污泥厭氧消化技術(shù)全解

　　什么是污泥的厭氧消化?與高濃度廢水的厭氧處理有何不同?
　　污泥的厭氧消化是利用厭氧微生物經(jīng)過(guò)水解、酸化、產(chǎn)甲烷等過(guò)程，將污泥中的大部分固體有機(jī)物水解、液化后并最終分解掉的過(guò)程。產(chǎn)甲烷菌最終將污泥有機(jī)物中的碳轉(zhuǎn)變成甲烷并從污泥中釋放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化。
　　污泥的厭氧消化與高濃度廢水的厭氧處理有所不同。廢水中的有機(jī)物主要以溶解狀態(tài)存在，而污泥中的有機(jī)物則主要以固體狀態(tài)存在。按操作溫度不同，污泥厭氧消化分為中溫消化(30～37℃)和高溫消化(45～55℃)兩種。由于高溫消化的能耗較高，大型污水處理廠一般不會(huì)采用，因此常見的污泥厭氧消化實(shí)際都是中溫消化。
　　污泥厭氧消化池的基本要求有哪些?
　　(1)采用兩級(jí)消化時(shí)，一級(jí)消化池和一級(jí)消化池的停留時(shí)間之比可采用1：1、2：1或3：2，其中以采用2：1的最多：一級(jí)消化池的液位高度必須能滿足污泥自流到一級(jí)消化池的需要，地下水位較高時(shí)、必須考慮池體的抗浮，對(duì)消化池進(jìn)行清理時(shí)最好選擇地下水位較低的時(shí)候進(jìn)行。
　　(2)污泥厭氧消化池一般使用水密性、氣密性和抗腐蝕性良好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，直徑通常為6～35m，總高與直徑之比為0.8～1.0，內(nèi)徑與圓柱高之比為2：1。池底坡度為8%，池頂距泥面的高度大于1.5m，頂部集氣罩直徑一般為2m、高度為1~2m、大型消化池集氣罩的直徑和高度最好分別大于4m和2m。
　　(3)污泥厭氧消化池一般設(shè)置進(jìn)泥管、出泥管、上清液排出管、溢流管、循環(huán)攪拌管、沼氣出管、排空管、取樣管、人孔、測(cè)壓管、測(cè)溫管等，一般進(jìn)泥管布置在池中泥位以上、其位置、數(shù)量和形式應(yīng)有利于攪拌均勻、破碎浮渣，污泥管道的最小管徑為150mm，管材應(yīng)耐腐蝕或作防腐處理，同時(shí)配備管道清洗設(shè)備。
　　(4)上清液排出管可在不同的高度設(shè)置3～4個(gè)、最小直徑為75mm，并有與大氣隔斷的措施；溢流管要比進(jìn)泥管大一級(jí)，且直徑不小于200mm，溢流高度要能保證池內(nèi)處于正壓狀態(tài)；排空管可以和出泥管共用同一管道；取樣管最小直徑為100mm，至少在池中和池邊各設(shè)一根，并伸入泥位以下0.5m；人孔要設(shè)兩個(gè)，且位置合理。
　　(5)池四周壁和頂蓋必須采取保溫措施。
　　污泥厭氧消化池的影響因素有哪些?
　　(1)溫度、pH值、堿度和有毒物質(zhì)等是影響消化過(guò)得的主要因素、其影響機(jī)理和厭氧廢水處理相同。
　　(2)污泥齡與投配率。為了獲得穩(wěn)定的處理效果，必須保持較長(zhǎng)的泥齡。有機(jī)物降解程度是污泥齡的函數(shù)，而不是進(jìn)泥中有機(jī)物的函數(shù)。
　　(3)污泥攪拌。通過(guò)攪拌可以使投加新鮮污泥與池內(nèi)原有成熟污泥迅速充分地混合均勻，從而達(dá)到溫度、底物濃度、細(xì)菌濃度分布完全一致，加快消化過(guò)程，提高產(chǎn)氣量。同時(shí)可防止污泥分層或泥渣層。
　　(4)碳氮比C/N。厭氧消化池要求底物的C/N達(dá)到(10～20):1最佳，一般初沉池污泥的C/N約(9.4～10.4)：1，可以單獨(dú)進(jìn)行厭氧消化處理，二沉池排出的剩余活性污泥的C/N約為(4.6～5)：1，不宜單獨(dú)進(jìn)行消化，應(yīng)當(dāng)與初沉池混合提高碳氮比后再一起厭氧消化處理。
　　什么是污泥消化池的投配率?
　　投配率是消化池每天投加新鮮污泥體積占消化池有效容積的百分率，投配率與污泥齡互為倒數(shù)。在不計(jì)排出消化液的情況下，消化池的固體停留時(shí)間與水力停留時(shí)間相同，也就是污泥的消化時(shí)間。例如污泥投配率為5%時(shí)，生污泥在消化池中的停留時(shí)間即泥齡為20d，污泥體積投配率為0.05m3/(m3.d)。更多污水處理技術(shù)文章參考易凈水網(wǎng)資料庫(kù)ep#/qita
　　投配率高，消化速度慢，可能造成消化池內(nèi)脂肪酸的積累，使pH值下降，污泥消化不完全，產(chǎn)氣量下降，污泥削減量減少。投配率低，污泥消化比較完全，產(chǎn)氣率較高，但要求消化池容積足夠大，這樣會(huì)使消化池容積利用率降低、基建費(fèi)用增高。另外，為保證消化池內(nèi)微生物的數(shù)量與污泥有機(jī)物的比率即污泥負(fù)荷穩(wěn)定，污泥的投配率與污泥的含水率也有關(guān)系，含水率低的污泥投配率應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減小，含水率低時(shí)污泥的投配率可以適當(dāng)加大。
　　污泥厭氧消化池消化污泥的培養(yǎng)方法有哪些?
　　污泥厭氧消化系統(tǒng)的啟動(dòng)，就是完成厭氧消化污泥即厭氧活性污泥或甲烷菌的培養(yǎng)過(guò)程。厭氧消化污泥的培養(yǎng)方法有兩種：
　　(1)逐步培養(yǎng)法：即向厭氧消化池內(nèi)逐步投入生污泥，使生污泥自行逐漸轉(zhuǎn)化為厭氧消化污泥的方法。此法使活性污泥經(jīng)歷一個(gè)由好氧到厭氧的轉(zhuǎn)變過(guò)程，加上厭氧微生物的生長(zhǎng)速率比好氧微生物要低很多，因此逐步培養(yǎng)過(guò)程耗時(shí)很長(zhǎng)，一般需要6個(gè)月到10個(gè)月左右才能完成。
　　(2)接種培養(yǎng)法：即向污泥厭氧消化池內(nèi)投入總?cè)莘e10%~30%的厭氧接種污泥的方法。接種污泥一般取自正在運(yùn)行的城市污水處理廠的污泥厭氧消化池，當(dāng)液態(tài)消化污泥運(yùn)輸不便時(shí)，可使用經(jīng)過(guò)機(jī)械脫水的干污泥。在缺乏厭氧消化污泥的地方，可以從坑塘中取腐化的有機(jī)底泥，或以人糞、豬糞、牛糞、酒糟或初沉池污泥來(lái)作為菌種。將污泥先用水溶化，再用2mm×2mm的濾網(wǎng)過(guò)濾除去大塊雜質(zhì)，再進(jìn)行靜置沉淀去掉部分上清液后，將固體濃度為3%～5%的污泥作為接種污泥投入消化池。