1.1 实验装置 两相厌氧—二级好氧中试装置设计规模为480L/d。两相厌氧装置中的产酸相采用CSTR 反应器，设有搅拌器，产甲烷相采用EGSB 反应器，设有循环系统；二级好氧均采用活性污泥法，其中一级好氧为高负荷设计，二级好氧为低负荷设计，设有独立的污泥回流系统。中试装置工艺流程如图 1 所示。中试装置主要设备规格如表 1 所示。
实验水质 该化工企业在油漆、涂料、树脂和高沸点溶剂等产品生产过程中产生高浓度有机废水。通过检测发现，废水中含有多种有机物质，主要有：甲醇、丁内酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、3-己烯酸二甲酯、2-己烯酸二甲酯、三羟甲基丙烷-1，2，3 - 三甲酸三乙酯、辛二酸二甲酯等。此外，企业还有水环真空泵排水、初期雨水、少量厂内生活污水等低浓度废水排放。实验原水为该化工企业高浓度有机废水经混凝沉淀后与低浓度废水的混合废水。实验原水COD 为5 700~7 400 mg/L，BOD 为2 000~3 000 mg/L，pH 为7.08~8.10。COD 采用国家标准方法测定，pH 采用玻璃电极法测定。
中试结果 2009 年6 月底启动两相厌氧装置，酸化反应器接种污泥取自一化工厂的水解酸化池，投加量约100 L，产甲烷反应器接种污泥取自另一化工厂厌氧池，投加量约100 L；启动初期进水用废水配置而成，COD 3 000 mg/L 左右，并按m（COD）∶m（N）∶m（P）=200∶5∶1 添加N、P 等营养盐，控制pH 为7 左右，进水量280 L/h；16 d 后将进水量增加至480 L/d，进水COD 提高到6 000 mg/L 左右，约15 d 后出水COD稳定在2 200~3 000 mg/L。随后启动二级好氧装置，好氧接种污泥取自该厂原曝气池，两相厌氧出水直接进入好氧系统，连续运行1 个月后好氧各项运行参数正常，出水水质稳定。2009 年9 月6 日起进入正常实验阶段。
两相厌氧系统进出水COD 如图 2 所示。实验期间两相厌氧平均进水COD 为6 541.2 mg/L，酸化阶段平均出水COD 为6 186.8 mg/L，产甲烷阶段平均出水COD 为3 071.2 mg/L；酸化阶段COD 平均去除率为5.4%，产甲烷阶段COD 平均去除率为50.4%，整个两相厌氧阶段COD 平均去除率为53.0%。
二级好氧系统 二级好氧系统进出水COD 如图 3 所示。实验期间二级好氧平均进水COD为3 071.2 mg/L，第一级好氧平均出水COD 为146.1mg/L，第二级好氧平均出水COD 为93.4 mg/L；第一级好氧COD 平均去除率为95.2%，第二级好氧COD平均去除率为36.1%，整个二级好氧系统COD 平均去除率为97.0%。
实验结果表明：当中试装置进水温度维持在20 ℃以上时，温度变化对两相厌氧—二级好氧生化系统COD 去除率影响较小，整个生化系统的COD去除率均高于95%。系统出水COD 较稳定，在60~120 mg/L 之间，平均值为93.4 mg/L，尚不能稳定达到江苏省地方标准《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》（DB 32/T1072—2007）的要求，因此，需要结合深度处理技术，进一步降低水中污染物。
结论 （1）针对特定的化工废水，两相厌氧—二级好氧中试结果表明：当两相厌氧系统COD 负荷为5.6kg/（m3·d），一级好氧系统COD 负荷为1.47 kg/（m3·d），二级好氧系统COD 负荷为0.035 kg/（m3·d），且废水温度高于20 ℃时，两相厌氧系统平均COD 去除率为53%，二级好氧系统平均COD 去除率为97%，整个两相厌氧—二级好氧生化系统的平均COD 去除率高于95%。（2）采用“混凝沉淀+两相厌氧—二级好氧+深度处理” 的集成工艺应用于高浓度化工废水处理工程，工程化应用表明：该集成工艺具有处理效果好、耐冲击、运行稳定、处理成本低的优点，当废水温度维持在20 ℃以上时，两相厌氧—二级好氧生化系统COD 平均去除率达98%以上，再经深度处理后，最终处理出水可以达到DB 32/T 1072—2007 的要求。