由于两相厌氧工艺具有上述特点，因此它与单相厌氧工艺相比仍然具有较广泛的适用范围。

①两相工艺适合于处理富含碳水化合物而有机氮含量较低的高浓度废水如制糖、酿酒、淀粉、柠檬酸等工业废水。在单相厌氧反应器中，产酸菌和产甲烷菌在总体数量方面相当，但两者生长繁殖速度相差较大，通常有机酸的产生速率是甲烷产生速率的14倍。所以，当用单相厌氧工艺处理富含碳水化合物而有机氯含量较低的废水时，一旦负荷率升高，由于碳水化合物转化为有机酸的速率很快，一部分有机酸不能及时被产甲烷菌代谢而出现积累，同时废水由于有机氮含量低而使自身缓冲能力很弱，故消化液的 pH 值下降，对严中烷菌产生抑制作用，导致产甲烷作用不正常甚至破坏，即所谓酸败现象。此时，由于严酸和产甲烷反应在同一反应器中进行，故酸败往往不易及时发现；其次，一旦反应器发生酸败现象，恢复正常运行需要较长时间。但是，在两相厌氧工艺中，产酸和产甲烷反应分开在两个反应器中进行，一旦负荷率升高，产酸反应器出水的有机酸浓度较高、 pH 值低时，就可以在产甲烷反应器外通过加大产甲烷反应器出水回流量甚至短时间内投加碱性药剂来将 pH 值调高，同时稀释酸相出水的有机酸浓度，从而减轻对甲烷菌的抑制，不至于引起产甲烷反应器发生酸败现象。

②适合处理有毒工业废水在以工业废水作为处理对象时，废水中可能含有硫酸盐、苯甲酸、氰、酚、重金属、吲哚、蔡等对产甲烷菌有毒害作用的物质。这些废水直接进入单相厌氧反应器时，将对产甲烷菌产生毒性，从而抑制产甲烷作用。但在两相厌氧工艺中，废水进入产酸反应器后，很多种类的产酸菌能改变毒物的结构或将其分解，使毒性减弱甚至消失。如产酸反应的产物H2S可以与废水中的重金属离子形成不溶性的金属硫化物沉淀，解除重金属离子对产甲烷菌的毒害作用。经过产酸器预处理的酸化液再进入产甲烷反应器就能进行正常的产甲烷反应。

③适合处理高浓度悬浮固体的有机废水一些工业的有机废水含有较高浓度的固体悬浮物，直接用常规的高效厌氧反应器，如厌氧滤器和上流式厌氧污泥床反应器就难以处理。废水中较多的悬浮物质常引起厌氧滤器的堵塞； UASB 可以允许进水中带有一定量的悬浮物质，但当污泥床中积累起大量的原废水中的悬浮物时，颗粒污泥的凝聚、沉降性能恶化，污泥的产甲烷活性大大降低，消化液 pH 值下降，反应器难以正常运行。但是，这类废水可以用两相厌氧工艺进行处理。废水先进入完全混合式产酸反应器中，在大量产酸菌的水解、酸应，废水就可以得到快速、高效的处理。化作用下，废水中的悬浮固体浓度大大降低，再进入后续的高效厌氧反应器进行产甲烷反应废水就可以得到快速、高效的处理。

④适合处理含难降解物质的有机废水如造纸、焦化工业废水含有较多的难降解芳香族物质，在好氧工艺中已取得良好的处理效果；在单相厌氧反应器中易积累，到一定浓度时将对产甲烷菌产生抑制作用。但是，这类废水可以用两相厌氧工艺进行处理。废水进入产酸反应器后，有些产酸菌能裂解这些大分子物质从中获得能源和碳源，或将其水解成容易降解代谢的小分子有机物，为后面的产甲烷反应创造条件。

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