污泥做碳源资料讲解
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目前全世界都有利用初沉池污泥发酵产生VFA 的产业 化应用， 但得到的VFA 的量不足以满足脱氮除磷的需求。
20参20考/5文/1献3：剩余污泥厌氧水解酸化产VFA 的研究；纪海涛， 张红亚，安徽建筑工业学院环境与能源工程学院， 合肥230022
污泥作为污水厂内碳源的水解特性及工艺选择；刘智晓， Sille Bendix Larsen， Gert Petersen， 马宝玲
2020/5/13
为了获得可靠的生物脱氮效果，进水COD/TKN 至少 要达到7-8 以上，而我国很多污水厂COD/TKN 却在3-5 之 间;
对于EBPR，进水COD/TP≥40，可快速降解有机物 ( rbCOD) 与TP 比值至少在18-20 以上，或VFA/TP≥4 -7， 厌氧区挥发性脂肪酸VFA 浓度至少要达到25 mg /L，才有 可能获得比较满意的除磷效果，而我国很多污水厂实际进 水VFA 却不足10 mg /L，尤其是南方城市，如果仅仅依赖 进水中极为有限的VFA 含量和厌氧池内1-2 h 的短时间发 酵，往往无法满足脱氮除磷对rbCOD 和VFA 的要求，因 此补充rbCOD、VFA 往往是实现EBPR、改善出水水质的 必然选择。
利用剩余污泥水解酸化产VFA 主要是将污泥 厌氧消化控制在水解和酸化2 个阶段， 实际过程 中水解和酸化是一起进行的。
2020/5/13
厌氧发酵的污泥选择
(1)初沉污泥 初沉污泥含有较高浓度的易降解有机物(如原水中含
有的蛋白质、脂肪、碳水化合物等)，这部分有机物易于 在较短的SRT内发生水解发酵，并产生高浓度的VFAs。
相比，充分发掘污水厂潜在的“内碳源”补充进 水rbCOD，无疑是绿色、可持续的发展方向。
其次它也是资源化利用剩余污泥的一个好方 法，所以它具有广阔的应用前景。
2020/5/13
参考文献：刘智晓， 季民， 郝赟， 孟轶.利用活性污泥水解发酵补充碳源优化脱氮除磷.
国内外应用情况
活性污泥水解技术逐步得到开发和应用，但 生产规模的工艺案例相对较少，北欧一些国家如 丹麦、瑞典近些年成功发展了侧流活性污泥水解 工艺，并得到成功应用，而我国在这方面的实践 相对滞后，活性污泥水解多限于实验室研究阶段， 工程规模的污泥水解案例尚未见报道。
2020/5/13
参考文献：余杰，郑国砥，高定，等. 城市污泥生物好氧发酵对有机污染物的降解及其影响因素[J]. 生态学报，2012，32（7）： 2271-2278.
污泥处理处置的难题
①污泥产量大，资源化利用率低，运输和处理处置 成本高；
②城市污水厂污泥通常含有重金属，有毒难降解物 质等，所以作为农肥等资源化应用受限；
污泥厌氧消化产生的短链脂肪酸脱氮除磷效 果甚至可以优于外加碳源。有研究表明污泥的酸 化水解产物的脱氮速率分别是城市污水脱氮速率 的3倍，是投加甲醇脱氮速率的1.33倍。
2020/5/13
参考文献：厌氧消化污泥水解补充碳源研究-复旦大学
应用前景
近些年，基于初沉污泥或活性污泥的污泥水 解技术逐渐成为研究热点，与投加外部商业碳源
2020/5/13
第二章 污泥厌氧消化开发内碳源
72%的甲烷由乙酸脱羧生成。
2020/5/13
2020/5/13
参考文献：Liang Zhang，Shujun Zhang, Shuying Wang. Enhanced biological nutrient removal in a simultaneous fermentation,denitrification and phosphate removal reactor using primary sludge as internal carbon source
2020/5/13
1.2 剩余污泥的处理、处置问题
截止2010 年底，我国年污泥总产 生量（以含水率80%计）已达到3000 万吨左右，并以每年约10%的速度增 长。然而我国污水厂存在较为严重的 “重水轻泥”现象，约80%的脱水污 泥未经稳定化处理直接填埋或焚烧， 易造成环境的二次污染，使污水处理 设施的环境效益大打折扣。
污泥厌氧消化开发内碳源汇报
2020/5/13
第一章 背景
1.1 污水处理厂碳源不足问题
进水碳源匮乏是我国污水厂普遍面临的棘手问题，尤 其是进水中可快速降解有机物( rbCOD) 或短链脂肪酸 ( SCVFAs) 不足，往往导致生物系统脱氮除磷效率低下和 出水水质不稳定。
我国城镇污水BOD5/TN总体偏低问题将长期存在： 1、70%城镇污水BOD5/TN低于4，56%BOD5/TN>3； 2、59%城镇污水SS/BOD5大于1.2，43%城镇污水 SS/BOD5甚至超过1.5（使污泥活性偏低）。
(2)二沉池剩余污泥
主要成分则是以难降解 的微生物菌体为骨架并吸附 了一部分待降解的污染物， 其细胞的溶壁过程尤其是吸 附的颗粒态的复杂污染物的 水解发酵过程，需要复杂的 酶系统和较长的SRT。
与初沉污泥相比，它的 产量大，可以开发出更多内 碳源，但目前国内仅限于实 验阶段。
2020/5/13
参考文献：李杨, 段小睿等.pH对剩余污泥厌氧酸化的影响.
2020/5/13
参考文献：刘智晓,季民,郝赟，孟轶.利用活性污泥水解发酵补充碳源优化脱氮除磷.
wenku.baidu.com
碳源不足的原因：
1、我国污水收集系统普遍设置化粪池，造成 COD损耗超过40%，改造难度大；
2、城市地下管网建设滞后，普遍采用合流 制，雨水携带大量DO和泥沙进入管道，雨污分流 还需相当长时间；
3、城市老城区管网老旧，破损严重，渗漏 水带入大量DO，管网越长，COD损耗越大，这 是南方城市BOD5偏低的一个主要原因。
③污泥填埋导致渗滤液产量增大，且有渗漏风险； ④污泥焚烧投资成本过高。
2020/5/13
污泥常规处理方法
2020/5/13
参考文献：王雅婷. 城市污水厂污泥的处理处置与综合利用[J]. 环境科学与管理,2011,36(1):90-94.
污泥开发碳源的优点
污泥厌氧消化不仅可以产生短链脂肪酸补充 污水脱氮除磷工艺中碳源的不足，降低运行费用。 还可以实现污泥的减量化和资源化。
20参20考/5文/1献3：剩余污泥厌氧水解酸化产VFA 的研究；纪海涛， 张红亚，安徽建筑工业学院环境与能源工程学院， 合肥230022
污泥作为污水厂内碳源的水解特性及工艺选择；刘智晓， Sille Bendix Larsen， Gert Petersen， 马宝玲
2020/5/13
为了获得可靠的生物脱氮效果，进水COD/TKN 至少 要达到7-8 以上，而我国很多污水厂COD/TKN 却在3-5 之 间;
对于EBPR，进水COD/TP≥40，可快速降解有机物 ( rbCOD) 与TP 比值至少在18-20 以上，或VFA/TP≥4 -7， 厌氧区挥发性脂肪酸VFA 浓度至少要达到25 mg /L，才有 可能获得比较满意的除磷效果，而我国很多污水厂实际进 水VFA 却不足10 mg /L，尤其是南方城市，如果仅仅依赖 进水中极为有限的VFA 含量和厌氧池内1-2 h 的短时间发 酵，往往无法满足脱氮除磷对rbCOD 和VFA 的要求，因 此补充rbCOD、VFA 往往是实现EBPR、改善出水水质的 必然选择。
利用剩余污泥水解酸化产VFA 主要是将污泥 厌氧消化控制在水解和酸化2 个阶段， 实际过程 中水解和酸化是一起进行的。
2020/5/13
厌氧发酵的污泥选择
(1)初沉污泥 初沉污泥含有较高浓度的易降解有机物(如原水中含
有的蛋白质、脂肪、碳水化合物等)，这部分有机物易于 在较短的SRT内发生水解发酵，并产生高浓度的VFAs。
相比，充分发掘污水厂潜在的“内碳源”补充进 水rbCOD，无疑是绿色、可持续的发展方向。
其次它也是资源化利用剩余污泥的一个好方 法，所以它具有广阔的应用前景。
2020/5/13
参考文献：刘智晓， 季民， 郝赟， 孟轶.利用活性污泥水解发酵补充碳源优化脱氮除磷.
国内外应用情况
活性污泥水解技术逐步得到开发和应用，但 生产规模的工艺案例相对较少，北欧一些国家如 丹麦、瑞典近些年成功发展了侧流活性污泥水解 工艺，并得到成功应用，而我国在这方面的实践 相对滞后，活性污泥水解多限于实验室研究阶段， 工程规模的污泥水解案例尚未见报道。
2020/5/13
参考文献：余杰，郑国砥，高定，等. 城市污泥生物好氧发酵对有机污染物的降解及其影响因素[J]. 生态学报，2012，32（7）： 2271-2278.
污泥处理处置的难题
①污泥产量大，资源化利用率低，运输和处理处置 成本高；
②城市污水厂污泥通常含有重金属，有毒难降解物 质等，所以作为农肥等资源化应用受限；
污泥厌氧消化产生的短链脂肪酸脱氮除磷效 果甚至可以优于外加碳源。有研究表明污泥的酸 化水解产物的脱氮速率分别是城市污水脱氮速率 的3倍，是投加甲醇脱氮速率的1.33倍。
2020/5/13
参考文献：厌氧消化污泥水解补充碳源研究-复旦大学
应用前景
近些年，基于初沉污泥或活性污泥的污泥水 解技术逐渐成为研究热点，与投加外部商业碳源
2020/5/13
第二章 污泥厌氧消化开发内碳源
72%的甲烷由乙酸脱羧生成。
2020/5/13
2020/5/13
参考文献：Liang Zhang，Shujun Zhang, Shuying Wang. Enhanced biological nutrient removal in a simultaneous fermentation,denitrification and phosphate removal reactor using primary sludge as internal carbon source
2020/5/13
1.2 剩余污泥的处理、处置问题
截止2010 年底，我国年污泥总产 生量（以含水率80%计）已达到3000 万吨左右，并以每年约10%的速度增 长。然而我国污水厂存在较为严重的 “重水轻泥”现象，约80%的脱水污 泥未经稳定化处理直接填埋或焚烧， 易造成环境的二次污染，使污水处理 设施的环境效益大打折扣。
污泥厌氧消化开发内碳源汇报
2020/5/13
第一章 背景
1.1 污水处理厂碳源不足问题
进水碳源匮乏是我国污水厂普遍面临的棘手问题，尤 其是进水中可快速降解有机物( rbCOD) 或短链脂肪酸 ( SCVFAs) 不足，往往导致生物系统脱氮除磷效率低下和 出水水质不稳定。
我国城镇污水BOD5/TN总体偏低问题将长期存在： 1、70%城镇污水BOD5/TN低于4，56%BOD5/TN>3； 2、59%城镇污水SS/BOD5大于1.2，43%城镇污水 SS/BOD5甚至超过1.5（使污泥活性偏低）。
(2)二沉池剩余污泥
主要成分则是以难降解 的微生物菌体为骨架并吸附 了一部分待降解的污染物， 其细胞的溶壁过程尤其是吸 附的颗粒态的复杂污染物的 水解发酵过程，需要复杂的 酶系统和较长的SRT。
与初沉污泥相比，它的 产量大，可以开发出更多内 碳源，但目前国内仅限于实 验阶段。
2020/5/13
参考文献：李杨, 段小睿等.pH对剩余污泥厌氧酸化的影响.
2020/5/13
参考文献：刘智晓,季民,郝赟，孟轶.利用活性污泥水解发酵补充碳源优化脱氮除磷.
wenku.baidu.com
碳源不足的原因：
1、我国污水收集系统普遍设置化粪池，造成 COD损耗超过40%，改造难度大；
2、城市地下管网建设滞后，普遍采用合流 制，雨水携带大量DO和泥沙进入管道，雨污分流 还需相当长时间；
3、城市老城区管网老旧，破损严重，渗漏 水带入大量DO，管网越长，COD损耗越大，这 是南方城市BOD5偏低的一个主要原因。
③污泥填埋导致渗滤液产量增大，且有渗漏风险； ④污泥焚烧投资成本过高。
2020/5/13
污泥常规处理方法
2020/5/13
参考文献：王雅婷. 城市污水厂污泥的处理处置与综合利用[J]. 环境科学与管理,2011,36(1):90-94.
污泥开发碳源的优点
污泥厌氧消化不仅可以产生短链脂肪酸补充 污水脱氮除磷工艺中碳源的不足，降低运行费用。 还可以实现污泥的减量化和资源化。