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污泥消化原理簡介

　　通常指廢水處理中所產(chǎn)生污泥的厭氧生物處理。即污泥中的有機(jī)物在無氧條件下，被細(xì)菌降解為以甲烷為主的污泥氣和穩(wěn)定的污泥，下面為大家?guī)砦勰嘞砗喗椋靵砜纯窗?。

　　剩余污泥含有大量的有機(jī)物和病原菌，如果直接排放到自然界中，有機(jī)物將會受到微生物的作用而發(fā)臭，對環(huán)境造成嚴(yán)重危害，且病原體將直接或間接接觸人體造成危害。因此，污泥在脫水前通常要進(jìn)行穩(wěn)定處理，穩(wěn)定污泥的常用方法是消化法，消化有好氧消化和厭氧消化。

　　1.污泥好氧消化

　�、盼勰嗪醚跸瘜嶋H是活性污泥法的繼續(xù)，在消化過程中，有機(jī)污泥經(jīng)氧化可以轉(zhuǎn)化成二氧化碳、氨以及氫等氣體產(chǎn)物。

　　⑵好氧消化分類

　　好氧消化過程分為普通好氧消化和自熱高溫好氧消化兩類。

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　　構(gòu)造上一般包括好氧消化室、泥液分離室、消化污泥排除管和曝氣系統(tǒng)。好氧消化法的操作較靈活，可以間歇運行操作，也可連續(xù)運行。

　�、群醚跸膬�(yōu)缺點

　　優(yōu)點：污泥中可生物降解有機(jī)物的降解程度高;清液BOD濃度低，消化污泥量少，無臭、穩(wěn)定、易脫水，處置方便;消化污泥的肥分高，易被植物吸收;好氧消化池運行管理方便簡單，構(gòu)筑物基建費用低等。因此，特別適合于中小污水處理廠的污泥處理。

　　缺點：運行能耗多，運行費用高;不能回收沼氣;因好氧消化不加熱，所以污泥有機(jī)物分解程度隨溫度波動大;消化后的污泥進(jìn)行重力濃縮時，上清液SS濃度高等。

　　2.污泥厭氧消化

　　厭氧消化是指污泥在無氧的條件下，由兼性菌及專性厭氧細(xì)菌將污泥中可生物降解的有機(jī)物分解為二氧化碳和甲烷氣，使污泥得到穩(wěn)定。

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　　污泥厭氧消化的過程極其復(fù)雜，可概括為三個階段：第一階段是在水解與發(fā)酵細(xì)菌作用下，使碳水化合物、蛋白質(zhì)及脂肪水解與發(fā)酵轉(zhuǎn)化成單糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、二氧化碳及氫等。第二階段是在產(chǎn)氫產(chǎn)酸菌的作用下，把第一階段的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成氫、二氧化碳和乙酸，參與的微生物是產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌以及同型乙酸菌。第三階段是通過兩組生理上不同的產(chǎn)甲烷菌的作用，一組把氫和二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷，另一組對乙酸脫羧產(chǎn)生甲烷，參與的微生物是甲烷菌，屬于絕對的厭氧菌，主要代謝產(chǎn)物是甲烷。

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　　厭氧消化法有傳統(tǒng)消化法、高速消化法和厭氧接觸法等，傳統(tǒng)消化池的缺點是：分層現(xiàn)象明顯，使細(xì)菌和營養(yǎng)物得不到充分接觸，因而負(fù)荷小，產(chǎn)氣量低，操作困難。高速消化池克服了傳統(tǒng)消化法的缺點，增加了負(fù)荷和產(chǎn)氣量。厭氧接觸法是在連續(xù)攪拌厭氧消化池的基礎(chǔ)上加一個沉淀池收集污泥，并將厭氧污泥回流到消化池中，增大了反應(yīng)器中厭氧污泥的濃度，處理效率和負(fù)荷顯著提高。

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　　①溫度因素

　　甲烷菌對于溫度的適應(yīng)性，可分為兩類：中溫甲烷菌(最適宜溫度為33～35℃)和高溫甲烷菌(最適宜溫度為50～ 55℃)，兩區(qū)之間的溫度，反應(yīng)速度反而減退。中溫或高溫厭氧消化允許的溫度變動范圍為±1.5～2.0℃，當(dāng)有±3℃的變化時，就會抑制消化過程。

　�、谪�(fù)荷

　　厭氧消化池的容積決定于厭氧消化的負(fù)荷率。負(fù)荷率的表達(dá)方式有兩種：容積負(fù)荷和有機(jī)物負(fù)荷。有機(jī)物負(fù)荷率是指每日進(jìn)入的干泥量與池子容積之比，可以較好地反映有機(jī)物量與微生物量之間的相對關(guān)系。

　　③攪拌和混合

　　厭氧消化是由細(xì)菌體的內(nèi)酶和外酶與底物進(jìn)行的接觸反應(yīng)，必須使兩者充分混合，攪拌的方法一般有：機(jī)械攪拌、污泥泵循環(huán)抽送和沼氣攪拌等。

　�、蹸/N比

　　如果C/N比太高，細(xì)胞的氮量不足，消化液的緩沖能力低，pH值容易降低，C/N比太低，氮量過多，pH值可能上升，會抑制消化過程。

　�、萦卸疚镔|(zhì)

　　在消化過程中對消化有抑制作用的物質(zhì)主要有重金屬離子、S-2、氨以及有機(jī)酸等，達(dá)到一定的濃度時，消化就會受到抑制。

　�、匏釅A度、pH值和消化液的緩沖作用

　�、认氐臉�(gòu)造

　　消化池的外形有圓柱形和蛋形等，其主體是由集氣罩、池蓋、池體、下錐體四部分組成，還包括污泥投配、排泥及溢流系統(tǒng)，消化氣排出、收集與貯氣設(shè)備，攪拌設(shè)備以及加溫設(shè)備等。

　　簡介

　　最早問世的污泥消化設(shè)施為兼有沉淀作用的化糞池；其后發(fā)展成為多種形式的雙層沉淀池，下層為污泥消化室，上層為沉淀室；最后出現(xiàn)專為污泥消化而設(shè)的污泥消化池，為目前廣泛采用。雙層沉淀池由于效率低，造價高,目前已很少采用�；S池是一種簡單的沉淀池,仍普遍地用于分散的獨立住宅。

　　污泥消化處理可分好氧消化和厭氧消化兩類，其目的是為了穩(wěn)定初沉池污泥、剩余活性污泥和腐殖污泥，以利于污泥后續(xù)處理。

　　污泥好氧消化是在延時曝氣活性污泥法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。具有穩(wěn)定性強(qiáng)和滅菌投資少、運行管理方便、最終產(chǎn)物無臭及上清液BOD低等優(yōu)點，但能耗大、運行費用較高。適用于中、小型污水處理廠(站)的污泥處理。

　　污泥厭氧消化是對有機(jī)污泥進(jìn)行穩(wěn)定處理的最常用的方法，可以處理有機(jī)物含量較高的污泥。有機(jī)物被厭氧分解，隨著污泥的穩(wěn)定化，產(chǎn)生大量的高熱值的沼氣作為能源利用，使污泥資源化。適用于大型污水處理廠(站)的污泥處理方法。

　　好氧消化

　　污泥好氧消化實質(zhì)上是活性污泥法的繼續(xù)，其工作原理是污泥中的微生物有機(jī)體的內(nèi)源代謝過程通過曝氣充人氧氣，活性污泥中的微生物有機(jī)體自身氧化分解，轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氨氣等，使污泥得到穩(wěn)定。美國、日本和加拿大等發(fā)達(dá)國家都有不少中、小型污水處理廠采用好氧消化處理污泥。與現(xiàn)在普遍采用的污泥厭氧消化相比，污泥好氧消化具有以下優(yōu)點：

　�、賹腋⊥w的去除率與厭氧法大致相等。

　�、谏锨逡褐蠦OD的質(zhì)量濃度較低，為10mg/L以下。

　�、厶幚砗蟮漠a(chǎn)物無臭味，類似腐殖質(zhì)，肥效較高。

　　④運行安全、管理方便。

　�、萏幚硇矢�，需要的處理設(shè)施體積小，投資較少。

　　同時，它也具有以下缺點：

　�、僖蛐韫┭�，相應(yīng)的運行費用高。

　�、诓荒墚a(chǎn)生甲烷氣體等有用的副產(chǎn)物。

　�、巯蟮奈勰嗟臋C(jī)械脫水性能較差。

　　盡管好氧消化的能耗大，運行費用稍高，但由于它具有運行管理方便、操作靈活、投資低、處理不容易失敗等優(yōu)點，對于處理量較小(≤20000m3/d)的污水處理廠仍是一種有效實用的污泥穩(wěn)定技術(shù)。

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