污泥消化原理簡介

　　通常指廢水處理中所產生污泥的厭氧生物處理。即污泥中的有機物在無氧條件下，被細菌降解為以甲烷為主的污泥氣和穩定的污泥，下面為大家帶來污泥消化原理簡介，快來看看吧 。

　　剩余污泥含有大量的有機物和病原菌，如果直接排放到自然界中，有機物將會受到微生物的作用而發臭，對環境造成嚴重危害，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行穩定處理，穩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

　　⑴污泥好氧消化實際是活性污泥法的繼續，在消化過程中，有機污泥經氧化可以轉化成二氧化碳、氨以及氫等氣體產物。

　　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。

　　⑶好氧消化池

　　構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。好氧消化法的操作較靈活，可以間歇運行操作，也可連續運行。

　　⑷好氧消化的優缺點

　　優點：污泥中可生物降解有機物的降解程度高;清液BOD濃度低，消化污泥量少，無臭、穩定、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，所以污泥有機物分解程度隨溫度波動大;消化后的污泥進行重力濃縮時，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菌將污泥中可生物降解的有機物分解為二氧化碳和甲烷氣，使污泥得到穩定。

　　⑴原理

　　污泥厭氧消化的過程極其復雜，可概括為三個階段：第一階段是在水解與發酵細菌作用下，使碳水化合物、蛋白質及脂肪水解與發酵轉化成單糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、二氧化碳及氫等。第二階段是在產氫產酸菌的作用下，把第一階段的產物轉化成氫、二氧化碳和乙酸，參與的微生物是產氫產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甲烷菌的作用，一組把氫和二氧化碳轉化成甲烷，另一組對乙酸脫羧產生甲烷，參與的微生物是甲烷菌，屬于絕對的厭氧菌，主要代謝產物是甲烷。

　　⑵厭氧消化分類

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

　　⑶厭氧消化影響因素

　　①溫度因素

　　甲烷菌對于溫度的適應性，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℃)，兩區之間的溫度，反應速度反而減退。中溫或高溫厭氧消化允許的溫度變動范圍為±1.5～2.0℃，當有±3℃的變化時，就會抑制消化過程。

　　②負荷

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

　　③攪拌和混合

　　厭氧消化是由細菌體的內酶和外酶與底物進行的接觸反應，必須使兩者充分混合，攪拌的方法一般有：機械攪拌、污泥泵循環抽送和沼氣攪拌等。

　　④C/N比

　　如果C/N比太高，細胞的氮量不足，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。

　　⑤有毒物質

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

　　⑥酸堿度、pH值和消化液的緩沖作用

　　⑷消化池的構造

　　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，消化氣排出、收集與貯氣設備，攪拌設備以及加溫設備等。

　　簡介

　　最早問世的污泥消化設施為兼有沉淀作用的化糞池；其后發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；最后出現專為污泥消化而設的污泥消化池，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。化糞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，其目的是為了穩定初沉池污泥、剩余活性污泥和腐殖污泥，以利于污泥后續處理。

　　污泥好氧消化是在延時曝氣活性污泥法的基礎上發展起來的。具有穩定性強和滅菌投資少、運行管理方便、最終產物無臭及上清液BOD低等優點，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污泥進行穩定處理的最常用的方法，可以處理有機物含量較高的污泥。有機物被厭氧分解，隨著污泥的穩定化，產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

　　污泥好氧消化實質上是活性污泥法的繼續，其工作原理是污泥中的微生物有機體的內源代謝過程通過曝氣充人氧氣，活性污泥中的微生物有機體自身氧化分解，轉化為二氧化碳、水和氨氣等，使污泥得到穩定。美國、日本和加拿大等發達國家都有不少中、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點：

　　①對懸浮同體的去除率與厭氧法大致相等。

　　②上清液中BOD的質量濃度較低，為10mg/L以下。

　　③處理后的產物無臭味，類似腐殖質，肥效較高。

　　④運行安全、管理方便。

　　⑤處理效率高，需要的處理設施體積小，投資較少。

　　同時，它也具有以下缺點：

　　①因需供氧，相應的運行費用高。

　　②不能產生甲烷氣體等有用的副產物。

　　③消化后的污泥的機械脫水性能較差。

　　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定技術。

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