Анаеробні реактори (загальний термін для анаеробних реакторів, таких як UASB, IC та EGSB) покладаються на анаеробні мікроорганізми (метаногени та підкислювачі) для розкладання органічних речовин у стічних водах у -безкисневому середовищі. Це основний процес очищення стічних вод із високою-концентрацією.
I. Основні функції
1. Пониження високої -концентрації ХПК, значне зниження забруднюючих речовин: висока-концентрація органічних стічних вод із боєнь, харчових заводів, пивоварень, тваринницьких ферм і закладів громадського харчування часто має впливовий ХПК у десятки тисяч мг/л. Великі органічні молекули проходять три-етапну анаеробну реакцію:
1) Гідроліз і підкислення: великі органічні молекули розпадаються на менші органічні кислоти;
2) Виробництво водню та оцтової кислоти;
3) Метаногенез: оцтова кислота перетворюється на метан (біогаз). У фарбувальній, поліграфічній та хімічній промисловості анаеробна стадія може видалити 60%–85% ГПК зі стічних вод з високою-концентрацією, значно зменшуючи подальше аеробне біохімічне навантаження та заощаджуючи енергію аерації.
2. Видалення сульфату та деякої кількості аміачного азоту (невелика кількість)
Сульфат у стічних водах відновлюється до сірководню сульфат{0}}бактеріями; органічний азот піддається амоніфікації, перетворюючи його в аміачний азот. Анаеробні процеси не можуть видалити азот, тому загальний азот залишається практично незмінним, але рівні аміачного азоту зростуть, що вимагає подальших процесів нітрифікації та денітрифікації.
3. Зменшення осаду та відновлення ресурсів біогазу
Анаеробний процес утворює значно менше мулу, ніж аеробний процес; він генерує біогаз (вміст метану 50–70 %), який можна спалювати для виробництва електроенергії та опалення, досягаючи відновлення енергії.
4. Покращена здатність до біологічного розкладання стічних вод
Деякі непокірні макромолекулярні органічні речовини піддаються гідролізу та підкисленню, що призводить до розриву ланцюга та покращення співвідношення B/C, що призводить до кращих результатів обробки в наступних аеробних резервуарах.
II. Типовий технологічний розподіл функцій в анаеробному варільнику
Потік стічних вод: вирівнювальний резервуар → Анаеробний реактор → Аноксидний резервуар → Аеробний резервуар → Вторинний відстійник
1. Анаеробний реактор видаляє більшість органічних забруднюючих речовин на передньому кінці, зменшуючи навантаження;
2. Аеробний резервуар глибоко видаляє залишковий ХПК і одночасно видаляє аміачний азот шляхом нітрифікації;
3. Анаеробна стадія не може завершити повне видалення азоту; повне видалення азоту залежить від подальшої безкисневої денітрифікації.
III. Ключові моменти-роботи на місці
1. Суворо контролювати розчинений кисень (DO); в резервуарі не повинно бути кисню, так як це буде пригнічувати метаногенні бактерії;
2. Контролюйте рН потоку до 6,5–7,8; надмірне підкислення спричинить сплеск ЛЖК у стічних водах і руйнування системи;
3. Відповідна температура: близько 35 градусів (мезотропна); низькі температури істотно знизять ефективність обробки;
4. Потік не повинен містити великої кількості сульфідів, важких металів або токсичних інгібіторів, оскільки вони можуть завдати шкоди бактеріям.
Анаеробні реактори є, по суті, «установами первинної очистки» стічних вод, спеціально розробленими для обробки високих концентрацій органічних забруднювачів, виробництва біогазу та зниження тиску в аеробних резервуарах, розташованих нижче; однак вони не мають здатності видаляти загальний азот або фосфор і не можуть використовуватися як окрема обробка--труб.