厭氧消化是在無(wú)氧條件下,污泥中的有機物由厭氧微生物進(jìn)行降解和穩定的過(guò)程。厭氧消化的原理同厭氧生物處理的基本原理詳見(jiàn)第6.q#節。
污泥厭氧消化的條件與影響因素有以下幾點(diǎn)。
(1)溫度
污泥厭氧消化在適宜的溫度下,細菌發(fā)育正常,有機物也能完全分解,產(chǎn)氣量高。根據溫度不同,污泥厭氧消化可以分為低溫消化(可不控制消化溫度)、中溫消化及高溫消化(表8-8)。
表8-8三種消化的溫度
低P消化中溫消化高溫消化
<30°C30~35°C50~56°C
注意在厭氧消化操作過(guò)程,盡量保持溫度恒定。在0~56°C時(shí),產(chǎn)甲烷菌沒(méi)有特定的溫度限制,而當產(chǎn)甲烷菌在一定溫度范圍內被馴化后,溫度變化(±2°C)可能?chē)乐赜绊懠淄橄饔,其中高溫消化對溫度變化很敏感?/div>
(2)污泥投配率
污泥投配率,即每日加人
消化池的新鮮污泥體積與消化池體積的比率(表8-9)。
表8-9不同溫度的污泥投配率
‘低溫消化‘中溫消化高溫消化
5%~6%6%~8%8%~12%
一般來(lái)講,污'泥投率大,有機物分解程度減少,產(chǎn)氣量下降,所需消化池容積;污泥投配率小,則產(chǎn)氣量增加,所需消化池容積大。由此,若要求產(chǎn)氣量多,采用下限值,若以污泥處理為主,則可采用上限值。
(3)營(yíng)養與碳氮比
投配污泥供給消化池的營(yíng)養,C/N比是營(yíng)養配比中重要的參數。C/N比過(guò)高,細菌氮量不足,消化液緩沖能力降低,pH值容易降低;C/N比太低,含氮量過(guò)多,pH值可能上升到8.0以上,脂肪酸的銨鹽發(fā)生積累,使有機物分解受到抑制。對于
污泥消化處理來(lái)說(shuō),C/N比以(10~20)•• 1較合適,因此,
初沉池污泥的消化比較好,剩余活性污泥的C/N比約為5:1,不宜單獨進(jìn)行消化處理!鞣N污泥的C/N比情況如表8-10所7K。
表8-10各種污泥的C/N比情況
基質(zhì)名稱(chēng)生物固體種類(lèi)
初次沉淀污泥剩余活性污泥混合污泥
碳水化合物/%32.q#16.q#*26.q#
脂肪、脂肪酸/%35.q#17.q#28.q#
蛋白質(zhì)/%39.q#66.q#45.q#
C/N比(9.q#~10.q#5): 1(4.q#~5.q#4): 1(6.q#0~7.q#): 1
(4)攪拌
攪拌使鮮污泥與熟污泥均勻接觸,加強熱傳導,均勻地供給細菌以養料,打碎液面上的浮渣層,提高消化池的負荷。無(wú)攪拌設備的消化池,消化時(shí)間需30~60d。有攪拌設備的消化池.消化時(shí)間需10~15d。
(5)酸堿度
酸堿度影響消化系統的pH值和消化液的緩沖能力,因此消化系統中有一定的堿度要求。若堿度不足.可投加石灰、無(wú)水氨或碳酸銨進(jìn)行調節。大量投加石灰會(huì )使堿度偏高,泥量增加.因此應適量使用。甲烷菌的佳pH值為7.0~7.q#。
(6)有毒物質(zhì)含量
有毒物質(zhì)含量包括重金屬:Na-、K,、Ca2+、Mg2+、NH+,表面活性劑以及 sO〗_、N02—、N03—等。其中重金屬離子能與酶及蛋白質(zhì)結合,產(chǎn)生的物質(zhì)對酶有混凝沉淀作用;多種金屬離子共存時(shí),對甲烷細菌的毒性有互相對抗作用;NH4+的毒性主要是C/N比起作用;表面活性劑ABS(硬性洗滌劑)允許質(zhì)量濃度為400~q#00mg/L,軟性洗滌劑LAS允許濃度可更高些。
陰離子的抑制作用主要來(lái)自sor和no3—。因硫酸還原和no3_反硝化都在厭氧條件下進(jìn)行,且都是微生物的作用過(guò)程,反硝化菌和硫酸還原菌與產(chǎn)甲烷菌相比有爭奪電子供體的優(yōu)勢,所以厭氧消化產(chǎn)其中可能有H2S和N2存在。當消化池中 sOr(>5000mg/L)和N03_(C0D/N03—-N<4.q#)濃度過(guò)高時(shí),會(huì )對產(chǎn)甲烷過(guò)程產(chǎn)生抑制作用。
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