污泥消化原理简介

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污泥消化原理简介

　　通常指废水处理中所产生污泥的厌氧生物处理。即污泥中的有机物在无氧条件下，被细菌降解为以甲烷为主的污泥气和稳定的污泥，下面为大家带来污泥消化原理简介，快来看看吧。

　　剩余污泥含有大量的有机物和病原菌，如果直接排放到自然界中，有机物将会受到微生物的作用而发臭，对环境造成严重危害，且病原体将直接或间接接触人体造成危害。因此，污泥在脱水前通常要进行稳定处理，稳定污泥的常用方法是消化法，消化有好氧消化和厌氧消化。

　　1.污泥好氧消化

　　⑴污泥好氧消化实际是活性污泥法的继续，在消化过程中，有机污泥经氧化可以转化成二氧化碳、氨以及氢等气体产物。

　　⑵好氧消化分类

　　好氧消化过程分为普通好氧消化和自热高温好氧消化两类。

　　⑶好氧消化池

　　构造上一般包括好氧消化室、泥液分离室、消化污泥排除管和曝气系统。好氧消化法的操作较灵活，可以间歇运行操作，也可连续运行。

　　⑷好氧消化的优缺点

　　优点：污泥中可生物降解有机物的降解程度高;清液BOD浓度低，消化污泥量少，无臭、稳定、易脱水，处置方便;消化污泥的肥分高，易被植物吸收;好氧消化池运行管理方便简单，构筑物基建费用低等。因此，特别适合于中小污水处理厂的污泥处理。

　　缺点：运行能耗多，运行费用高;不能回收沼气;因好氧消化不加热，所以污泥有机物分解程度随温度波动大;消化后的污泥进行重力浓缩时，上清液SS浓度高等。

　　2.污泥厌氧消化

　　厌氧消化是指污泥在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧细菌将污泥中可生物降解的有机物分解为二氧化碳和甲烷气，使污泥得到稳定。

　　⑴原理

　　污泥厌氧消化的过程极其复杂，可概括为三个阶段：第一阶段是在水解与发酵细菌作用下，使碳水化合物、蛋白质及脂肪水解与发酵转化成单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、二氧化碳及氢等。第二阶段是在产氢产酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化成氢、二氧化碳和乙酸，参与的微生物是产氢产乙酸菌以及同型乙酸菌。第三阶段是通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组对乙酸脱羧产生甲烷，参与的微生物是甲烷菌，属于绝对的厌氧菌，主要代谢产物是甲烷。

　　⑵厌氧消化分类

　　厌氧消化法有传统消化法、高速消化法和厌氧接触法等，传统消化池的缺点是：分层现象明显，使细菌和营养物得不到充分接触，因而负荷小，产气量低，操作困难。高速消化池克服了传统消化法的缺点，增加了负荷和产气量。厌氧接触法是在连续搅拌厌氧消化池的基础上加一个沉淀池收集污泥，并将厌氧污泥回流到消化池中，增大了反应器中厌氧污泥的浓度，处理效率和负荷显著提高。

　　⑶厌氧消化影响因素

　　①温度因素

　　甲烷菌对于温度的适应性，可分为两类：中温甲烷菌(最适宜温度为33～35℃)和高温甲烷菌(最适宜温度为50～ 55℃)，两区之间的温度，反应速度反而减退。中温或高温厌氧消化允许的温度变动范围为±1.5～2.0℃，当有±3℃的变化时，就会抑制消化过程。

　　②负荷

　　厌氧消化池的容积决定于厌氧消化的负荷率。负荷率的表达方式有两种：容积负荷和有机物负荷。有机物负荷率是指每日进入的干泥量与池子容积之比，可以较好地反映有机物量与微生物量之间的相对关系。

　　③搅拌和混合

　　厌氧消化是由细菌体的内酶和外酶与底物进行的接触反应，必须使两者充分混合，搅拌的方法一般有：机械搅拌、污泥泵循环抽送和沼气搅拌等。

　　④C/N比

　　如果C/N比太高，细胞的氮量不足，消化液的缓冲能力低，pH值容易降低，C/N比太低，氮量过多，pH值可能上升，会抑制消化过程。

　　⑤有毒物质

　　在消化过程中对消化有抑制作用的物质主要有重金属离子、S-2、氨以及有机酸等，达到一定的浓度时，消化就会受到抑制。

　　⑥酸碱度、pH值和消化液的缓冲作用

　　⑷消化池的构造

　　消化池的外形有圆柱形和蛋形等，其主体是由集气罩、池盖、池体、下锥体四部分组成，还包括污泥投配、排泥及溢流系统，消化气排出、收集与贮气设备，搅拌设备以及加温设备等。

　　简介

　　最早问世的污泥消化设施为兼有沉淀作用的化粪池；其后发展成为多种形式的双层沉淀池，下层为污泥消化室，上层为沉淀室；最后出现专为污泥消化而设的污泥消化池，为目前广泛采用。双层沉淀池由于效率低，造价高,目前已很少采用。化粪池是一种简单的沉淀池,仍普遍地用于分散的独立住宅。

　　污泥消化处理可分好氧消化和厌氧消化两类，其目的是为了稳定初沉池污泥、剩余活性污泥和腐殖污泥，以利于污泥后续处理。

　　污泥好氧消化是在延时曝气活性污泥法的基础上发展起来的。具有稳定性强和灭菌投资少、运行管理方便、最终产物无臭及上清液BOD低等优点，但能耗大、运行费用较高。适用于中、小型污水处理厂(站)的污泥处理。

　　污泥厌氧消化是对有机污泥进行稳定处理的最常用的方法，可以处理有机物含量较高的污泥。有机物被厌氧分解，随着污泥的稳定化，产生大量的高热值的沼气作为能源利用，使污泥资源化。适用于大型污水处理厂(站)的污泥处理方法。

　　好氧消化

　　污泥好氧消化实质上是活性污泥法的继续，其工作原理是污泥中的微生物有机体的内源代谢过程通过曝气充人氧气，活性污泥中的微生物有机体自身氧化分解，转化为二氧化碳、水和氨气等，使污泥得到稳定。美国、日本和加拿大等发达国家都有不少中、小型污水处理厂采用好氧消化处理污泥。与现在普遍采用的污泥厌氧消化相比，污泥好氧消化具有以下优点：

　　①对悬浮同体的去除率与厌氧法大致相等。

　　②上清液中BOD的质量浓度较低，为10mg/L以下。

　　③处理后的产物无臭味，类似腐殖质，肥效较高。

　　④运行安全、管理方便。

　　⑤处理效率高，需要的处理设施体积小，投资较少。

　　同时，它也具有以下缺点：

　　①因需供氧，相应的运行费用高。

　　②不能产生甲烷气体等有用的副产物。

　　③消化后的污泥的机械脱水性能较差。

　　尽管好氧消化的能耗大，运行费用稍高，但由于它具有运行管理方便、操作灵活、投资低、处理不容易失败等优点，对于处理量较小(≤20000m3/d)的污水处理厂仍是一种有效实用的污泥稳定技术。

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