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污泥处理技术二：厌氧消化1. 原理与作用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，实现污泥稳定化非常有效的一种污泥处理工艺。
污泥厌氧消化的作用主要体现在：（1）污泥稳定化。
对有机物进行降解，使污泥稳定化，不会腐臭，避免在运输及最终处置过程中对环境造成不利影响；（2）污泥减量化。
通过厌氧过程对有机物进行降解，减少污泥量，同时可以改善污泥的脱水性能，减少污泥脱水的药剂消耗，降低污泥含水率；（3）消化过程中产生沼气。
它可以回收生物质能源，降低污水处理厂能耗及减少温室气体排放。
厌氧消化处理后的污泥可满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918中污泥稳定化相关指标的要求。
2. 应用原则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，减少温室气体排放。
该工艺可以用于污水厂污泥的就地或集中处理。
它通常处理规模越大，厌氧消化工艺综合效益越明显。
3. 厌氧消化工艺3.1. 厌氧消化的分类1）中温厌氧消化中温厌氧消化温度维持在35℃±2℃，固体停留时间应大于20d，有机物容积负荷一般为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/kgVSS（去除）。
2）高温厌氧消化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。
一般情况下，有机物分解率可达到35%~45%，停留时间可缩短至10~15d。
缺点是能量消耗较大，运行费用较高，系统操作要求高。
3.2. 传统厌氧消化工艺流程与系统组成传统厌氧消化系统的组成及工艺流程，如图4-1所示。
当污水处理厂内没有足够场地建设污泥厌氧消化系统时，可将脱水污泥集中到其他建设地点，经适当浆液化处理后再进行污泥厌氧消化，其系统的组成及工艺流程图，如图4-2所示。
图1传统污泥厌氧消化工艺流程图图2脱水污泥厌氧消化工艺流程图传统污泥厌氧消化系统主要包括：污泥进出料系统、污泥加热系统、消化池搅拌系统及沼气收集、净化利用系统。
市政污泥厌氧消化处理的工程设计李光【摘要】The process of sludge anaerobic digestion was expounded.The composition and function of each unit of the process were described,and the important design parameters were defined.Meanwhile,the economic analysis of sludge anaerobic digestion was carried out,and its engineering goal was put forward.%阐述了污泥厌氧消化工艺,介绍了各单元处理的组成和功能,并对重要设计参数进行了界定,同时对污泥厌氧消化工艺作了经济分析,提出了其工程目标.【期刊名称】《环境卫生工程》【年(卷),期】2013(021)004【总页数】3页(P5-6,8)【关键词】市政污泥;厌氧消化;工艺设计;工艺参数;降解率【作者】李光【作者单位】安徽省城建设计研究院,安徽合肥230001【正文语种】中文【中图分类】X7051 污泥厌氧消化工艺阐述城市市政污水处理厂产生的脱水污泥（含水率80%）输送至污泥浆化调质一体机稀释混合后进入调配池内；在调配池内污泥进行搅拌调质，将物料含水率、温度分别调至92%和50℃后泵入高温水解罐进行水解，水解后与鲜料换热泵入中温厌氧反应罐。
经厌氧消化后的消化物采用板框压滤机进行深度脱水，含水率下降至60%左右，脱水后沼渣可用于建材利用。
脱水后的沼液脱氮处理后排入市政污水管网。
消化产生的重要产物为沼气，沼气经过净化单元进行脱硫脱水，处理后的沼气一部分用于沼气锅炉，剩余部分进行沼气发电［1］。
其工艺流程如图1所示。
污泥厌氧消化系统主要单元组成见表1。
表1 厌氧消化系统主要单元及作用单元名称作用污泥、粪便预处理对发酵物料进行高效搅拌、输送、传输进料等；粪便预处理系统包括粪便固液分离机；污泥预处理系统包括浆化调质一体机均质调配预处理后的发酵物料在调配池调配均匀，实现发酵物料的精调处理，使含水率、温度分别调至92%和50℃采用高温水解酸化和中温产甲烷的分级分相厌氧消化处理方式对发酵物料进行减量化、无害化及资源化处理，产生沼气深度脱水对厌氧消化后的消化物料进行深度脱水，将含水率降到60%左右，使消化后发酵物料减量化并利于后续处置利用沼气处理对消化产生的沼气进行脱硫及去除水分等沼气利用及换热厌氧消化处理后的沼气一部分用于沼气锅炉，利用锅炉产生的热量给厌氧消化系统进行增温和补温，以保证厌氧消化所需的温度；多余的沼气发电供厂区利用2 污泥厌氧消化工艺设计笔者以含水率80%的脱水污泥70 t/d、含水率98.5%的城市粪便55 t/d为设计依据。
实验七 空气扩散系统中氧的总转移系数的测定一、实验目的1、掌握空气扩散系统中氧的总转移系数的测定方法；2、加深对双膜理论机理的认识及其影响因素。
二、实验原理氧向液体的转移是污水生物处理的重要过程。
空气中的氧向水中转移，通常以双膜理论作为理论基础。
双膜理论认为，当气液两相作相对运动时，其接触界面两侧分别存在气膜和液膜。
气膜和液膜均属层流，氧的转移就是在气液双膜进行分子扩散和在膜外进行对流扩散的过程。
由于对流扩散的阻力小得多，因此传质的阻力主要集中在双膜上。
在气膜中存在着氧的分压梯度，在液膜中存在着氧的浓度梯度，这就是氧转移的推动力。
对于难溶解的氧来说转移的决定性阻力又集中在液膜上，因此通过液膜是氧转移过程的限制步骤，通过液膜的转移速率便是氧扩散转移全过程的控制速度。
氧向液体的转移速率可由下式表达：)(C C K d d s La tc-= 式中 C s —氧的饱和浓度，mg/L ； C —氧的实际浓度，mg/L ； K La —氧的总转移系数，h -1 积分得：lg （CC C C s s --0）=t KLa 3.2式中 C o —t=0时液体溶解氧浓度，mg/L 。
三、实验装置和试剂1、实验装置实验装置包括玻璃水槽、电动搅拌器、温度控制仪、曝气装置、溶解氧瓶，实验装置见图1。
图1 空气扩散系数中氧的总转移系数的测定装置图（1—空压机；2—温式流量计；3—电机；4—扩散器；5—反应器；6—取样管；7—7151DM 型控温）2、实验试剂（1）Na 2SO 3饱和溶液 （2）1%的CoCl 2·6H 2O 溶液 （3）0.1mol/L 碘溶液 （4）0.025mol/LNa 2S 2O 3四、实验步骤1、缸内注满清水；2、调整温度，本试验采用15、20、25、30℃；根据测定实验温度，开动搅拌器和控温仪，使水温稳定于实验要求的温度； 3、开空气压缩机调整空气流量，调到1L/min~1.5L/min ，调好后关空压机； 4、加入Na 2SO 3和CoCl 2·6H 2O 溶液：加入8mL 的Na 2SO 3和12mL 的CoCl 2·6H 2O ，在加上述溶液后轻轻用玻璃棒搅拌均匀，观察清水中的氧是否脱除，当其中的氧被脱除(DO=0)后开始下步实验。
污泥过滤脱水实验报告随着人们对环境保护的重视，环保产业已成为国民经济的重要支柱之一。
随着社会的进步，人们的生活水平提高，对水资源和环境造成的压力也越来越大。
如何保护环境，如何解决污染问题，成为人们迫切关注的问题。
污泥过滤脱水实验是在污水处理工艺中针对污泥进行深度脱水处理试验，从而了解不同处理剂对污泥有不同损伤作用，通过实验分析，使人们更好地了解污泥深脱水技术特性。
本实验目的在于分析不同处理剂对污泥损伤作用是否一致，在设计过程中需重点考虑三个方面：絮凝剂对污泥的损伤作用、絮凝剂是否破坏污泥对水体的污染作用和絮凝剂是否破坏污泥对水中有机物的污染作用这三方面为依据进行设计，以便达到较好污水处理效果的目的。
一、实验背景随着国家对环境问题的重视，水资源问题日益突出，水资源短缺的问题也日益突出。
水资源短缺，我国水资源形势严峻，给人民生产和生活带来极大的不便，水质恶化的问题日益突出。
污水处理技术是一种污水净化过程，污水处理工艺主要包括三级生化处理，一级生化处理采用厌氧消化和好氧生化处理工艺；二级生化处理采用好氧生化处理工艺；三级生化处理采用深度脱水工艺；三级生化处理采用生化污泥厌氧消化技术。
针对不同处理工艺对污泥处理效果不同情况做试验比较分析，通过实验数据对各种处理工艺进行评价从而了解各工艺流程对污泥产生不同损伤作用情况。
二、试验设计实验采用两组试验设计，第一组试验采用泥饼的重量比和含水率来表征不同处理剂对污泥的损伤程度；第二组试验采用污泥含水率来表征不同处理剂对污泥有不同的作用过程。
由于污泥含水率随着污泥处理时间的延长而增大，而泥饼的重量比随污泥处理剂总量的增加而减小，因此通过实验设计来表征不同处理剂对污泥有不同的损伤作用程度。
采用多组试验设计可以得出污泥对不同处理剂有不同作用特点及相应变化规律。
为使实验更好地完成任务，实验设计采用随机取样和定时取样相结合的方式。
三、实验结果试验结果表明：不同絮凝剂对污泥的损伤作用存在差异，但都有很强的絮凝作用，且作用时间也基本相同，实验结果表明，不同处理剂对污泥均有不同的损伤作用。
餐厨垃圾和厨余垃圾厌氧消化产生沼渣的脱水性能分析摘要：随着我国餐饮行业的快速发展，餐饮企业的数量大幅增加，每天的餐厨垃圾产生量巨大。
因此，要及时对餐厨垃圾进行处理，以餐厨垃圾和厨余垃圾为原料进行中温厌氧消化反应，对不同时间产生的沼渣的脱水性能进行研究，沼渣的脱水性能主要受厌氧消化时间的影响。
本文主要对餐厨垃圾和厨余垃圾厌氧消化产生沼渣的脱水性能进行分析。
关键词：餐厨垃圾；厌氧消化；脱水性能餐厨垃圾的特点餐厨垃圾又称泔脚，是居民生活消费中产生的生活废物，容易腐烂、传播病菌。
其主要成分是面粉、米类食物残渣、肉骨与动植物油等，化学组成中有脂类、淀粉、纤维素与无机盐等。
餐厨垃圾营养元素非常丰富，含有大量的微生物菌种，具有较高的产甲烷能力，兼具资源与废物二重性；另外，餐厨垃圾处理难度大。
餐厨垃圾的固体含量通常在20%左右，含水率高65%~95%，油脂含量通常在1%~5%，脱水性能差；热值为2100~3100kJ/kg，与生活垃圾一同焚烧，不能达到垃圾焚烧发电所要求的5000kJ/kg热值。
在高温条件下，餐厨垃圾变质速度快，其降低了回收利用价值。
二、厌氧消化原理厌氧消化是有机物在无氧条件下，依靠兼性厌氧菌和专性厌氧菌的作用转化成二氧化碳与甲烷等，同时合成自身细胞物质的生物学过程，是实现有机固体废物资源化、无害化的一种有效的方法。
其机理如图1所示。
图1 厌氧消化有机废弃物反应机理图厌氧消化由于它较高的经济性和产能效益己经引起越来越多的关注，在处理垃圾放方面主要有以下几个优点：(1)厌氧消化不需要氧气，可以减少动力消耗、节约能源、减少成本；对有机负荷承受力强，反应器效能高，容积小，占地面积小，可降低基建成本，又能达到很好的处理效果；(3)、厌氧过程中没有与氧相随的微生物合成，因此剩余污泥量少，减少了处置费用且生成的污泥较稳定；(4)、可以回收沼气能源、降低污染负荷，同时也减少了温室效应气体的排放量；(5)、发酵残留物可经过灭菌等操作转化为土壤添加剂或肥料，增加其经济效益；总之，厌氧消化实现了“无害化、减量化与资源化”，在生物质有效利用方面有着巨大的贡献。
实验1 固体废物厌氧发酵实验一,实验目的1,掌握有机垃圾（本实验采用污水处理厂二沉池或浓缩池污泥）厌氧发酵产甲烷的过程和机理;2,了解厌氧发酵的操作特点以及主要控制条件.二,实验原理厌氧发酵是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程.厌氧发酵产生以CH4为主要成分的沼气.参与厌氧分解的微生物可以分为两类,一类是由一个十分复杂的混合发酵细菌群将复杂的有机物水解,并进一步分解为以有机酸为主的简单产物,通常称为水解菌.第二阶段的微生物为绝对厌氧细菌,其功能是将有机酸转变为甲烷,被称之为产甲烷菌.厌氧发酵一般可以分为三个阶段,即水解阶段,产酸阶段和产甲烷阶段,每一阶段各有其独特的微生物类群起作用.（1）液化阶段发酵细菌利用胞外酶对有机物进行体外酶解,是固体物质变成可溶于水的物质,然后,细菌再吸收可溶于水的物质,并将其分解为不同产物.高分子有机物的水解速率很低,它取决于物料的性质,微生物的浓度,以及温度,pH等环境条件.纤维素,淀粉等水解成单糖类,蛋白质水解成氨基酸,再经脱氨基作用形成有机酸和氨,脂肪水解后形成甘油和脂肪酸.（2）产酸阶段水解阶段产生的简单的可溶性有机物在产氢和产酸细菌的作用下,进一步分解成挥发性脂肪酸,醇,酮,醛CO2和H2等.（3）产甲烷阶段产甲烷菌将第二阶段的产物进一步降解成CH4和CO2,同时利用产酸阶段所产生的H2将部分CO2再转变为CH4.产甲烷阶段的生化反应相当复杂,其中72%的CH4来自乙酸,主要反应有:三,实验设备与试剂1,实验装置:厌氧发酵反应器;2,发酵原料:生活垃圾;3,接种:可采用活性污泥接种,取就近的污水处理厂污泥间的脱水剩余活性污泥,在培养过程中可以不添加其他培养物;4,分析方法:(1)TS和VS的检测采用重量法;(2) COD的检测采用K2Cr2O7氧化法;(3)pH值使用精密pH计测定;(4)甲烷和二氧化碳浓度可采用9000D型便携式红外线分析系统;(5)TN采用TOC/TN分析仪;(6)挥发性脂肪酸,以乙酸计,滴定法.四,实验步骤1,污泥训话;将脱水污泥加水过筛以除去杂质,然后放入恒温室内厌氧驯化一天. 2,按实验要求配置好有机垃圾（二沉池或浓缩池污泥）的样品放置于备料池中备用.3,将培养好的接种污泥投入反应器,采用有机垃圾和污泥VS之比为1:1的混合物料.用CO2和N2的混合气通入反应器底部2～3min,以吹脱瓶中剩余的空气.立即将反应器密封,将系统置于恒温中进行培养.恒温系统温度升至35℃时,测定即正式开始.4,记录每日产气量以及相关参数,直到底物的VFA的80%已被利用.5,为了消除污泥自身消化产生甲烷气体的影响,需作空白实验,空白实验是以去离子水代替有机垃圾,其他操作与活性测定实验相同.6,分别设置不同的反应温度,以及不同的有机垃圾与活性污泥的配比参考不同温度对厌氧发酵产甲烷的影响.五,原始数据记录表有机垃圾厌氧发酵产甲烷实验记录pH甲烷含量(g)日产气量(mL)有机负荷(m/s)序号六,思考题1,分析厌氧发酵的三阶段理论和两阶段理论的异同点.2,厌氧发酵装置有哪些类型试比较它们的优缺点.3,影响厌氧发酵的因素有哪些污泥过滤脱水——污泥比阻的测定实验实验项目性质：综合性 所属课程名称：水污染控制工程 实验计划学时：101 实验目的（1）通过实验掌握污泥比阻的测定方法。
