污水处理厂污泥厌氧消化技术与设备

城市污泥厌氧消化处理技术彭光霞李彩斌王立宁张晓慧（北京中持绿色能源环境技术有限公司北京100192）摘要：随着我国城镇污水处理厂建设的推进，城市脱水污泥的处理处置问题越来越凸显出来。

目前我国多数城市污水处理厂多采用浓缩、脱水后外运填埋或作农肥。

城市污泥中的生物质能没得到充分利用，造成了资源、能源的浪费。

污泥厌氧消化技术作为污泥处理处置的处理工艺，可以实现减量化、稳定化、无害化和资源化，可与多种工艺相结合，为现有污水厂污泥处理处置提供了很好的方向。

关键词：污泥处理处置、厌氧消化、分级分相、土地利用、资源化1 概述污泥厌氧消化可以实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。

污泥经厌氧消化后，体积大大减少，脱水性能大大提高，可实现污泥的减量化和稳定化；污泥在消化过程中，产生的甲烷菌具有很强的抗菌作用，可杀死大部分病原菌以及其它有害微生物，使污泥卫生化。

同时，污泥厌氧消化产生大量的清洁能源--沼气，可用作锅炉燃料、直接驱动鼓风机、沼气发电提供污水处理厂的部分用电量、沼气提纯并网、沼气提纯用作汽车燃料等。

1.1 污泥厌氧处理技术原理厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，分解污泥中有机物质的一种污泥处理工艺。

消化过程中可回收能源，但消化后的污泥含水率较高，仍需进一步脱水。

厌氧消化可以实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。

污泥厌氧消化是一个由多种细菌参与的多阶段生化反应过程，每一反应阶段都以某类细菌为主，其产物供下一阶段的细菌利用。

厌氧降解过程的化学、生物化学和微生物学相发复杂，但是可以综合三阶段理论[2]：1）水解阶段；2）产酸阶段；3）产甲烷阶段。

图1 厌氧消化三阶段理论1.2 污泥厌氧消化处理工艺的优点与特点2.2.1. 污泥厌氧消化工艺主要优点1）减少污泥体积：减少污泥中可降的有机物含量，使污泥的体积减少，与消化前相比，消化污泥的体积一般可减少1/2~1/3。

2）稳定污泥性质：减少污泥中可分解、易腐化物质的数量，使污泥性质稳定。

污水处理厂污泥厌氧消化强化产甲烷技术研究污水处理厂是城市环境建设的重要组成部分，其功能是将污水中的有机物质进行有效降解，减少对环境的污染。

在污水处理的过程中，产生的污泥是一种有机物质的富集物，其中含有大量有机质和营养物质。

污泥的处理和处置一直是污水处理厂面临的重要问题之一传统污泥处理方法中，常见的有污泥厌氧消化和污泥厌氧消化与好氧消化的组合处理。

污泥厌氧消化主要通过微生物的作用，将有机物质降解为低分子有机物和沼气（主要成分是甲烷和二氧化碳）。

而好氧消化则是通过氧气供应，进一步降低有机物质的浓度。

然而，传统的污泥厌氧消化技术在产甲烷效率上有一定的局限性，甲烷含量较低，难以发挥污泥中的潜在能量。

为了提高污泥厌氧消化的产甲烷效率，近年来，研究者们提出了一系列的强化产甲烷技术。

这些技术主要包括：温控操作、ADD（应用增容剂）、载体添加、超声技术、基因工程技术等。

以下将就其中几种技术进行介绍和阐述。

首先，温控操作是一种常用的强化厌氧消化产甲烷技术。

厌氧消化过程中，微生物的活动一般在35-40℃范围内较为活跃。

温控操作可以维持系统温度在适宜的范围内，以提高微生物活性和产甲烷的效率。

温控操作可以通过加热或冷却系统来实现。

具体操作时，可通过调整进水温度、循环泵的供水温度以及调节厌氧消化池的循环速度等方式来实现温控操作。

其次，采用ADD（应用增容剂）也是一种有效的强化产甲烷技术。

增容剂是一种能够促进厌氧消化过程中微生物活性的物质。

常用的增容剂有纤维素、淀粉、蛋白质等。

增容剂的添加可以提供更多的营养物质和微生物活动所需的能量，从而提高产甲烷效率。

通过添加适量的增容剂，可显著增强厌氧消化过程中的甲烷气体生成。

此外，载体添加也是一种常用的增强厌氧消化产甲烷的技术。

传统的厌氧消化过程中，微生物的活性主要依赖于污泥颗粒自身。

但是，由于污泥颗粒的聚集性较差，导致微生物的附着和生长难度较大，从而限制了产甲烷的效率。

因此，在厌氧消化过程中，添加一定的载体材料（如介孔二氧化硅、聚合物微球等）可以促进微生物的附着和生长，提高产甲烷效率。

污水处理厂污泥的处理方法污水处理厂是用于处理城市生活污水和工业废水的设施，而污泥则是处理过程中产生的固体废物。

污泥的处理是污水处理厂运行的重要环节，它的合理处理能够减少对环境的污染，并能够回收利用其中的有价值物质。

本文将详细介绍污水处理厂污泥的处理方法。

一、污泥的分类污水处理厂产生的污泥主要分为两类：生化污泥和浓缩污泥。

1. 生化污泥：生化污泥是在生化处理过程中，通过微生物的作用将有机物质转化为无机物质而产生的污泥。

生化污泥的含水率较高，通常为80%以上，含有大量的微生物和有机物质。

2. 浓缩污泥：浓缩污泥是对生化污泥进行脱水处理后得到的固体物质。

经过脱水处理后，浓缩污泥的含水率大大降低，一般在60%以下，固体含量增加，体积减小。

二、污泥处理方法1. 厌氧消化厌氧消化是将污泥置于密闭的容器中，在无氧条件下进行微生物分解的过程。

这个过程中产生的沼气可用于发电或供热，从而实现能源的回收利用。

厌氧消化能够降低污泥的体积和含水率，减少对土地的占用和减少运输成本。

此外，厌氧消化还能够使污泥中的有机物质进一步分解，减少有机物的含量，降低后续处理过程中的负荷。

2. 氧化消化氧化消化是将污泥暴露在氧气的环境中，通过微生物的作用将有机物质氧化分解为二氧化碳和水的过程。

这个过程中产生的热量可用于加热污水或供热，实现能源的回收利用。

氧化消化能够有效降解污泥中的有机物质，减少其对环境的污染。

此外，氧化消化还能够杀灭病原微生物，减少对环境和人体的危害。

3. 压滤脱水压滤脱水是将浓缩污泥通过压滤机进行脱水处理的方法。

在压滤机的作用下，污泥中的水分被迅速排出，固体物质被压缩成固态块状物。

压滤脱水能够大幅度降低污泥的含水率，减少污泥的体积，便于后续处理和处置。

此外，压滤脱水还能够提高污泥的稳定性，减少气味和有害物质的释放。

4. 热解处理热解处理是将污泥置于高温环境中进行热解分解的过程。

在高温下，污泥中的有机物质被分解为气体、液体和固体三种形态的产物。

污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择与设计要点概要污水处理厂是处理城市污水的重要设施，在处理过程中产生的污泥是不可避免的副产品。

污泥处理的关键是通过适当的处理工艺将其稳定化，减少体积，降低有机物含量，最终达到无害化处理的要求。

厌氧消化是一种常见的处理污泥的方法，本文将详细介绍污泥厌氧消化工艺的选择与设计要点。

一、污泥厌氧消化工艺选择污泥厌氧消化是将污泥暴露于缺氧条件下，通过厌氧消化菌群的作用，将有机物分解为甲烷和二氧化碳等气体。

具体的工艺选择可考虑以下几个因素：1.污泥特性：包括含水率、固体含量、有机物含量等。

不同特性的污泥适合不同的厌氧消化工艺。

对于具有较高含水率的污泥，可选择高固体含量的高干物含量厌氧消化工艺；对于有机物含量较高的污泥，则可选择高有机负荷的高负荷厌氧消化工艺。

2.处理效果要求：厌氧消化工艺的选择也要考虑处理效果的要求。

例如，如果目标是达到更高的甲烷产量，可以选择温度控制的高温厌氧消化工艺。

3.资源利用：厌氧消化过程中产生的甲烷是可再生能源，可用于发电、热能供应等方面。

因此，工艺选择时也要考虑是否有资源利用的需求。

二、污泥厌氧消化工艺设计要点在进行污泥厌氧消化工艺设计时，需要考虑以下几个要点：1.厌氧消化温度：厌氧消化适宜的温度是其正常运作的关键。

通常，选择35-55摄氏度的中温厌氧消化工艺，可以在较短的时间内达到稳定处理效果。

对于高温厌氧消化，温度一般需要控制在50-65摄氏度。

2.反应器类型选择：常见的厌氧消化反应器类型包括连续搅拌反应器（CSTR）、上升流式厌氧消化反应器（UASB）等。

CSTR适用于处理污泥浓度较低、泥量较多的情况；UASB适用于处理污泥浓度较高、泥量较少的情况。

3.进气与搅拌：在厌氧消化过程中，需要保证反应器内的气体和污泥充分混合。

可以通过进气系统和搅拌系统来实现。

进气可采用自然通气或机械通气，搅拌可采用机械搅拌或气泡搅拌等方式。

4.pH控制：厌氧消化过程中，pH值的控制对于菌群的生长和产气有重要影响。

污泥厌氧消化处置技术简介
一、处置流程图
沼气能源回收和土地利用为主的厌氧消化技术路线厌氧反应流程：
二、厌氧消化具有以下优点
（1）提高后续处理的效率并减少后续处理能耗。

通常认为厌氧反应可以实现污泥减量化、稳定化。

通过厌氧反应，污泥中有机物去除40%-60%，有害病菌减少。

此外，厌氧消化提高污泥脱水稳定性，让焚烧等后续处理减少35%以上的能耗。

（2）厌氧消化成本较低。

根据《中国环境报》统计，单纯厌氧
消化投资成本约为20-40万元/(吨/日），由于不用鼓风曝气等，节约了成本，单纯厌氧消化运行费用约为60-120 元/吨(含水率80%，不包括浓缩和脱水)，而好氧发酵运行费用为120-160 元/吨。

欧美50%以上的污泥采用厌氧消化处理，产生的沼气转化为电能可满足污水厂所需电力的33%-100%。

但污泥厌氧消化在我国应用的并不顺畅。

我国建设的约50 座污泥厌氧消化设施中，可以稳定运营的只有20 余座。

主要原因是由我国污泥泥质差、处理厂运行管理水平低。

我国污泥含砂量较高、有机物含量较低、污泥可生化性差，消化设备运行的稳定性和产沼气率等指标普遍未达到国外标准。

此外，我国缺乏沼气利用的激励机制，设备的投资费用高，系统运行较为复杂不易掌握。

不过采用碱解处理、热处理、超声波处理、微波处理等方法对污泥进行预处理，可以提高污泥水解速率，改善污泥厌氧消化性能。

并通过项目经验的积累，企业也逐步掌握了较为全面的操作技能。

污泥厌氧消化技术会是未来的一个主流方向。

污水处理工艺流程之生化处理好氧与厌氧处理在污水处理工艺中，生化处理是一种常见且有效的处理方法。

生化处理将有机物质在微生物的作用下转化为无机物质，达到净化水质的目的。

在生化处理中，又包括了好氧处理和厌氧处理两种不同的工艺流程。

1. 好氧处理好氧处理是指在富氧条件下进行生物降解的过程。

工艺流程如下：（1）进水调节：首先需要对进水进行调节，包括调节 pH 值、温度等。

（2）初级处理：通过格栅、沉砂池等设备将较大的悬浮物和沉淀物去除，进一步净化水质。

（3）曝气池：将初级处理后的污水引入曝气池，通过机械曝气或其他方式向污水中注入空气，提供氧气供微生物进行生物降解反应。

在曝气池中，微生物利用有机物进行生长和繁殖，降解污水中的有机物质。

（4）二沉池：曝气池处理后的污水进入二沉池，通过净水板或斜板等装置将浮性悬浮物和生物絮凝物与水进行分离，产生污泥。

（5）污泥处理：从二沉池中获得的污泥，经过浓缩、脱水等处理措施，得到污泥饼或污泥液体，进一步处理。

2. 厌氧处理厌氧处理是指在无氧或缺氧条件下进行生物降解的过程。

工艺流程如下：（1）进水调节：同样需要对进水进行调节，以适应厌氧处理的环境要求。

（2）厌氧池：将进入的污水引入厌氧池，通过提供适宜的温度、容器内部的混合等条件，为厌氧微生物提供合适的生存环境。

在厌氧池中，厌氧微生物通过厌氧降解有机物质，产生甲烷等有价值的产物。

（3）沉淀池：经过厌氧处理的污水进入沉淀池，通过沉淀和分离，将产生的污泥与水进行分离，进一步净化水质。

（4）厌氧消化池：从沉淀池中获得的污泥，进一步经过厌氧消化池的处理，将污泥中的有机物质进行分解，释放出可再生的有机产物。

综上所述，生化处理中的好氧处理和厌氧处理是常见的工艺流程。

好氧处理适用于需要大量氧气供应的环境，能够有效地降解有机物质；而厌氧处理则适用于无氧或缺氧环境下的处理，能够产生有价值的产物。

无论是好氧处理还是厌氧处理，都需要合理调节进水的水质和控制处理过程中的条件，以保证处理效果的达到。

污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择与设计要点1.工艺选择要考虑的因素：-厌氧消化工艺的适用性：不同类型的污泥适用不同的厌氧消化工艺，如原理、操作条件等需要综合考虑。

-处理效果：选择高效的厌氧消化工艺可以提高处理效果，减少残留污泥的量。

-经济性：选择成本低、能源回收高的厌氧消化工艺可以提高经济效益。

-系统可靠性：选择经久耐用、操作简单、维护方便的厌氧消化工艺可以提高系统的可靠性。

-环保要求：选择符合环保要求的厌氧消化工艺可以降低对环境的影响。

2.设计要点：-污泥进料和出料系统设计：确保污泥的稳定进料和处理后的可靠出料，避免污泥堵塞和破坏系统的情况发生。

-反应器的选择和设计：根据污泥的性质、产气量和处理量等因素选择合适的反应器类型（如完全混合式反应器、序贯反应器等）和尺寸，确保反应器的处理效果和稳定性。

-温度和pH控制：适宜的温度和pH可以提高厌氧消化反应的速率和稳定性，需要根据具体工艺选取合适的控制策略。

-搅拌和通气系统设计：搅拌和通气系统的设计对于提高厌氧消化效果和保持系统的稳定性至关重要，需要考虑均匀搅拌和适量通气，避免死区和过度通气。

-污泥气体处理：由于厌氧消化过程中会产生大量气体，特别是甲烷等温室气体，需要合理设计气体的收集、处理和利用系统，降低气体的排放风险和环境影响。

-污泥产物的处理和利用：厌氧消化后产生的污泥产物可以进一步处理和利用，如压缩、干化、焚烧等，从而实现资源化利用和减少对环境的污染。

总之，选择合适的污泥厌氧消化工艺和设计合理的工艺系统是保障污水处理厂污泥处理效果和运行稳定性的关键。

在设计过程中需要综合考虑不同因素并遵循环保要求，以达到经济高效和环保可持续的目标。

污泥厌氧消化概述一、基本原理污泥厌氧消化是指在无氧条件下依靠厌氧微生物将污泥中的有机物分解并稳定的一种生物处理方法，通过水解、产酸、产甲烷三个阶段达到有机物分解的目的，同时大部分致病菌和蛔虫卵被杀灭或作为有机物被分解。

一般厌氧消化分为中温和高温两种：中温厌氧消化，温度维持在35℃±2℃，固体停留时间应大于20d，有机容积负荷一般为 2.0～4.0kg/（m3·d），有机物分解率可达到35%～45%，产气率一般为0.75～1.10Nm3/kg VSS；高温厌氧消化，温度控制在55℃±2℃，适合嗜热产甲烷菌生长。

高温厌氧消化有机物分解速度快，可以有效杀灭各种致病菌和寄生虫卵。

二、消化过程污泥厌氧消化是一个极其复杂的过程，厌氧消化三阶段理论是当前较为公认的理论模式。

第一阶段，在水解与发酵细菌作用下，碳水化合物、蛋白质和脂肪等高分子物质水解与发酵成单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢气等。

第二阶段，在产氢产乙酸细菌作用下，将第一阶段产物转化成氢气、二氧化碳和乙酸。

第三阶段，通过氢气营养性和乙酸营养性的甲烷菌的作用，将氢气和二氧化碳转化成甲烷，将乙酸脱酸产生甲烷。

在厌氧消化过程中、由乙酸形成的甲烷约占总量的 2/3，由二氧化碳还原形成的甲烷约占总量的 1/3。

三、影响因素（一）温度温度是影响厌氧消化的主要因素，温度适宜时，细菌发育正常，有机物分解完全，产气量高。

实际上，甲烷菌并没有特定的温度限制，然而在一定温度范围内被驯化以后，温度变化速率即使为每天1℃都可能严重影响甲烷消化作用，尤其是高温消化，对温度变化更为敏感。

因此，在厌氧消化操作运行过程中，应采取适当的保温措施。

大多数厌氧消化系统设计为中温消化系统，因为在此温度范围，有机物的产气速率比较快、产气量较大，而生成的浮渣较少，并且也比较容易实现污泥和浮渣的分离。

但也有少数系统设计在高温范围内操作，高温消化的优点包括：改善污泥脱水性能，增加病原微生物的杀灭率，增加浮渣的消化等。

污水处理厂污泥的处理方法引言概述:污水处理厂是为了处理城市生活污水而建立的设施，而污水处理厂产生的污泥是其中重要的副产品。

污泥的处理方法对于环境保护和资源回收具有重要意义。

本文将从五个方面阐述污水处理厂污泥的处理方法。

正文内容:1. 污泥的脱水处理方法1.1. 机械脱水: 通过使用离心机或者压滤机等机械设备，将污泥中的水分去除，使其含水率降低，以便后续处理。

1.2. 热风脱水: 利用热风对污泥进行加热，使其内部的水分蒸发，从而达到脱水的目的。

1.3. 化学脱水: 添加化学药剂，如聚合氯化铝或者聚合硫酸铁等，与污泥中的水分发生反应，形成沉淀物，使污泥脱水。

2. 污泥的消化处理方法2.1. 厌氧消化: 将污泥置于密闭的消化罐中，利用厌氧菌分解有机物，产生沼气和消化液，达到减少有机物含量和稳定化污泥的效果。

2.2. 好氧消化: 将污泥暴露在空气中，利用好氧菌分解有机物，产生二氧化碳和水，达到减少有机物含量和稳定化污泥的效果。

2.3. 两相消化: 将污泥先进行厌氧消化，再进行好氧消化，综合利用两种消化方式的优势，提高有机物分解效率和污泥稳定化程度。

3. 污泥的焚烧处理方法3.1. 干燥焚烧: 先将污泥进行脱水处理，然后将其干燥至一定含水率后进行焚烧，通过高温燃烧分解有机物，同时产生热能。

3.2. 湿法焚烧: 将污泥与燃料一起送入焚烧炉中进行燃烧，通过高温和化学反应分解有机物，同时产生热能。

4. 污泥的堆肥处理方法4.1. 厌氧堆肥: 将污泥与其他有机废弃物混合，置于密闭容器中进行堆肥，利用厌氧菌分解有机物，产生沼液和沼渣，可用于农田施肥。

4.2. 好氧堆肥: 将污泥与其他有机废弃物混合，置于通气堆肥堆中，利用好氧菌分解有机物，产生二氧化碳和水，可用于农田施肥。

5. 污泥的填埋处理方法5.1. 常规填埋: 将污泥直接埋入地下，封存于土壤中，但需注意防止污泥中的有害物质渗漏至地下水。

5.2. 深层填埋: 将污泥埋入较深的地下，通过土壤的自然过滤和分解作用，减少对环境的影响。