废水厌氧生物处理技术的研究与应用过去20年间发展迅速，已成为水污

染防治的重要手段。本书较系统地介绍了厌氧技术的一般理论和应用及其最

新进展。其内容包括微生物学和生物化学原理、废水性质与影响厌氧处理的

环境因素、工艺过程的操作控制、工艺与反应器设计、后处理工艺、各类废水

处理的理论与实例以及实验室研究方法等。

第一章 概述

第一节 水污染与废水厌氧处理

第二节 厌氧处理技术的优缺点

一、环境保护技术可行性的一般衡量尺度

二、废水厌氧处理技术的优点和不足

（一）厌氧处理的优点

（二）厌氧处理的不足

第三节 厌氧处理技术的发展

参考文献

第二章 废水厌氧处理的微生物学与生物化学原理

第一节 简介

第二节 复杂物料的厌氧降解阶段

第三节 水解阶段

第四节 发酵酸化阶段

第五节 产乙酸阶段

第六节 产甲烷阶段

第七节 一步或两步的厌氧处理的微生物学意义

第八节 缺氧条件下的其它生物降解作用

一、硫酸盐还原

二、脱氮

第九节 厌氧处理的动力学原理

一、简介

二、厌氧生物转化的速率与细胞产率

（一）水解阶段不溶性底物的转化速率

（二）溶解性底物的转化速率与细胞产率

参考文献

第三章 影响厌氧处理的环境因素

第一节 温度和温度的波动

第二节 废水的pH值与pH值缓冲能力

一、pH值的重要性

二、pH值的缓冲能力

三、碱度

四、碳酸氢盐缓冲系统

五、以化学药品调节碱度

第三节 营养物与微量元素

参考文献

第四章 废水特性

第一节 废水COD和氮参数

一、可生物降解的COD

二、可酸化COD

三、生物抗性COD

四、废水COD的溶解性分类

五、可水解COD与已水解COD

六、COD的去除与COD去除率

七、氮参数

第二节 废水的厌氧生物可降解性

一、多糖

二、蛋白质与氨基酸

三、脂肪和长链脂肪酸

四、酚类化合物

（一）单体的酚化合物

（二）聚合物形式的木素和单宁

（三）焦糖

第三节 废水中常见的有毒物质

一、无机毒性物质

（一）氨

（二）无机硫化合物

（三）盐类

（四）重金属

二、天然有机化合物中的毒性物质

（－）非极性有机化合物

（二）单宁类化合物

（三）芳香族氨基酸

（四）焦糖化合物

三、生物异型化合物

（－）氯化烃

（二）甲醛

（三）氰化物

（四）石油化学品

（五）洗涤剂

（六）抗菌素

参考文献

第五章 厌氧反应器工艺

第一节 厌氧工艺的有关名词解释

一、上流速度

二、水力停留时间

三、反应器中的污泥量

四、反应器的有机负荷

五、污泥体积指数

六、污泥的比产甲烷活性

七、反应器内的污泥停留时间

第二节 厌氧接触工艺

第三节 厌氧滤器（AF）

一、AF的原理与特点

二、AF的运行与影响因素

（一）填料

（二）反应器的堵塞问题

（三）温度与pH的影响

（四）反应器的填料高度

（五）厌氧滤器的启动

三、AF的应用情况

第四节 厌氧流化床反应器（AFBR）

第五节 上流式厌氧污泥床反应器（UASB）

一、UASB反应器的概念

二、UASB反应器的启动和操作

（一）污泥颗粒化的意义

（二）UASB反应器的初次启动

（三）UASB反应器的二次启动

（四）UASB反应器启动后的运行

三、有关颗粒污泥的理论

（一）颗粒污泥的一般概念

（二）颗粒污泥的特征

（三）颗粒污泥特征形成的有关影响因素

（四）颗粒污泥床的动力学行为

第六节 废水的高温厌氧处理工艺

一、概述

二、高温厌氧反应器

三、高温厌氧反应器的运行

（一）关于颗粒污泥化

（二）关于生物膜的形成

（三）高温厌氧工艺的种泥和启动

（四）高温厌氧污泥的活性与工艺稳定性

（五）出水质量

四、工业废水的高温厌氧处理研究情况

参考文献

第六章 厌氧反应器和废水处理工艺设计

第一节 非复杂废水和复杂废水

一、非复杂废水

二、复杂废水

三、复杂废水厌氧处理中的问题

（一）含不溶解物质的废水

（二）含有引起浮沫或浮渣的化合物的废水

（三）含有导致沉淀的无机化合物的废水

（四）含有毒或抑制性化合物的废水

第二节 废水厌氧处理工艺流程的选择

一、非复杂废水的厌氧处理——预酸化的需要

二、复杂废水的厌氧处理

三、其它操作单元的选择

（一）预处理的需要

（二）后处理的需要

（三）剩余污泥的处理

第三节 厌氧反应器设计

一、酸化反应器

二、厌氧反应器

（一）反应器容积

（二）进液系统

（三）三相分离器

（四）水封高度的计算

（五）反应器形状、污泥排放和出水循环

（六）材料与防腐

（七）防止臭气释放

（八）辅助设备

三、有关工艺设计计算

（一）一般数据

（二）加热和保温所需热量计算

第四节 废水厌氧处理工艺的成本

一、厌氧废水处理系统的投资和成本

二、9种工艺系统投资与运行成本的比较实例

（一）比较研究的方法和假定条件

（二）被比较的9种工艺系统的简短说明

（三）投资与成本的比较

（四）几种因素对投资与运行费用的影响

（五）总的结论

参考文献

第七章 废水厌氧处理的后处理工艺

第一节 后处理的目标与工艺概述

第二节 废水中病源微生物和营养物的浓度

一、废水中病源微生物的浓度

二、营养物的浓度

第三节 使用稳定塘的后处理

一 稳定塘的分类

二、在稳定塘中除去病源微生物

三、在稳定塘中除去营养物

四、在稳定塘中除去有机物

第四节 活性污泥法后处理

一、概要

二、活性污泥法的生物除氮

三、活性污泥法的生物除磷

四、厌氧、好氧结合工艺的特点

第五节 硫化物的氧化

一、简介

二、硫化学

三、硫化物的去除方法

四、去除硫化物的生物氧化方法

（一）硫循环与硫化物的生物氧化

（二）硫化物的有氧生物氧化工艺

参考文献

第八章 各类废水厌氧处理的理论与应用实例

第一节 厌氧处理工艺应用情况简介

一、厌氧处理工艺目前的应用

二、厌氧处理工艺的发展趋势

第二节 食品与发酵工业废水的厌氧处理

一 概述

二、酒精与溶剂废水的厌氧处理

（一）糖质原料发酵法酒精废水的厌氧处理

（二）淀粉质原料发酵法酒精、白酒和溶剂废水的厌氧处理

三、啤酒废水的厌氧处理

（一）啤酒废水的来源与特性

（二）啤酒废水厌氧处理的实例

四、味精废水的厌氧处理

（一）味精废水的来源与特性

（二）味精废水厌氧处理的实例

五、淀粉废水的厌氧处理

（一）淀粉废水的来源与特性

（二）淀粉废水厌氧处理的实例

六、乳清加工废水的厌氧处理

（一）荷兰Borculo乳清加工厂废水来源与特性

（二）乳清加工废水厌氧处理中试研究

（三）生产规模厌氧处理系统的设计与厌氧－好氧系统运行情况

七、制糖废水的厌氧处理

八、豆制品废水的厌氧处理

九、柠檬酸废水的厌氧处理

十、其它食品和发酵工业废水的厌氧处理

第三节 制浆造纸工业废水的厌氧处理

一、制浆造纸工业的废水污染和废水特性

（一）制浆造纸工业的废水污染概况

（二）制浆造纸工业废水的来源与特性

（三）制浆造纸废水的毒性

二、制浆造纸废水厌氧处理的应用情况

三、中性亚硫酸盐半化学浆（NSSC）废水的厌氧处理

（一）加拿大LakeUtopia造纸厂NSSC废水的中试和3000m3UASB厌氧处理系统

（二）加拿大MacMillanBloedel造纸厂处理NSSC废水的7000m3UASB系统及其前期研究

四、热磨机械浆（TMP）和化学热磨机械浆（CTMP）废水的厌氧处理

（一）芬兰Kotka浆厂TMP和CTMP废水的厌氧处理

（二）加拿大QRP浆厂的TMP和CTMP废水的厌氧处理

（三）挪威NSS制浆造纸厂废水的厌氧处理

五、漂白亚硫酸盐制浆造纸废水的厌氧处理

六、小型草浆厂黑液厌氧处理应用及研究现状

（一）草浆黑液的性质

（二）草浆黑液的厌氧处理

七、硫酸盐法化学浆（KP）废液蒸发冷凝水的厌氧处理

（一）KP废液蒸发冷凝水的特性

（二）日本清水公司处理KP浆厂蒸发冷凝水的厌氧工艺

八、其它制浆造纸废水厌氧处理

第四节 含硫酸盐废水的厌氧处理

一、简介

二、关于硫酸盐废水厌氧处理的微生物学研究进展

（一）硫酸盐还原菌（SRB）和产甲烷菌（MB）对氢的竞争利用

（二）SRB和MB对乙酸的竞争利用

（三）SRB和产乙酸菌对VFA的竞争利用

三、废水厌氧处理中硫化合物的毒性

（一）硫化物的抑制作用

（二）亚硫酸盐的抑制作用

（三）阳离子的抑制作用

四、含硫酸盐废水的厌氧处理工艺

五、含硫酸盐废水厌氧处理应用实例

第五节 含脂类废水的厌氧处理

一、概述

二、含脂类废水厌氧处理实例

（一）肉联厂废水的厌氧处理

（二）油脂化工厂废水的厌氧处理

第六节 其它工业废水的厌氧处理

一、甲醇废水的厌氧处理

二、含酚的石油化工废水的厌氧处理

三、苯甲醛和苯甲酸废水的厌氧处理

四、制药废水的厌氧处理

五、麻类加工废水的厌氧处理

六、纺织印染废水的厌氧处理

第七节 城镇污水的厌氧处理

一、概述

二、64m3UASB的城镇污水厌氧处理示范工厂

三、哥伦比亚BuCaramanga的污水厌氧处理系统

四、其它城镇污水处理的UASB系统

（一）印度Kanpur的城镇污水厌氧处理系统

（二）印度Mirzapur的城镇污水厌氧处理系统

参考文献

第九章 厌氧实验室研究和分析方法

第一节 沼气的测定

一、液体置换系统

二、沼气组成的测定

（一）沼气组成测定的意义

（二）沼气组成的气相色谱法测定

（三）利用液体置换系统测定沼气组成

（四）甲烷的COD换算

第二节 挥发性脂肪酸（VFA）的测定

一、VFA的滴定法分析

二、VFA的气相色谱法分析

第三节 碱度的测定

一、碱度与碳酸氢盐碱度

二、碱度的溴甲酚绿－甲基红指示剂滴定法分析

三、碱度的电位滴定法分析

四、碱度的分步滴定法分析

五、碳酸氢盐碱度和VFA分析的联合滴定法

第四节COD的测定

一、COD的重铬酸钾滴定法测定

二、COD的比色法测定

第五节 硫酸盐和硫化物的测定

一、硫酸盐的络合滴定法测定

二、硫酸盐的质量法测定

三、硫化物的甲基蓝比色法测定

第六节 总氮、氨态氮和有机氮测定

一、总氮（凯氏氮）的测定

二、比色法测定氨态氮

三、滴定法测定氨态氮

第七节 总固体、挥发性固体、总悬浮物、挥发性悬浮物和灰分的测定

一、意义和原理

二、总固体和挥发性固体的测定

三、总悬浮物和挥发性悬浮物的测定

第八节 厌氧污泥的产甲烷活性测定

一、目的

二、测定所用的装置

三、测定的条件

四、测定步骤

五、结果的计算

第九节 厌氧生物可降解性测定

一、目的与原理

二、测定的条件

三、测定所用装置

四、测定步骤

五、结果计算

第十节 产甲烷毒性的测定

一、目的和原理

二、测定的装置

三、测定的方法与结果的分析

第十一节 反应器内污泥量的测定

一、目的

二、仪器与设备

三、取样

四、测定步骤

五、计算

参考文献

附录 缩略语一览

我国废水排放量逐年增加，其中主要为工业废水。据国家环

保局颁布的“1994年中国环境状况公报”，1994年全国废水排放总

量365.3亿吨，比上年增长2.7％，其中工业废水排放量215.5亿吨，

比上年下降1.8％。但工业废水中的污染物总量则有增无减，其中

以化学需氧量（COD）所表示的有机物排放量为681万吨，比上年

增加9.4％。以上数据尚不包括乡镇工业的排污。

废水中的有机物始终是造成水污染最重要的污染物，它是水

域变质、发黑发臭的主要罪魁祸首。废水的有机物中也不乏有毒

的化合物。因此在保护环境、控制污染的工作中，废水有机物的处

理是非常重要的。

有机物在废水中可以以悬浮物、胶体物或溶解性有机物的方

式存在，在水污染控制中以TSS（悬浮物）、化学需氧量（COD）和生

化需氧量（BOD）作为主要的监测手段。一般讲，生物方法是去除

废水中有机物最经济最有效的方法，特别是对于BOD含量高的有

机废水更为适宜。利用微生物生命过程中的代谢活动，将有机物

分解为简单的无机物从而去除有机污染物的过程称为废水的生

物处理。根据代谢过程中对氧的需求情况，微生物可以分为好氧

微生物、厌氧微生物和介于两者之间的兼性微生物。因此相应的

废水处理工艺也可分为三大类。好氧生物处理利用好氧微生物的

代谢活动来处理废水，它需要不断向废水中补充大量空气或氧

气，以维持其中好氧微生物所需要的足够的溶解氧浓度。在好氧

条件下，有机物被最终氧化为水和二氧化碳等，部分有机物被微

生物同化以产生新的微生物细胞，活性污泥法、生物转盘法和好

氧滤器等都属于好氧处理工艺。厌氧生物处理利用厌氧微生物的

代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物和少

量的细胞物质，这些无机物主要包括大量的生物气（即沼气）和水。

沼气的主要成分是约2/3的甲烷和1/3的二氧化碳，是一种可回收

的能源。

厌氧废水处理是一种低成本的废水处理技术，它义是把废水

的处理和能源的回收利用相结合的一种技术。包括中国在内的大

多数发展中国家面临严重的环境问题、能源短缺以及经济发展与

环境治理所面临的资金不足。这些国家需要既有效、简单又费用

低廉的技术。厌氧技术因而是特别适合我国国情的一种技术。厌

氧废水处理技术同时可以作为能源生产和环境保护体系的一个

核心部分（如图1.1），其产物可以被积极利用而产生经济价值。例

如，处理过的洁净水能被用于鱼塘养鱼、灌溉和施肥；产生的沼气

可作为能源；剩余污泥可以作为肥料并用于土壤改良［2］。

第二节 厌氧处理技术的优缺点

一、环境保护技术可行性的一般衡量尺度

衡量任何环境保护技术和方法是否实际可行的尺度可总结

如表1.1［3］。

作者简介

本书作者贺延龄同

志，1983年和1988年先

后于天津轻工业学院化

工系获得硕士和博士学

位，1993年至1994年曾

在荷兰Wageningen农

业大学环境系进行客座

研究。作者长 期从事微

生物学和废水防治技术

的研究，曾先后为纽约

科学学会和美国微生物

学会吸收为会员，现供

职于西安公路交通大 学

环境工程研究所。