中产甲烷相控制系统，用于两相厌氧处理抑制性废水检测和控制。系统基于产甲烷相进水VFA（能够计算出理论甲烷气产量）和实际甲烷产量，经过控制产甲烷相进水来调整两相系统。Kraemer Jeremy T.等[43]用出水回流式两相厌氧反应器发酵制氢，试验发觉：出水循环能够降低因控制pH值所需要40％碱度，要得到较高H2产量，采取高浓度废水更有挑战性，而且采取膜过滤回流水，能够预防耗氢微生物进入。Isa M. Hasnain等[44]在采取两相厌氧系统研究钼酸盐（MoO42-）是否能够作为厌氧反应器中硫酸盐降解菌抑制剂时，发觉钼酸盐对硫酸盐降解及甲烷产量全部有影响，而且VFA关键成份由乙酸变为丁酸。深入研究显示，一旦停止钼酸盐投加，SRB能够完全恢复，产甲烷菌（MPB）却不能。从而得到结论：钼酸盐对SRB是抑制性，对MPB是杀灭性，产酸菌最先适应钼酸盐。
　　Guerrero L.等[7]采取连续搅拌反应器研究富含有机悬浮固体及蛋白质废水厌氧水解和酸化。试验废水取自鱼肉加工厂（30~120gCOD/L，5~40gVSS/L，蛋白质10~30g/L），首先研究了搅拌对生物降解能力影响，在此基础上，对水解酸化阶段在温度和pH值方面进行了优化。在不添加任何营养物质、pH7.2~7.7、OLR为400kgCOD/(m3·d)、HRT24h、55℃条件下，取得最大酸化效率（acidification efficiency）44%，VSS去除率58％，蛋白质去除率80％。即便在很短停留时间下，绝大多数蛋白质转化为VFA和氨。所以，在两种情况下（55℃和37℃）反应器中总氨含量是相当高（15~17gTN/L），这表明很高自由氨浓度（高达0.66gN/L在37℃，1.64gN/L在55℃），这个差异关键是因为温度对电离平衡影响引发。尽管在55℃下处理效率高，不过研究者更推荐中温（37℃）作为两相厌氧处理处理该废水条件，因为高温下自由氨毒性将阻碍产甲烷反应器稳定运行。
　　同时，对两相厌氧反应器动力学模型方面研究也不少。Borja R.等[45]在试验水平研究橄榄厂固体废物两相厌氧消化动力学，Blumensaat F.等[46]采取国际水协（IWA）厌氧消化1号模型模拟两相厌氧消化过程。但因为厌氧消化过程复杂性，针对两相厌氧反应器模型研究仅仅处于初始阶段。
　　另外，伴随现代环境微生物学发展，现代科学分析方法逐步应用于废水处理。针对两相厌氧微生物群落研究将成为新研究领域[47-49]。
　　8 两相厌氧技术展望
　　众多实践经验证实，两相厌氧处理工艺是能够推广应用，但对多种废水运行经验却不足，所以仍有很多工作要做。另外，基于两相厌氧工艺基础上脱氮、脱硫改善工艺研究、针对产酸相和两相厌氧动力学研究也将成为以后研究新方向。任南琪等已经开始研究产酸相生物制氢，并有所进展，该技术处理将大大缓解目前能源短缺现实状况。
　　参考文件
　　[1] Pohland FG, Ghosh S. Development in anaerobic stabilization of organic wastes. The two- phase concept. Environ Lett, Vol: 1, Issue: 4, 1971, p 255-66.
　　[2] 吕炳南，陈志强主编. 污水生物处理新技术.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，.
　　[3] 管运涛，蒋展鹏，祝万鹏，陈中颍等. 两相厌氧膜生物系统处理有机废水研究.环境科学,1998.19(6): 56-59.
　　[4] Li Dong-Wei, Li Wei-Min, Zhang Xian-Xian. Engineering design of Chinese tradition medicine wastewater treatment. Chongqing Jianzhu Daxue Xuebao/Journal of Chongqing Jianzhu University, Vol: 27, Issue: 5, October, , p 87-90.
　　[5]洗萍，潘正现，钟莉莹. 两相UASB反应器处理木薯淀粉废水开启运行特征研究. 上海环境科学.24(4):156-159.
　　[6]樊国锋，赵颖，王萍. 两相UASB反应器相分离. 华侨大学学报(自然科学版).22(4):432-436.
　　[7] Guerrero L., Omil F., Mendez R., Lema J.M. Anaerobic hydrolysis and acidogenesis of wastewaters from food industries with high content of organic solids and protein. Water Research, Vol: 33, Issue: 15, January, 1999, p 3281-3290.
　　[8] Talarposhti A.Mahdavi, Donnelly T., Anderson, G.K. Colour removal from a simulated dye wastewater using a two-phase Anaerobic packed bed reactor. Water Research, Vol: 35, Issue: 2, February, , p 425-432.
　　[9] Arsov R., Ribarova I., Nikolov N., Mihailov G., Topalova Y., Khoudary E. Two-phase anaerobic technology for domestic wastewater treatment at ambient temperature. Water Science Technology, Vol: 39, Issue: 8, 1999, p 115-122.
　　[10] Leighton I. R., Forster C. F. The adsorption of heavy metals in an acidogenic thermophilic anaerobic reactor. Water Research, Vol: 31, Issue: 12, December, 1997, p 2969-2972.
　　[11] Leighton I. R., Forster C. F. The effect of heavy metals on a thermophilic methanogenic upflow sludge blanket reactor. Bioresource Technology, Vol: 63, Issue: 2, February, 1998, p 131-137.