低濃度廢水一般指COD濃度低于2000mg/L的廢水，主要包括生活污水和各種稀釋的工業(yè)廢水。目前，低濃度廢水的處理多采用活性污泥法、接觸氧化法和滴濾池等好氧工藝。相對于好氧處理，厭氧處理不但能源需求少，而且能產(chǎn)生大量的能源，其處理設(shè)備負荷高，占地少，產(chǎn)生的剩余污泥少，且處理比好氧污泥容易。隨著現(xiàn)代能源的日趨緊張，越來越多的研究者目光轉(zhuǎn)向低濃度污水的厭氧處理，無論是實驗室小試還是生產(chǎn)性處理都取得了很多成果。
1、用于低濃度廢水處理的主要厭氧工藝：
近二十年來，在厭氧反應(yīng)器的設(shè)計和厭氧微生物降解有機物的機理方面的研究取得了巨大的進步，出現(xiàn)了許多高速厭氧反應(yīng)器。這些進步使反應(yīng)器在很低的水力停留時間(HRT1.3-20h)下，仍能保持較高的污泥停留時間（SRT20-100d）,從而使厭氧反應(yīng)器能夠經(jīng)濟的處理低濃度的生活污水和稀釋后的工業(yè)廢水。主要的厭氧工藝有：厭氧濾池（AF）、厭氧流化床（AFB）、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）和厭氧序批式活性污泥法（ASBR）等厭氧處理工藝。由于市政生活污水和工業(yè)廢水中含有更多的顆粒有機物，這些顆粒有機物必須經(jīng)過厭氧消化的*個階段即水解酸化階段，使其轉(zhuǎn)化為可溶的小分子有機基質(zhì)，這一步?jīng)Q定了整個厭氧消化的速率。由于水解酸化過程需要較低的PH值，為了避免了因為PH的降低對產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生影響，通過對產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段的分離，能夠提高對碳水化合物和蛋白質(zhì)的水解，并能使產(chǎn)假烷階段的微生物保持很高的活性，所以并不是所有的厭氧反應(yīng)器適合處理低濃度的市政廢水和工業(yè)廢水。
（1）厭氧濾池(AF)
厭氧濾池是采用填料作為微生物載體的一種高速厭氧反應(yīng)器。厭氧菌在填充材料上附著生長，形成生物膜。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，運行方便、靈活，很適合于小批量的生活污水處理。Kuniyasu,k等人用小型的浸沒式厭氧濾池加好氧濾池處理系統(tǒng)，進行單戶生活污水的中水回用，取得了滿意的效果。Tanemura等人用厭氧濾池處理進水TOC濃度為35mg/l的污水，HRT為4h時，出水TOC可以降到15mg/l。
（2）厭氧流化床（AFB）
厭氧流化床依靠在惰性填料表面形成的生物膜來保留厭氧污泥。由于填料在較高的上升流速下處于流化狀態(tài)，傳質(zhì)作用加強，所以厭氧流化床可以在較短的HRT下運行。Tanemura[55]等人用厭氧流化床在37℃下處理食品加工廠的低濃度廢水，HRT為6h,當TOC從100mg/l降到35mg/l時，去除率從85%降到65%.楊云霞等人運用人工合成的多孔高分子載體，應(yīng)用包絡(luò)法技術(shù)固定物生物進行厭氧流化床的研究，可強化傳質(zhì)過程，克服低濃度有機廢水甲烷化能力低的障礙。處理COD濃度為220-250mg/l的城市污水，HRT在2h以上時，容積有機負荷在2.4-2.6gCOD/l.d,去處率為54%-56%。
（3）上流式厭氧污泥床(UASB)
UASB是20世紀70年代發(fā)展起來的一種厭氧反應(yīng)器，具有SRT長，處理負荷高，運行穩(wěn)定等優(yōu)點。這種反應(yīng)器的運行取決于反應(yīng)器中形成沉降性能好、活性高的顆粒污泥。國內(nèi)對UASB處理低濃度污水的研究，著重于其接種啟動。竺建榮等人比較了進水COD濃度為9000和1000mg/l時UASB反應(yīng)器顆粒物你的形成情況，發(fā)現(xiàn)低濃度進水雖然也能培養(yǎng)出顆粒污泥，但過程較慢，顆粒污泥的粒徑也較小。在低濃度UASB啟動的研究方面，國外的BritoAG等人在研究中用UASB反應(yīng)器處理低濃度葡萄糖配水時，沒有培養(yǎng)出完整的顆粒污泥，而是得到了一些絨毛狀的球形污泥。Soto M等人在中溫（30℃）和低溫（20℃）下用低濃度蔗糖廢水（COD為500mg/l）啟動UASB反應(yīng)器，在一到兩個月內(nèi)培養(yǎng)出了顆粒污泥，各溫度下的污泥在外形和大小上很相似，但厭氧菌組成有區(qū)別，產(chǎn)甲烷率也不同。國外也有很多是直接采用中高濃度反應(yīng)器中的顆粒污泥作為種泥的，E.Behling等人在夏季溫度平均為32℃的地區(qū)，啟動過程竟然長達90天。顆粒污泥在接種到處理低濃度污水的UASB反應(yīng)器后中運行一段時間后，其產(chǎn)甲烷活性有很大程度的下降。
（4）厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）
EGSB實際上是改進的UASB反應(yīng)器，其優(yōu)點是高徑比大，污水在反應(yīng)器中的上流速度大，使反應(yīng)器中的顆粒污泥處于懸浮狀態(tài)，提高了污水在顆粒污泥中的傳質(zhì)效果，在處理低濃度有機廢水時，比UASB有更高的容積負荷。王凱軍等人以水解反應(yīng)器對城市污水進行預(yù)處理，用EGSB在溫度為8-12℃時，HRT僅為兩小時，EGSB可獲得60%的去處率。Mario T.Kato等人在溫度30℃時用EGSB處理進水COD為100-200mg/l的污水，容積負荷達到12gCOD/L/d，去除率為80%。Salih[60]等人配制COD為500-800mg/l的污水，在10-12℃下用EGSB進行處理，HRT為1.6h，COD去處率可以達到90%。
（5）厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）
厭氧折流板反應(yīng)器是(ABR)是MaCarty教授于1982年提出的一種厭氧處理工藝。ABR反應(yīng)器是在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一系列垂直放置的折流擋板使廢水在反應(yīng)器內(nèi)沿著流擋板上下折流運動，依次通過每個隔室的顆粒污泥床直至出口，在此過程中廢水中的有機物質(zhì)與厭氧活性污泥充分接觸而得到去處。由于上下折流擋板的阻擋和分割作用，使水流在不同隔室中的流態(tài)呈*混合態(tài)（水流的上升及產(chǎn)氣的攪拌作用）,而反應(yīng)器在整個流程方向上則表現(xiàn)為推流態(tài)。ABR工藝的另一個特點在于通過在反應(yīng)器中設(shè)置上下折流板而在水流方向上形成依次串聯(lián)的隔室，從而使其中的微生物種群沿長度方向的不同隔室實現(xiàn)產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷相的分離。ABR的這些特點使其在處理低濃度有機廢水方面具有巨大的應(yīng)用價值。
