污泥厌氧消化
污泥厌氧消化的方法和特点
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
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。
污泥的处理与处置污泥厌氧消化(Anaerobic Digestion)PPT课件
Anaerobic microorganisms especially methanogens are prone to changes in conditions such as temperature, pH, redox potential, etc.
P354
淀粉酶 葡萄糖
乙酸
丁酸
乳酸
甲酸
丙酸
戊酸
五、厌氧消化的机理和过程
Anaerobic Degradation of Protein
P354
蛋白酶
寡肽 肽酶
氨基酸
五、厌氧消化的机理和过程
Anaerobic Degradation of Fat
P354
脂肪酶，磷脂酶
甘油
纤维糖 半乳糖
磷脂 糖脂 胆碱
四、厌氧消化的特点
Comparison between Anaerobic and Aerobic Processes
Anaerobic
Aerobic
Organic loading rate
High loading rates:10-40 kg COD/m3-day Low loading rates:0.5-1.5 kg COD/m3-day (for high rate reactors, e.g. AF,UASB, E/FBR) (for activated sludge process)
The process is more robust to changing environmental conditions
五、厌氧消化的机理和过程
污水处理中的污泥厌氧消化技术
CHAPTER
02
污泥厌氧消化原理
厌氧消化过程
酸化阶段
在厌氧消化过程中，复杂有机物在微生物的作用下被分解 为简单的有机物，如挥发性脂肪酸等，同时产生H2和 CO2。
产酸阶段
在产酸阶段，有机物继续被分解为更简单的化合物，如醇 类、醛类、酮类等，同时产生H2和CO2。
工艺流程
厌氧消化
污泥的预处理
为了提高厌氧消化效率，需要对 污泥进行预处理，如降低含水率 、调节pH值、添加有机酸等。
污泥在厌氧环境中，通过微生物 的作用，将有机物转化为沼气。
沼气的收集与利用
产生的沼气经过收集后，可用于 发电、供热或进行其他用途。
污泥的收集与输送
将污水处理过程中产生的污泥进 行收集，并通过管道或泵送至厌 氧消化设施。
厌氧消化反应机理
发酵反应
发酵反应是指有机物在微生物的作用下被分解为更简单的化合物 ，如醇类、醛类、酮类等。
酸化反应
酸化反应是指有机物在微生物的作用下被分解为更简单的化合物， 如挥发性脂肪酸等。
产甲烷反应
产甲烷反应是指简单有机物在产甲烷菌的作用下被转化为CH4和 CO2。
CHAPTER
03
污泥厌氧消化工艺
厌氧消化技术是一种有效的污泥 处理方式，能够将有机物转化为 沼气，实现能源回收。
技术重要性
减少污泥体积，降低 处置成本。
降低污泥中的有害物 质含量，减少对环境 的影响。
实现有机废弃物的资 源化利用，产生能源 。
技术发展概况
早期的厌氧消化技术发展较慢，近年 来随着环保要求的提高和技术的进步 ，该技术得到了快速发展。
(完整版)第三节污泥的厌氧消化
两级消化工艺：减少耗热量，减少搅拌能耗，
熟污泥含水率低。
一级：二级= 3：1 –2：1—1：1 （一级有搅拌、加热；二级
无搅拌，利用余热消化，兼做浓缩池，排除上清液）消化前 8-10 天
产气量占 80%）两级消化不减少池容,两级池子总池容等于一个单
---污泥的干燥与焚烧 干燥：进一步降低污泥含水率 20%----干燥器---肥料 焚烧：不能做为农肥时（或含有毒）---焚烧：焚烧炉 ---污泥堆肥
污泥堆肥是有机物的好氧发酵的产物。在有氧的条件下，
利用嗜温菌、嗜热菌的作用，使污泥中水分及大量有有机
物质好氧分解。
污泥 1/2
21 天
2 天 1/2 30 天
有机物降解程度，VFA，总碱度，NH3 控制参数：搅拌强度，排泥量，沼气气压 （1000-2000Pa）。 8.3.7 污泥好氧消化
8
机理：污泥的好氧内源呼吸 C5H7NO2+7O2 5CO2+3H2O+H++NO-3
适用小泥量； 特点：无臭，有机物降解程度高，上清液 COD 低，运行管理简单， 缺点：能耗大，无沼气利用。
60
50
40
30
20
10
0
0
15 30 45
60 75
90 105 120
digestion time(day)
Fig.8-23 Relationship between tempearture
and digestion time
T (c)
4
2、生物固体停留时间( SRT)与污泥投配率 完全混合消化池的水力停留时间等于污泥
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。
污泥处理技术二：厌氧消化
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。
污泥厌氧消化简介
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。
污泥厌氧消化处置技术简介
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。
21.污泥的厌氧消化
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 21.1 污泥厌氧消化机理
一、厌氧消化机理
三阶段理论 1.水解酸化阶段；复杂的大分子、不溶性有机物先 在细胞外酶的的作用下水解为小分子、溶解性有机 物，然后渗入细胞体内分解产生挥发性有机酸、醇、 醛类等，同时产生氢气和二氧化碳。
21.1 污泥厌氧消化机理
三阶段理论 2.产氢产乙酸阶段；在产氢产乙酸细菌的作用下， 第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2， 在降解有机酸时还形成CO2。
二、消化池的构造 消化池的主体是由集气罩、池盖、池体及下锥体 等四部分组成，并附设新鲜污泥投配系统、熟 污泥的排出系统、溢流系统、沼气的排出收集 及贮存系统和加温及搅拌设备。
21.2消化池的构造与运行方式
1.投配、排泥与溢流系统 ①污泥投配 生污泥（包括初沉污泥、腐殖污泥及经 过浓缩的剩余活性污泥），需先排入消化池的污泥 投配池，然后用污泥泵抽送至消化池。污泥投配池 一般为矩形、至少设两个，池容根据生污泥量及投 配方式确定，常用12h的贮泥量设计。投配池应加 盖、设排气管、上清液排放管和溢流管。如果采用 消化池外加热生污泥的方式，则投配池可兼作污泥 加热池，一般消化池的进泥口布置在泥位上层，其 进泥点及进泥口的形式应有利用搅拌均匀和破碎浮 渣的需要。
21.1 污泥厌氧消化机理
三阶段理论 3.产甲烷阶段；产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2 和H2等转化为甲烷。此过程中，产甲烷细菌可以分 别通过两种途径生成甲烷。
4H2+CO2→CH4+2H2O 2CH3COOH→2CH4+2CO2 （1/3）CO2还原 （2/3）乙酸脱羧
21.1 污泥厌氧消化机理
21.3消化池的运行管理
二、运行与管理 1.正常运行的化验指标 2.消化池正常运行的控制指标 3.消化池的维护与管理
污水处理中的厌氧消化与沼气利用
污水处理中的厌氧消化与沼气利用污水处理是现代社会不可或缺的环境保护工作之一。
而其中的厌氧消化与沼气利用技术，作为一种高效能源回收手段，受到了广泛关注。
本文将介绍污水处理中厌氧消化过程的原理和沼气利用的优势。
一、厌氧消化的原理和过程在污水处理过程中，厌氧消化是处理污泥的一种常见方法。
其原理是通过控制无氧环境下的微生物反应，将有机废料转化为可再利用的产物，即沼气。
厌氧消化主要包括以下几个步骤：1. 污泥预处理：将污泥进行初步处理，去除其中的杂质，以减少后续处理过程中的阻力。
2. 厌氧消化反应器：将经过预处理的污泥置于密闭容器中，与厌氧微生物一起进行反应。
在无氧条件下，厌氧微生物降解有机废料，同时产生沼气和消化液。
3. 沼气收集：通过合适的收集系统，将产生的沼气捕获起来，以便后续利用。
4. 污泥处理：经过厌氧消化后的污泥称为消化渣，其中的有机物大部分已经被降解。
消化渣可以通过干化、焚烧等方式进一步处理，以减少废物量。
二、沼气利用的优势及应用领域沼气，主要由甲烷和二氧化碳组成，是一种可再生能源，具有以下优势：1. 环保：通过沼气利用，可以减少温室气体的排放，降低对气候变化的影响。
2. 能源回收：沼气可以用作燃料，提供热能和动力，满足生活和工业的能源需求。
3. 资源化利用：沼气中的甲烷可以作为化工原料，用于生产化学品，如甲醇、乙烯等。
4. 农村发展：沼气可以在农村地区得到广泛应用，解决生活和农业用能问题，促进农村经济可持续发展。
目前，沼气利用已经在各个领域得到广泛应用：1. 农村生活：通过建设沼气池，将家庭厨余垃圾和畜禽粪便转化为沼气，满足农村居民的烹饪和采暖需求。
2. 工业用能：将沼气用作工业锅炉的燃料，提供热能和蒸汽，减少传统燃料的消耗。
3. 发电：利用沼气发电，不仅能够满足电力需求，还可以通过余热利用提供供热服务。
4. 交通领域：将沼气用作车用燃料，推动绿色交通的发展，减少对化石燃料的依赖。
总之，污水处理中的厌氧消化与沼气利用技术具有回收能源、减少废物排放、促进可持续发展等诸多优势。
污泥厌氧消化简介
污泥厌氧消化应用
03
污泥减量
污泥减量
污泥厌氧消化过程中，有机物在厌氧菌的作 用下转化为沼气，同时产生大量沉淀物，实 现污泥的减量。
减量效果
通过污泥厌氧消化，污泥的体积可减少约30%-50% ，减轻了后续处理和处置的负担。
减量机制
厌氧菌分解有机物产生沼气，同时生成固形 物沉淀，使得污泥的体积和质量降低。
污泥厌氧消化简介
汇报人：可编辑 2024-01-11
目 录
• 污泥厌氧消化概述 • 污泥厌氧消化技术 • 污泥厌氧消化应用 • 污泥厌氧消化问题与解决方案 • 污泥厌氧消化未来发展
污泥厌氧消化概述
01
定义与特点
定义
污泥厌氧消化是一种生物处理技术， 通过厌氧微生物的作用，将污泥中的 有机物转化为沼气和稳定的剩余物。
能源回收
能源回收
通过收集和利用污泥厌氧消化 产生的沼气，可以将其转化为 热能或电能，实现能源的回收
利用。
回收效率
沼气的热值较高，可达到 5500kJ/m3，通过合理利用 ，沼气的能源回收率可达到
60%-70%。
经济效益
能源回收利用能够降低能源消 耗，减少对外部能源的依赖， 同时为污水处理厂带来经济效
厌氧消化过程
预处理
为确保污泥的稳定性和消化效率，需要对污泥进行适当的预处理， 如调质、加热等。
消化过程
厌氧消化过程分为三个阶段，即水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段 。每个阶段都有特定的微生物参与，并产生相应的代谢产物。
产物利用
厌氧消化产生的沼气可作为能源回收利用，剩余物可作为肥料或土壤 改良剂。
污泥厌氧消化技术
02
厌氧消化技术分类
完全混合式厌氧消
污泥厌氧消化的工艺技术
污泥厌氧消化的工艺技术污泥厌氧消化是一种有效处理废水处理厂污泥的工艺技术。
它通过利用厌氧消化过程中产生的生物气体，提高废水处理厂的能源利用效率，同时还能降低废水处理过程中的废弃物处理量，减少环境污染。
污泥厌氧消化工艺技术的主要步骤包括污泥进料、厌氧消化、沼气收集与利用以及消化液回流等。
首先，将进入废水处理厂的污泥收集起来，然后通过输送设备将污泥送入厌氧消化池。
在厌氧消化池中，污泥中的有机物质被厌氧微生物分解，产生沼气和消化液。
沼气主要由甲烷、二氧化碳和少量的氢气等成分组成，可以用作燃料发电、热能利用或煤气替代。
消化液中含有一定浓度的营养物质，可以回流到废水处理过程中，提高污水处理效果。
污泥厌氧消化工艺技术有以下几个优点。
首先，它能够有效减少污水处理厂处理废水产生的废弃物。
通过消化污泥中的有机物质，可以降低废水处理厂的处理成本，减少处理过程中产生的废弃物的数量，进而降低环境污染。
其次，污泥厌氧消化过程还可以产生大量的沼气，这些沼气可以用作生物质能源，用于发电、取暖或者供应工业用气等。
沼气的利用可以提高废水处理厂的能源利用效率，降低运营成本。
而且，污泥厌氧消化工艺还可以回收消化液，将其中的营养物质回流到废水处理过程中，提高污水处理效果。
当然，污泥厌氧消化工艺也存在一些挑战和问题。
首先，污泥厌氧消化过程中产生的沼气需要进行收集和利用，这需要建设相应的沼气收集系统和处理设施。
其次，厌氧消化过程还需要定期对污泥进行搅拌和加热等操作，以提高消化效果。
此外，污泥厌氧消化工艺也需要一定的投资和运营成本，对于一些废水处理厂来说可能存在经济上的压力。
总的来说，污泥厌氧消化是一种有效处理废水处理厂污泥的工艺技术。
它通过利用厌氧消化产生的沼气提高能源利用效率，降低废弃物处理量，减少环境污染。
这种工艺技术在废水处理行业中有广阔的应用前景，可以进一步提高废水处理的技术水平和环保效果。
污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化
污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化污泥预处理—厌氧消化工艺性能及预处理过程中有机物变化引言：污泥是城市污水处理中产生的主要副产品，其处理和处置一直是环境领域的重要课题。
传统的污泥处理方法包括堆肥、焚烧和填埋，但存在着资源浪费、土地占用和环境污染等问题。
而污泥厌氧消化技术作为一种可持续发展的处理方法，通过分解有机物，产生沼气和转化为肥料，达到资源化、能源化和减量化的效果。
本文将重点探讨污泥预处理及厌氧消化工艺性能以及预处理过程中有机物变化的情况。
一、污泥预处理工艺及其作用1. 热破碎预处理方法热破碎预处理方法是将污泥加热至破碎温度，通过机械破碎实现污泥液化，从而提高厌氧消化效率。
这种方法在水热条件下，使得污泥纤维素结构的破裂、有机物的裂解和微生物的释放，预处理后的污泥更易于厌氧消化。
此外，预处理过程中的高温条件有利于杀灭潜在的致病菌和种子杂草，提高后续处理的安全性。
2. 酸溶预处理方法酸溶预处理方法是通过将稀酸溶液加入污泥中，使有机物发生溶解和水解，从而提高厌氧消化效果。
酸溶预处理可以去除一部分易溶性有机物，阻止后续消化器中的沉积物生成，减少气体阻塞和消化器堵塞的风险。
此外，酸溶预处理过程中产生的大量酸性有机物也能刺激厌氧菌群的生长，加速消化过程。
二、污泥预处理过程中有机物的变化1. 有机物分解污泥中的有机物主要存在于生物聚集体中，预处理过程中，通过破坏细胞壁、蛋白质的裂解以及催化剂的作用，有机物得以释放出来。
在预处理过程中，有机物的分解主要经历溶解、水解和酸化等阶段。
溶解是指有机物溶解于水相中，水解是指有机物经过酶的作用，被分解成较小的有机化合物，酸化则是有机酸的积累和pH值的降低。
2. 氨氮的变化污泥中的氨氮主要来源于蛋白质的降解，预处理过程中，蛋白质水解为氨基酸，进一步解氨生成氨氮。
此外，在酸性环境下，氨的游离程度增加，导致氨氮的释放增加。
在厌氧消化过程中，氨氮会进一步转化为氨气，通过气体阻隔装置的分离，产生沼气。
污水处理污泥厌氧消化技术全解
污水处理污泥厌氧消化技术全解(1)采用两级消化时，一级消化池和一级消化池的停留时间之比可采用1：1、2：1或3：2，其中以采用2：1的最多：一级消化池的液位高度必须能满足污泥自流到一级消化池的需要，地下水位较高时、必须考虑池体的抗浮，对消化池进行清理时最好选择地下水位较低的时候进行。
(2)污泥厌氧消化池一般使用水密性、气密性和抗腐蚀性良好的钢筋混凝土结构，直径通常为6～35m，总高与直径之比为0.8～1.0，内径与圆柱高之比为2：1。
池底坡度为8%，池顶距泥面的高度大于1.5m，顶部集气罩直径一般为2m、高度为1~2m、大型消化池集气罩的直径和高度最好分别大于4m和2m。
(3)污泥厌氧消化池一般设置进泥管、出泥管、上清液排出管、溢流管、循环搅拌管、沼气出管、排空管、取样管、人孔、测压管、测温管等，一般进泥管布置在池中泥位以上、其位置、数量和形式应有利于搅拌均匀、破碎浮渣，污泥管道的最小管径为150mm，管材应耐腐蚀或作防腐处理，同时配备管道清洗设备。
(4)上清液排出管可在不同的高度设置3～4个、最小直径为75mm，并有与大气隔断的措施；溢流管要比进泥管大一级，且直径不小于200mm，溢流高度要能保证池内处于正压状态；排空管可以和出泥管共用同一管道；取样管最小直径为100mm，至少在池中和池边各设一根，并伸入泥位以下0.5m；人孔要设两个，且位置合理。
(5)池四周壁和顶盖必须采取保温措施。
污泥厌氧消化池的影响因素有哪些(1)温度、pH值、碱度和有毒物质等是影响消化过得的主要因素、其影响机理和厌氧废水处理相同。
(2)污泥龄与投配率。
为了获得稳定的处理效果，必须保持较长的泥龄。
有机物降解程度是污泥龄的函数，而不是进泥中有机物的函数。
(3)污泥搅拌。
通过搅拌可以使投加新鲜污泥与池内原有成熟污泥迅速充分地混合均匀，从而达到温度、底物浓度、细菌浓度分布完全一致，加快消化过程，提高产气量。
同时可防止污泥分层或泥渣层。
污泥计算、厌氧消化处理污泥
污泥计算、厌氧消化处理污泥⼀，污泥的介绍污泥是⽔处理过程的副产物，包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。
污泥体积约占处理⽔量的0.3%~0.5%左右，如⽔进⾏深度处理，污泥量还可能增加0.5~1倍。
使污泥减量、稳定、⽆害化及综合利⽤。
（1）确保⽔处理的效果，防⽌⼆次污染；（2）使容易腐化发臭的有机物稳定化；（3）使有毒有害物质得到妥善处理或利⽤；（4）使有⽤物质得到综合利⽤，变害为利。
由于污泥处理技术难度⾼、投资⼤、回报不确定等因素，国内涉⾜此领域的企业少且规模⼩，与外国先进国家相⽐差距较⼤。
在我国现有的污⽔处理设施中，有污泥稳定处理设施的不到25％，处理⼯艺和配套设备完善的不到10％。
国外的城市污泥处理与处置已经有近百年的历史，⽆论是进⾏有效利⽤还是填埋处置，污泥处理与其他废物的处理⼀样，皆是以污泥减量化、稳定化、⽆害化、资源化为⽬的。
1）按成分不同分：污泥：以有机物为主要成分。
其主要性质是易于腐化发臭，颗粒较细，⽐重较⼩（约为1.02~1.006），含⽔率⾼且不易脱⽔，属于胶状结构的亲⽔性物质。
初次沉淀池与⼆次沉淀池的沉淀物均属污泥。
沉渣：以⽆机物为主要成分。
其主要是颗粒较粗，⽐重较⼤（约为2左右），含⽔率较低且易于脱⽔，流动性差。
沉砂池与某些⼯业废⽔处理沉淀池的沉淀物属沉渣。
（2）按来源不同分：初次沉淀污泥（也称⽣污泥或新鲜污泥）：来⾃初次沉淀池。
剩余活性污泥（也称⽣污泥或新鲜污泥）：来⾃活性污泥法后的⼆次沉淀池。
腐殖污泥（也称⽣污泥或新鲜污泥）：来⾃⽣物膜法后的⼆次沉淀池。
消化污泥（也称熟污泥）：⽣污泥经厌氧消化或好氧消化处理后的污泥。
化学污泥（也称化学沉渣）：⽤化学沉淀法处理污⽔后产⽣的沉淀物。
例如，⽤混凝沉淀法去除污⽔中的磷；投加硫化物去除污⽔中的重⾦属离⼦；投加⽯灰中和酸性污⽔产⽣的沉渣以及酸、碱污⽔中和处理产⽣的沉渣等均称为化学污泥。
（3）城市污⽔⼚污泥的特性见表城市废⽔⼚污泥的性质和数量表1（1）污泥量计算1初次沉淀污泥量和⼆次沉淀污泥量的计算公式：V=100C0ηQ/1000（100-p）ρ式中：V——初次沉淀污泥量，m3/d；Q——污⽔流量，m3/d；η——去除率，%；（⼆次沉淀池η以80%计）C0——进⽔悬浮物浓度，mg/L；P——污泥含⽔率，%；ρ——沉淀污泥密度，以1000kg/m3计。
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3.现象三 消化液的pH值开始下降， VFA/ALK升高，超 过了0.8，沼气不能燃烧。立即补充碱源， 补充碱度，控制pH值的下降并使之回升。
4.现象四 产气量降低 （1）有机物投配负荷太低 （2）甲烷菌活性太低
5.现象五 消化池出现负压，空气自真空安全阀进入消化池。 （1）排泥量大于进泥量，使消化液位降低。 （2）用于沼气搅拌的压缩机的出气管路出现泄漏， 可导致消化池泄气相出现真空状态 加入Ca（OH）2，NH4OH,NaOH等药剂补充碱度 用风机或压缩机抽送沼气至较远的使用点
10.安全运行 11.做好分析测量与记录
• 运行中异常出现问题的分析与解决 1.现象一 VFA/ALK升高，若大于0.3时应马上采取相应的控制 措施。 （1）水力超负荷 （2）有机物投配超负荷 （3）搅拌效果不好 （4）温度波动太大 （5）存在毒物
2.现象二 沼气中的CO2含量升高，但沼气仍能燃烧。 VFA/ALK升高，超过了0.5，立即加入部分 碱源，保持混合液的碱度，为寻找原因并 采取控制措施提供时间。
消化池的运行管理与工艺流程
• 进排泥控制 • 最短允许消化时间 最大允许有机负荷 • 最短允许消化时间：达到要求消化效果， 污泥在消化池的最短允许水力停留时间。 常用Tm(d)表示。 • 最大允许有机负荷：达到要求消化效果， 单位消化池容积在单位时间内所能消化的 最大有机量。常用Fv[kg/(m3.d)]
• 上清液水质差的原因： 1.含有大量的CO2，起到气浮作用，降低污泥 消化的的浓缩分离性能。 2.本身含有大量的溶解性有机质。 3.消化池排放上清液方式不利于浓缩分离， 浓缩本质是沉淀，沉淀出水一把应从水堰 板流出，二级消化池排放上清液一般没有 堰板。
• pH值及碱度控制 • 正常运行时，产酸菌和甲烷菌会自动保持 平衡，将消化液的PH维持在6.5-7.5的中性 范围。
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• 污泥处理工艺采用：重力浓缩＋中温一级 厌氧消化＋机械脱水工艺； • 浓缩：重力浓缩，气浮浓缩，离心浓缩 • 消化工艺： • 一级消化工艺：污泥进行搅拌和加热，完 成消化 • 二级消化工艺：串联运行，先进入一级消 化，然后进入二级消化，一级消化不排除 上清液，二级消化不设搅拌加热。
• 最佳的进排泥方式为上部进泥底部溢流排 泥，使泥位稳定，保证充分消化的污泥被 排走。 • 进泥温度太低，应注意热沉淀问题，(温度 很低的污泥进池遇热，迅速沉降，其原因 是冷污泥密度大，热污泥密度小)
• 采用中温二级消化，要排放部分上清液， 提高消化池的排泥浓度，减少污泥调质的 加药量。上清液一般由上部阀门控制，重 力排放。 • 上清液含有大量的污染物质，这些物质回 流至污水系统后，必然使其入流污染负荷 增加，应认真对待。
• 消化池的日常维护管理 1.定期取样分析检测 2.经常检测VFA与ALK 3.运行一段时间后，一般将消化池停用并泄 空，进行清沙和清渣 4.搅拌系统应予以定期维护 5.加热系统应定期检查维护
6.经常清洗管道，防止管道结垢。 7.消化池使用一段时间后，应停止运行，进 行全面的防腐防渗检查和处理。 8.一些消化池有时会产生大量泡沫，呈半液 半固体状，严重时可充满气相空间并带入 沼气管路系统。 9.消化系统内的许多管路和阀门为间隙运行， 因而冬季应注意防冻，应定期检查消化池 及加热管路系统
8.现象八 消化液的温度下降，消化效果降低。 （1）蒸汽或热水量供应不足，导致消化池温度下降。 （2）投泥次数太少，，一次投泥量太大，可至加热 系统超负荷，因加热热量不足而导致温度降低， 此时应缩短投泥周期，减少每次投泥量。 （3）混合搅拌不均匀，会使污泥局部过热，局部由 于热量不足而导致温度降低。
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• 加热系统的控制 • 甲烷菌对温度的波动非常敏感，一般应将 o 消化液的温度波动控制在1.0 C • 温度是否稳定，与投泥次数和每次投泥量 及其历时关系很大 • 蒸汽直接池内加热，效率高，但是会消耗 锅炉的部分软化水，污泥的含水率升高， 能导致消化池局部过热
• 采用泥水热交换器进行加热时，污泥流速 控制在1.2m/s以上，流速低时，污泥遇热 结饼，形成烘烤层，降低加热效率。
以下几种原因会导致产酸阶段和产甲烷阶段 失衡，pH降低至6.5一下，并导致VFA(挥发 性脂肪酸)和ORP(氧化还原电位)升高。
1.温度波动大 温度波动大，降低甲烷菌的活性，分解VFA 的速率下降。产酸菌受温度影响小，会不 断的将有机物分解为VFA。累积的VFA与消 化液中的碱度发生反应。
2.投入的有机物超负荷 投泥量增多或进泥中含固量升高时，导致有 机物超负荷，产酸菌活性增大，产生较多 的VFA，甲烷菌的增值速率很慢，不能将增 多的VFA分解掉，VFA累计，使pH值降至 6.5以下。
污泥厌氧消化
——张振 ——鲍李咪 ——付蕾
• 区别 • 污泥好氧消化 • 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。 • 运行能耗多，运行费用高；不能回收沼气；
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• 操作顺序与操作周期 • 消化池的日常运行中有五大操作，进泥， 排泥，排上清液，搅拌，加热。 • 操作不能同时进行，其操作顺序会对消化 效果产生很大的影响。 • 二级消化池非溢流排泥+外池热水循环加热 系统：排放上清液，先排泥后进泥，进泥 时可加热，加热可不与搅拌同步进行。
• 沼气收集系统的控制 • 沼气产量 Qa=（QiCifi—QuCufu）qa • Qa——总沼气产量，m3/d • Qi，Qu——进，排泥量，m3/d • Ci，Cu——进，排泥的浓度，kg/m3 • fi，fu——进，排泥干固体的有机分，% • qa——厌氧分解单位重量的有机物所产生的沼气 量，m3/kgVSS。一般在0.75-1.0 m3/kgVSS。
• 间接预测pH值方法 1.VFA浓度 2.碱度ALK浓度 3.VFA/ALK 4.沼气中CH4含量
• 毒物控制 • 工业成分比较高的污水，污泥消化系统常 出现中毒现象。 • 控制上流有毒物质的排放，加强污染源管 理 • 消化池中加入Na2S，大部分有毒重金属离 子能反应生成不溶性沉淀物，失去毒性。
6.现象六 消化池气相压力增大，自压力安全阀门逸入 大气。 （1）产气量大于用气量，剩余的沼气又无畅 通的去向时，可导致消化池气相压力增大， 可使消化池压力增大。 （2）由于某种原因（水封罐液位太高或不及 时排放冷凝水）导致沼气管路阻力增大。 （3）进泥量大于排泥量，溢流管被堵塞。
7.现象七 消化池排放的上清液含固量升高，水质下降， 同时还使排泥浓度降低。 （1）上清液排放量太大，导致含固量升高 （2）上清液排放的太快，由于排放管内的流 速太大，会携带大量的固体颗粒。 （3）上清液排放口与进泥口距离太近，则进 入的污泥会发生短路，不经泥水分离直接 排走
污泥浓度高时，投泥量主要受Fv影响，浓度 低时，投泥量主要受Tm制约。 对于污泥消化，希望污泥浓度越高越好，消 化时间延长，提高了系统的稳定性。污泥 浓度较低时，消化时间不可能很长，污泥 量或污泥浓度发生波动时，甲烷菌容易受 到冲击，消化效果降低。
• 污泥量与进泥量完全相等，并在进泥之前 先排泥。 • 如果排泥量大于进泥量，消化池工作液为 降低，出现真空状态，消化池池顶的真空 安全阀破坏，空气进入池内浆产生爆炸的 危险。 • 如果排泥量小于进泥量，消化池液位上升， 污泥自溢流管溢走，得不到消化此时
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• 沼气搅拌常用气量控制搅拌强度，沼气用 量可由下式计算 • Qa=KA • Qa——沼气用量，m3/h； • A——消化池的表面积，m2； • K——搅拌强度，单位消化池面积在单位时 间需要的气量，m3/（m2.h）。
• 机械搅拌时，一般用搅拌设备的功率控制 搅拌强度。 P=WV • V——消化池内消化液体积，m2 • W——搅拌强度，单位池容所需的搅拌功率 ，W/m3
3.水力超负荷 • 投泥的体积量突然增多，消化时间缩短， 降低Tm。甲烷菌世代时间长，部分甲烷菌 被冲刷不能恢复，必然造成VFA累计。
4.甲烷菌中毒 • 进泥中有有毒物，会使甲烷菌受到抑制或 完全失去活性，此时产酸俊正常，仍产生 VFA。
• 控制措施 1.外加碱源
2.寻找pH值下降的原因并针对采取相应的控 制措施
搅拌系统的控制 一种意见认为应保持连续搅拌，另一种意见 认为只要每天搅拌数次，总搅拌时间保持 6h之上。 目前运行的消化系统绝大多数采用间歇搅拌 运行，并注意一下几点，投泥过程同时搅 拌，蒸汽加热过程同时搅拌，底部出排泥， 尽量不搅拌，上部排泥，宜同时搅拌。
• 消化系统试运行或正常运行以后改变搅拌 工况，对搅拌混合效果进行测试评价，在 池顶设有观测窗的消化池，可以观察搅拌 均匀性。 • 纵横取样法，示踪法
优点：耗热少，减少了搅拌能耗和污泥含水 率，上清液固体含量。 一级消化池和二级消化池的体积比一般为2:1， 也有1:1，3:2。
脱水工艺：机械脱水，自然风干。
污泥厌氧消化的系统组成
• 消化池—加热系统—搅拌系统—进排泥系 统—集气系统 • 消化池按容积可分为定容式，动容式 • 按池体形状可分为细高柱锥型，粗矮柱锥 型，卵形。