錳砂濾料生產廠家史上最詳細的污泥消化問題大總結

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　　1、什么是污泥消化?

　　污泥消化是利用微生物的代謝作用，使污泥中的有機物質穩定化。當污泥中的揮發性固體 VSS 含量降到 40% 以下時，即可認為已達到穩定化。污泥消化可以采用好氧處理工藝，也可以采用厭氧處理工藝。

　　2、污泥的好氧消化是什么?

　　污泥的好氧消化是在不投加有機物的條件下，對污泥進行長時間的曝氣，使污泥中的微生物處于內源呼吸階段進行自身氧化。好氧消化可以使污泥中的可生物降解部分(約占污泥總量的80%)被氧化去除，消化程度高、剩余污泥量少，處理后的污泥容易脫水。

　　好氧消化比厭氧消化所需時間要少得多，在常溫下水力停留時間為10~12d，主要用于污泥產量少的場合。一般鼓風量為4.2~16.8m³/(㎡·h)、污泥負荷為0.04~0.05kgBOD5/(kgMLSS·d)，BOD5去除率約50%。

　　3、污泥好氧消化特點和種類有哪些?

　　1)好氧消化上清液BOD5、SS、CODcr和氨氮等濃度較低，消化污泥量少、無臭味、容易脫水，處置方便簡單。好樣消化池構造簡單、容易管理、沒有甲烷爆炸的危險。

　　2)不能回收利用沼氣能源，運行費用高，能耗大，消化后的污泥進行重力濃縮時。因為好氧消化不采取加熱措施，所以污泥有機物分解程度隨溫度波動大。

　　好氧消化有普通好氧消化和高溫好氧消化兩種。普通好氧消化與活性污泥法相似，主要靠延時曝氣來減少污泥的數量。

　　高溫好氧消化利用微生物氧化有機物時所釋放的熱量對污泥進行加熱，將污泥溫度升高到40~70℃，達到在高溫條件下對污泥進行消化的目的。與普通好氧消化相比，高溫好氧消化反應更快，停留時間更短，而且幾乎可以殺死所有病原體，不需要進一步消毒處理。

　　高溫好氧消化可以在大多數自然氣候條件下，利用自身活動產生的熱量達到高溫條件，不需要外加熱源，只要對消化池加蓋保溫即可。

　　4、厭氧消化是什么?與高濃度廢水的厭氧處理區別在哪里?

　　污泥的厭氧消化是利用厭氧微生物經過水解、酸化、產甲烷等過程，將污泥中的大部分固體有機物水解、液化后并最終分解掉的過程。

　　產甲烷菌最終將污泥有機物中的碳轉變成甲烷并從污泥中釋放出來，實現污泥的穩定化。

　　污泥的厭氧消化與高濃度廢水的厭氧處理有所不同。廢水中的有機物主要以溶解狀態存在，而污泥中的有機物則主要以固體狀態存在。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采用，因此常見的污泥厭氧消化實際都是中溫消化。

　　5、污泥厭氧消化池的基本要求有哪些?

　　1)采用兩級消化時，一級消化池和一級消化池的停留時間之比可采用1：1、2：1或3：2，其中以采用2：1的最多：一級消化池的液位高度必須能滿足污泥自流到一級消化池的需要，地下水位較高時、必須考慮池體的抗浮，對消化池進行清理時最好選擇地下水位較低的時候進行。

　　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構，直徑通常為6～35m，總高與直徑之比為0.8～1.0，內徑與圓柱高之比為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置進泥管、出泥管、上清液排出管、溢流管、循環攪拌管、沼氣出管、排空管、取樣管、人孔、測壓管、測溫管等，一般進泥管布置在池中泥位以上、其位置、數量和形式應有利于攪拌均勻、破碎浮渣，污泥管道的最小管徑為150mm，管材應耐腐蝕或作防腐處理，同時配備管道清洗設備。

　　4)上清液排出管可在不同的高度設置3～4個、最小直徑為75mm，并有與大氣隔斷的措施;溢流管要比進泥管大一級，且直徑不小于200mm，溢流高度要能保證池內處于正壓狀態;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一根，并伸入泥位以下0.5m;人孔要設兩個，且位置合理。

　　5)池四周壁和頂蓋必須采取保溫措施。

　　6、污泥厭氧消化池的影響因素有哪些?

　　1)溫度、pH值、堿度和有毒物質等是影響消化過得的主要因素、其影響機理和厭氧廢水處理相同。

　　2)污泥齡與投配率。為了獲得穩定的處理效果，必須保持較長的泥齡。有機物降解程度是污泥齡的函數，而不是進泥中有機物的函數。

　　3)污泥攪拌。通過攪拌可以使投加新鮮污泥與池內原有成熟污泥迅速充分地混合均勻，從而達到溫度、底物濃度、細菌濃度分布完全一致，加快消化過程，提高產氣量。同時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，可以單獨進行厭氧消化處理，二沉池排出的剩余活性污泥的C/N約為(4.6～5)：1，不宜單獨進行消化，應當與初沉池混合提高碳氮比后再一起厭氧消化處理。

　　7、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。在不計排出消化液的情況下，消化池的固體停留時間與水力停留時間相同，也就是污泥的消化時間。

　　例如污泥投配率為5%時，生污泥在消化池中的停留時間即泥齡為20d，污泥體積投配率為0.05m³/(m³.d)。

　　投配率高，消化速度慢，可能造成消化池內脂肪酸的積累，使pH值下降，污泥消化不完全，產氣量下降，污泥削減量減少。投配率低，污泥消化比較完全，產氣率較高，但要求消化池容積足夠大，這樣會使消化池容積利用率降低、基建費用增高。

　　另外，為保證消化池內微生物的數量與污泥有機物的比率即污泥負荷穩定，污泥的投配率與污泥的含水率也有關系，含水率低的污泥投配率應當適當減小，含水率低時污泥的投配率可以適當加大。

　　8、污泥厭氧消化池消化污泥的培養方法有哪些?

　　污泥厭氧消化系統的啟動，就是完成厭氧消化污泥即厭氧活性污泥或甲烷菌的培養過程。厭氧消化污泥的培養方法有兩種：

　　1)逐步培養法：即向厭氧消化池內逐步投入生污泥，使生污泥自行逐漸轉化為厭氧消化污泥的方法。此法使活性污泥經歷一個由好氧到厭氧的轉變過程，加上厭氧微生物的生長速率比好氧微生物要低很多，因此逐步培養過程耗時很長，一般需要6個月到10個月左右才能完成。

　　2)接種培養法：即向污泥厭氧消化池內投入總容積10%~30%的厭氧接種污泥的方法。接種污泥一般取自正在運行的城市污水處理廠的污泥厭氧消化池，當液態消化污泥運輸不便時，可使用經過機械脫水的干污泥。

　　在缺乏厭氧消化污泥的地方，可以從坑塘中取腐化的有機底泥，或以人糞、豬糞、牛糞、酒糟或初沉池污泥來作為菌種。將污泥先用水溶化，再用2mm×2mm的濾網過濾除去大塊雜質，再進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。

　　9、厭氧消化池消化污泥培養時的注意事項?

　　1)污泥厭氧消化池處理的對象是活性污泥，一般不存在毒性問題。但為了加快培養啟動過程，除了投入接種污泥外，還應做好加熱保溫工作。

　　2)充分攪拌消化池內的接種污泥加熱至規定溫度后，再逐漸投加濃縮污泥，同時繼續做好加熱和攪拌工作，使消化池內的溫度始終處于最佳狀態。

　　3)采用接種培養法時，初期生污泥的投加量與接種消化污泥的數量和培養時間有關，早期可按設計進泥量的30%～50%投加，一般培養到60d后，再逐漸增加投泥量。

　　4)經常測定產氣量和池內消化液VFA的濃度及pH直、如果由監測結果發現消化進行得很不正常，應立即減少進泥量、或再投加其他類型的消化污泥作為接種污泥重新培養。

　　5)為防止發生爆炸事故，接種前應使用氮氣將消化池和輸氣管路系統中的空氣置換出來，產生沼氣后，再逐漸把氮氣置換出去。

　　6)污泥厭氧消化池處理的對象是活性污泥，其中的跤、氮、磷等營養物質一般是均衡的，能夠適應厭氧微生物生長繁殖的需要。因此，在消化污泥的培養過程中不必處理高濃度工業廢水那樣需要加入營養物質。

　　10、污泥厭氧消化池內設置攪拌的作用

　　混合攪拌是提高污泥厭氧消化效率的關鍵條件之一，沒有攪拌的厭氧消化池，池內料液必然存在分層現象。透過攪拌可消除分層，增加污泥與微生物的接觸，使進泥與池中原有料液迅速混勻，并促進沼氣與消化液的分離，同時防止浮渣層結殼。攪拌良好的消化池容積利用率可達到70%，而攪拌不合理的消化池的容積利用率會降到50%以下。

　　攪拌可以連續進行，也可以間歇操作，多數污水廠采用間歇攪拌方式。一般情況下，每隔2~4h攪拌1次，攪拌時間不應超過1h。通常在進泥和蒸汽加熱時同時進行攪拌，而在排放消化液時應停止攪拌、使上清液經靜止沉淀分離后排出。采用底部排泥方式時排泥過程中可停止攪拌，而在采用上部排泥方式時在排泥過程中必須同時進行攪拌。

　　11、污泥厭氧消化池的攪拌方式

　　1)池內機械攪拌：即在池內設有螺旋槳，通過池外電機驅動而轉動對消化混合液進行攪拌，攪拌強度一般為10~20W/m3池容，所需能耗約為0.0065KW/m3。每個攪拌器的最佳攪拌半徑為3～6m，如果消化池直徑較大，可以設置多個攪拌器，呈等邊三角形等均勻方式布置，適用于大型消化池。

　　機械攪拌的優點是對消化污泥的泥水分離影響較小，缺點是傳動部分容易磨損，通過消化池頂的軸承密封的氣密性問題不好解決。密封可以采用在攪拌軸上焊接水封罩、消化池頂蓋上設水封槽的方式，水封罩在水封槽內轉動可起到密封作用，水封槽內的水深可以根據消化池內氣相壓力而定。

　　2)沼氣攪拌：即用壓縮機從池頂將沼氣抽出，再從池底沖入，循環沼氣進行攪拌，沼氣攪拌有利于使沼氣中的CO2作為產甲烷的底物被產甲烷細菌利用，攪拌強度一般為1～2m3沼氣/(m2˙h)，所需能耗為0.005～0.008KW/m3，所用壓縮機必須保證絕不漏氣，以免吸入空氣或泄漏沼氣引起爆炸。

　　3)水泵循環消化液攪：通常在池內設射流器，由池外水泵壓送的循環消化液經射流器噴射，從喉管真空處吸進一部分池中的消化液或熟污泥，污泥和消化液一起進入消化池的中部形成較強烈的攪拌，所需能耗約為0.005KW/m3，用污泥泵抽取消化污泥進行攪拌可以結合污泥的加熱一起進行。

　　12、厭氧消化池的水泵循環攪拌的特點和基本要求

　　使用水泵抽取消化池內的部分混合液加壓回流到消化池內、實現進水或進泥與原混合液充分混合的方法，稱為水泵循環攪拌。水泵循環攪拌設備簡單，維修方便，為了使混合液混合完全，需要的循環量較大，1m3有效池容積攪拌所需能耗一般為0.005kW。為提高混合效果，通常在消化池內設射流器，由水泵壓送的混合液經射流器噴射，在射流器喉管處形成真空，吸進一部分池中的消化液或熟污泥，形成更為強烈的攪拌。

　　為了防止堵塞，循環混合液管道的最小管徑不能小于150mm。射流器的選擇必須與水泵的揚程相匹配，所采用污水泵的揚程一般為15～20m，引射流量與抽吸流量之比一般為1：(3~5)。射流器的工作半徑為5m左右，當消化池的直徑超過10m時，可設置多個射流器。

　　采用水泵循環攪拌時，由于經過水泵葉輪的劇烈攪動和水封器噴嘴的高速射流，會將污泥打得粉碎，對消化污泥的泥水分離非常不利，有時會引起上清液SS過大。因此，這種攪拌方式比較適用于小型消化池。

　　14、污泥厭氧消化池的沼氣攪拌方式

　　污泥厭氧消化池的攪拌是利用消化池產生的一部分沼氣，經過壓縮機加壓后通過豎管或池底的擴散器再送入消化池，達到攪拌混合均勻的目的。沼氣攪拌的方式有三種：

　　1)氣提式攪拌：將沼氣壓入設在消化池的導流管中部或底部，使沼氣和消化液混合后，含沼氣泡的污泥密度減小后沿導流管上升，使消化池內消化液不斷循環攪拌達到混合的目的。

　　2)豎管式攪拌：根據消化池直徑大小，在池內均勻布置若干根豎管，經過加壓的沼氣通過沼氣配氣總管分配到各根豎管，再從豎管下端噴出，起到攪拌混合的作用。

　　3)擴散式攪拌：經過壓縮的沼氣通過安裝在消化池底部的氣體擴散器在消化池內產生消化液的旋轉流動，起到攪拌混合作用。

　　15、污泥厭氧消化池的加熱方式

　　污泥厭氧消化一般都采用中溫35℃消化，為保持消化池內的溫度適中，必須對進泥進行加熱升溫。厭氧消化池的常用加熱方式有在消化池外熱交換器預熱、用蒸汽直接在消化池內加熱、在消化池內部安裝熱水加熱盤管等三種。還有在消化池外建預熱投配池對生污泥加熱后再投加到消化池中的方式。

　　甲烷菌對溫度波動非常敏感，一般應將消化污泥的溫度波動控制在土1℃范圍內。溫度波動即加熱的效果與進泥次數、進泥歷時和每次的進泥量有關，進泥次數少必然導致每次進泥量較多，使加熱系統超負荷，供熱不足引起溫度的降低。因此，進泥應盡量均勻和接近連續。

　　16、污泥厭氧消化池產氣量下降的原因主要有哪些?

　　以城市污水處理廠污泥中溫厭氧消化為例，生污泥含水率為96%左右、投配率為6%～8%時，每立方米生污泥的產氣量為10～12m3。如果采用高溫消化，同樣的條件下，每立方米生污泥的產氣量可達到22～23m³，投配率為13%～15%時每立方米生污泥的產氣量為13～15m³。

　　1)有機物投配負荷太低：在其他條件正常時，沼氣產量與投入的有機物成正比，投入的有機物越多，沼氣產量越多。反之，投入的有機物越少，則沼氣產量越少。出現產氣量下降的原因，往往是由于濃縮池運行不佳，濃縮效果較差，大量有機固體隨濃縮池上清液流失，導致進入消化池的污泥濃度降低，即相同體積進泥的情況下有機物數量減少。此時可通過加強對污泥濃縮工藝的控制，保證達到合格的濃縮效果。

　　2)甲烷菌活性降低：由于某種原因導致甲烷菌活性降低，分解VFA速率降低，因而沼氣產量也隨之降低。水力負荷過大、有機物投配負荷過大、溫度波動過大、攪拌效果不均勻、進水存在毒物等因素均可使甲烷菌活性降低，要分析具體原因，采取相應的對策。

　　3)排泥量過大：使消化池內厭氧微生物的數量減少，破壞了微生物量與營養量的平衡，使產氣量隨之降低，對策自然是減少排泥量。

　　4)消化池有效容積減少：由于池內液面浮渣的積累和池底泥沙的堆積使消化池有效容積減小，整體消化效果下降，產氣量也隨之降低。此時應排空消化池進行清理，同時檢查浮渣消除設施的運行情況和預處理設施沉砂池的除砂效率，對存在的故障及時消除。

　　5)沼氣泄漏：消化池和輸氣系統的管道或設施出現漏氣現象使計量到的產氣量比實際產氣量小，此時應立即查找漏點并予以修補，以防止出現沼氣爆炸等更大的事故。

　　6)消化池內溫度下降：進泥量過大或加熱設施出現故障使消化池內溫度下降，產氣量也隨之降低。此時對策是把消化池內的污泥加熱到規定的溫度，同時減少進泥量和排泥量。

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