8.3 污泥的厌氧消化

1.活性污泥法基本流程2．什么是废水的二级处理？答：二级处理又称二级生物处理或生物处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，使出水的有机污染物含量达到排放标准的要求。

主要使用的方法是微生物处理法具体方式有活性污泥法和生物膜法。

污水经过一级处理后，已经去除了漂浮物和部分悬浮物，BOD5的去除率约25%～30%，经过二级生物处理后，去除率可达90%以上，二沉池出水能达标排放。

3.造成丝状菌性污泥膨胀有哪些？8．污水处理设施在什么情况下，必须报经当地环境保护部门审批？答：《污水处理设施环境保护监督管理办法》第五条规定：污水处理设施，有下列情况之一者，必须报经当地环境保护部门审查和批准：①须暂停运转的；②须拆除或者闲置的；③须改造、更新的。

环境保护行政主管部门直接到报送文件之日起，须暂停运转的在5天内，其他在一个月内予以批复。

逾期不批复，可视其已被批准。

11．格栅的主要工艺参数答：栅距即相邻两根栅条间的距离，栅距大于40mm的为粗格栅，栅距在20～40mm之间的为中格栅，栅距小于20mm的为细格栅。

污水过栅水头损失指的是格栅前后的水位差。

14．曝气沉砂池运行管理的事项有哪些？答：曝气沉砂池的运行操作主要是控制污水在池中的旋流速度和旋转圈数。

旋流速度与砂粒粒径有关，污水中的砂粒粒径越小，要求的旋流速度越大。

但旋流速度也不能太大，否则有可能将已沉下的砂粒重新泛起。

而曝气沉砂池中的实际旋流速度与曝气沉砂池的几何尺寸、扩散器的安装位置和强度等因素有关。

旋转圈数与除砂效率有关，旋转圈数越多，除砂效率越高。

要去除直径为0.2mm的砂粒，通常需要维持0.3m/s 的旋转速度，在池中至少旋转3圈。

在实际运行中可以通过调整曝气强度来改变旋流速度和旋转圈数，保证达到稳定的除砂效率。

当进入曝气沉砂池的污水量增大时，水平流速也会加大，此时可以通过提高曝气强度来提高旋流速度和维持旋转圈数不变。

沉砂量取决于进水的水质，运行人员必须认真摸索和总结砂量的变化规律，及时将沉砂排放出去。

污泥厌氧消化的方法是什么？污泥厌氧消化的阶段有哪些？污泥厌氧消化的特点是什么？污泥厌氧消化在无氧条件下，污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定的过程称为厌氧消化。

污泥中的有机物含量很高，采用好氧法能耗太大，一般采用厌氧消化法：即在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气（或称污泥气、消化气），使污泥得到稳定。

所以污泥厌氧消化过程也称为污泥生物稳定过程。

污泥厌氧消化是一个极其复杂的过程，多年来厌氧消化被概括为两阶段过程，第一阶段是酸性发酵阶段，有机物在产酸细菌的作用下，分解成脂肪酸及其他产物，并合成新细胞；第二阶段是甲烷发酵阶段，脂肪酸在专性厌氧菌——产甲烷菌的作用下转化成CH4和CO2。

1979年，伯力特（Bryant）等人根据微生物的生理种群，提出了厌氧消化三阶段理论，是当前较为公认的理论模式。

三阶段消化突出了产氢产乙酸细菌的作用，并把其独立地划分为一个阶段。

三阶段消化的第一阶段，是在水解与发酵细菌作用下，使碳水化合物，蛋白质与脂肪水解与发酵转化成由糖、氨基酸、脂肪酸，甘油及二氧化碳、氢等；第二阶段，是在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化成氢、二氧化碳和乙酸。

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，另一组是对乙酸脱羟产生甲烷。

影响污泥消化的主要有以下因素：l）温度：温度影响消化速度，也影响消化深度。

温度为5－15℃称低温消化，30－35℃称中温消化，50－55℃称高温消化。

高温消化几乎可以杀灭一切病原微生物，但操作管理复杂，加热费用高；中温消化只能杀灭部分病原微生物，低温消化效率很低，所以一般采取中温消化。

2）投配率：即每天投入消化池内的生污泥量与池内熟污泥量的百分率。

投配率的大小影响池内污泥的PH值和消化速率。

投配率小污泥消化速度快而充分，产气量高，但要加大池体积；投配率大，消化速度慢，PH值降低，抑制甲烷细菌的生长，破坏正常的消化过程。

污泥厌氧消化出水水质分析随着城市化进程的加速，各种废水处理技术也迎来了蓬勃发展。

其中，污泥厌氧消化技术是一种节能降耗的处理方式，逐渐被广泛应用于各大污水处理厂。

然而，污泥厌氧消化出水也存在着水质问题。

本文就对污泥厌氧消化出水的水质进行分析。

一、污泥厌氧消化出水的处理原理污泥厌氧消化技术是利用微生物在无氧环境下分解污泥，从而将有机物转化为甲烷等气体的一种处理方法。

在该技术下，有机物会分解为甲烷、二氧化碳等气体，同时也会产生水，即出水。

出水中含有大量的甲烷、氧化物等物质，如果不经过处理直接排放，会对环境造成较大影响。

二、污泥厌氧消化出水的水质特征1. pH值污泥厌氧消化出水的pH值一般在7.0左右，偏向中性，符合环保要求。

2. SSSS（悬浮物）是指水中能够在1小时内在常温下沉淀的可见或不可见的小颗粒并在上。

污泥厌氧消化出水中的SS含量较高，通常在100mg/L左右。

3. CODCOD（化学需氧量）是指在充氧条件下，各种有机物和无机物与氧以化学方式作用时所需氧气的总量。

污泥厌氧消化出水的COD值在100-200mg/L之间，属于较高的水质等级。

4. BOD5BOD5（五日生化需氧量）是指理想情况下，通过微生物在5天内将有机物分解为无机物所需的氧气量。

污泥厌氧消化出水中BOD5的含量较低，通常在20mg/L左右。

5. 监测项目根据国家标准《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）规定，污泥厌氧消化出水需监测的项目包括COD、SS、BOD5、氨氮、总氮和总磷等指标，以及PH、电导率等理化性质。

三、污泥厌氧消化出水的处理方法针对污泥厌氧消化出水的水质特点，我们可采取以下的水处理方法：1. 深度处理采用深度处理技术对出水进行处理，包括AC、NF、RO、MBR等，是一种目前比较常见的处理方式。

这些处理技术可以有效地分离有害物质和水分子，提高出水的水质。

2. 混合处理混合处理是将污泥厌氧消化出水与其他污水混合，然后进行统一处理。

厌氧消化法：在无氧的条件下，由兼性菌及专性 厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲 烷气（biogas ），是污泥得到稳定。

8.3.1厌氧消化的机理（间歇实验）二阶段理论：产酸阶段----产甲烷阶段四阶段理论：水解、酸化、酸退、甲烷化根据参与甲烷发酵的不同营养类群微生物对基质的代谢厌氧降解过程分为三个阶段：三阶段理论 :Toerie n et al (1970)Substrate flow in an aerobic digesti on, 5 thIntern ati onal Conference on water pollutio n research, San Fran cisco,CA.CH 3CH 2COOH+2H 2O---CH 3COOH+3H 2+CO 2 蛋白质分解菌，脂肪分解菌）产酸菌是兼性厌氧菌和专性厌氧菌，对 PH VFA 温度变化适应性强,增殖速度快；甲烷菌是专性厌氧菌，PH=6.4-7.4，对PH VFA 温度变化敏 感，增殖速度慢。

8.3 污泥的厌氧消化书上:Bryant 1979 4%复杂有机物水解与发酵（水解与发酵单糖 VFA CO2 H2竺』较高级的有机酸 细菌原生动物 真菌 20% 乙酸 生成乙酸与脱氢 （产氢产酸菌） +CO 2 CH 4+2H 2O metha ne CH 4 H Ac 72% 2CH 3COOH >2CH 4+2CO 2 Acetic acid 生成甲烷 (产甲烷菌) 第一阶段 第二阶段第三阶段 （纤维素分解菌产氢产乙酸菌 甲烷杆菌球菌 碳水化合物分解菌 24%H 2产甲烷阶段的能量分析：（以乙酸钠为例）在好氧消化时：C2H3O2Na+2O2 --------- ” NaHCO3+H2O+CO2+848.8 KJ /mol在厌氧消化时：C2H 3O2Na +H2 O NaHCO3+CH4+29.3 KJ /mol 在底物相同的条件下，厌氧消化产生的能量仅是好氧消化的1/20 - 1/30.这些能量大部分都用于维持细菌的生活，而只有很少能量由于细胞合成•（这就是厌氧法产生剩余污泥量少的缘故）虽然厌氧消化过程是要经历多个阶段，但是在连续操作的厌氧消化反应器中这几个阶段同时存在,并保持某种平衡状态.8.3.2 厌氧消化动力学（与好氧相似）甲烷发酵阶段是厌氧消化速率的控制因素。

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。

简介：污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到稳定的过程，是污泥减量化、稳定化的常用手段之一。

机理：污泥厌氧消化是一个多阶段的复杂过程，完成整个消化过程，需要经过三个阶段（目前公认的），即水解、酸化阶段，乙酸化阶段，甲烷化阶段。

各阶段之间既相互联系又相互影响，各个阶段都有各自特色微生物群体。

水解酸化阶段：一般水解过程发生在污泥厌氧消化初始阶段，污泥中的非水溶性高分子有机物，如碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素等在微生物水解酶的作用下水解成溶解性的物质。

水解后的物质在兼性菌和厌氧菌的作用下，转化成短链脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸等，还有乙醇、二氧化碳。

乙酸化阶段：在该阶段主要是乙酸菌将水解酸化产物，有机物、乙醇等转变为乙酸。

该过程中乙酸菌和甲烷菌是共生的。

甲烷化阶段：甲烷化阶段发生在污泥厌氧消化后期，在这一过程中，甲烷菌将乙酸（CH3COOH）和H2、CO2分别转化为甲烷，如下：2CH3COOH→2CH4↑+ 2CO2↑4H2+CO2→CH4+ 2H2O在整个厌氧消化过程中，由乙酸产生的甲烷约占总量的2/3，由CO2和H2转化的甲烷约占总量的1/3。

影响因素：温度：在污泥厌氧消化过程中，温度对有机物负荷和产气量有明显影响。

根据微生物对温度的适应性，可将污泥厌氧消化分为中温（一般30~36℃）厌氧消化和高温（一般50~55℃）厌氧消化。

研究表明，在污泥厌氧消化过程中，温度发生±3℃变化时，就会抑制污泥消化速度；温度发生±5℃变化时，就会突然停止产气，使有机酸发生大量积累而破坏厌氧消化。

酸碱度：研究表明，污泥厌氧消化系统中，各种细菌在适应的酸碱度范围内，只允许在中性附件波动。

微生物对pH的变化非常敏感。

水解与发酵菌及产氢、产乙酸菌适应的pH范围为5.0~6.5，甲烷菌适应的pH范围为6.6~7.5。

如果水解酸化和乙酸化过程的反应速度超过甲烷化过程速度，pH就会降低，从而影响产甲烷菌的生活环境，进而影响污泥厌氧消化效果，然而，由于消化液的缓冲作用，在一定范围内避免这种情况的发生。

污泥消化原理简介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。