污泥的好氧消化是在不投加有機物的條件下，對污泥進(jìn)行長(cháng)時(shí)間的曝氣，使污泥中的微生物處于內源呼吸階段，在進(jìn)行自身氧化消耗過(guò)程中不斷減少。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，消化程度髙、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(shí)間要少得多，當消化污泥為剩余活性污泥時(shí)，好氧消化水力停留時(shí)間一般為10?15d，當消化污泥為剩余活性污泥和初沉污泥的混合物時(shí)，好氧消化水力停留時(shí)間一般為15~25d,主要用于污泥產(chǎn)量較小的場(chǎng)合。好氧消化污泥負荷一般為0.04~0.05kgBOD5/(kgMLSS-d),BOD5的去除率約50%。

1.工藝原理及過(guò)程

好氧消化類(lèi)似于活性污泥法，當污泥中的有機物耗盡時(shí)，微生物開(kāi)始消耗其本身的原生質(zhì)，以獲得細胞反應所需的能量，細胞組織被好氧氧化為二氧化碳、水和氨氮，氨氮隨著(zhù)消化作用的進(jìn)行而逐步被氧化為硝酸鹽。

好氧消化上清液的BOD5、SS、COD&和氨氮等濃度較低，消化污泥量少、無(wú)臭味、容易脫水。好氧消化池構造簡(jiǎn)單、容易管理，沒(méi)有甲烷爆炸的危險。好氧消化不能回收利用沼氣能源，運行費用高、能耗大，而且不采取加熱措施，所以污泥有機物分解程度隨溫度波動(dòng)大。

2.工藝控制

(1)好氧消化系統中堿度不足以對混合液起到緩沖作用時(shí)，pH值將下降，影響消化效果，因此，應確保好氧消化池內PH值維持在7左右，如pH值太低，可投加堿源補充堿度。

(2)好氧消化池內的溶解氧含量不能低于2mg/L,而且污泥必須保持懸浮狀態(tài)，因此必須提供足夠的攪拌強度，為便于攪拌，污泥的含水率應在95%左右。

(3)好氧消化為放熱反應，池內溫度稍高于人池污泥溫度，普通好氧消化一般為20?251。當溫輿低于20t時(shí)，水力停留時(shí)間將大為延長(cháng)，pH值也隨之下降，因此，運行時(shí)應密切監測好氧消化池池內溫度。

工、皮氧消化

污泥的厭氧消化是利用兼性菌和厭氧菌進(jìn)行水解、酸化、產(chǎn)甲烷等厭氧生化反應，將污泥中的大部分固體有機物水解、液化后并終分解掉的一種污泥處理工藝。首先，有機物被厭氧消化分解，可使污泥穩定化，使之不易腐敗。其次，通過(guò)厭氧消化，大部分病原菌或蛔蟲(chóng)卵被殺死或作為有機物被分解，使污泥無(wú)害化。第三，隨著(zhù)污泥被穩定化，不僅是一種減量過(guò)程，而且將產(chǎn)生大量高熱值的沼氣，作為能源利用，使污泥資源化。另外，污泥經(jīng)消化以后，其中的部分有機氮轉化成了氨氮，提高了污泥的肥效。一般污水處理場(chǎng)生污泥約含65%的有機物和35%的無(wú)機物，通過(guò)厭氧消化處理后，污泥中的有機物約有1/2~1/3被分解，消化污泥的體積減少60%~70%。

大型污水處理廠(chǎng)的污泥厭氧消化一般采用中溫消化（30~37t：)o

1.工客原理及過(guò)程

有機物質(zhì)厭氧消化產(chǎn)生沼氣，是一個(gè)由多種細菌參與的多階段生化反應過(guò)程，每一種反應階段都以某類(lèi)細菌為主，其產(chǎn)物供下一階段的細菌利用，反應過(guò)程主要分為以下三個(gè)階段：

(1)水解階段

污泥中的有機物成分很復雜，主要包括碳水化合物（主要是淀粉和纖維素）、類(lèi)脂化合物（主要為脂肪）和蛋白質(zhì)。以上物質(zhì)在污泥液中基本上都以固態(tài)或膠態(tài)存在，細菌無(wú)法將其直接吸收至體內。但一些兼性細菌可以向體外分泌胞外酶，將以上大分子的固態(tài)和膠態(tài)物質(zhì)水解成細菌可吸收的溶解性物質(zhì)，產(chǎn)物如下：

脂肪甘油+脂肪酸蛋白質(zhì)u氨基酸+脂肪酸

(2)產(chǎn)酸階段

進(jìn)行水解的兼性菌完成水解以后，可將水解產(chǎn)物吸人細胞內，繼續進(jìn)行分解代謝，代謝產(chǎn)物主要為揮發(fā)性脂肪酸、揮發(fā)醇及一些醛酮物質(zhì)。消化液中的揮發(fā)性脂肪酸則主要為乙酸、丙酸和丁酸，其中又以乙酸為主，占總量的65%~75%。揮發(fā)醇主要為甲醇和乙醇。能夠進(jìn)行水解和酸性消化的細菌統稱(chēng)為產(chǎn)酸菌，一般都為兼性菌。

(3)產(chǎn)甲烷階段

在該階段，起主要作用的為產(chǎn)甲烷細菌。但由于該類(lèi)細菌繁殖速度慢，代謝活力不強，只能利用揮發(fā)性脂肪酸這樣一些易降解物質(zhì)進(jìn)行代謝，產(chǎn)生甲烷。而揮發(fā)性脂肪酸正是產(chǎn)酸階段的主要產(chǎn)物，因此，產(chǎn)酸階段是產(chǎn)甲烷階段的前提。大部分甲烷細菌將產(chǎn)酸階段產(chǎn)生的乙酸吸人胞內進(jìn)行代謝，產(chǎn)生甲烷，也有少量甲烷細菌能將H2和C02直接還原為CH4。甲烷細菌為專(zhuān)性厭氧菌，氧的存在能使之中毒，失去活性。

2.厭氧消化系統

(1)消化池

常見(jiàn)的是圓柱形固定蓋式消化池，由集氣罩、池蓋、池體與下錐體四部分組成，見(jiàn)圖4-3。

(2)進(jìn)、排泥系統

消化池的進(jìn)泥與排泥形式有多種，包括上部進(jìn)泥下部直排、上部進(jìn)泥下部溢流有的消化池同時(shí)設有三種進(jìn)排泥方式，可任意選擇，并安裝了溢流排泥器。在運行管理上，當采用下部直接排泥時(shí)，需要嚴格控制進(jìn)排泥平衡，稍有差別，時(shí)間長(cháng)了即引起工作液位的變化。如果排泥量大于進(jìn)泥量，工作液位將下降，池內氣相有產(chǎn)生真空的危險；如果排泥量小于進(jìn)泥量，工作液位將上升，導致氣相容積縮小或污泥從溢流管流走。當采用上部溢流排泥時(shí)，會(huì )降低消化效果。因為經(jīng)充分消化的污泥，其顆粒密度增大，當停止攪拌會(huì )沉至下部，而未經(jīng)充分消化的污泥會(huì )浮至上部被溢流排走。上部進(jìn)泥下部溢流排泥能克服以上兩種排泥方式的不足，既不需控制排泥，也不會(huì )將未經(jīng)消化的污泥排走。

(3)攪拌系統

消化池內需保持良好的混合攪拌，沒(méi)有攪拌的厭氧消化池，池內料液必然存在分層現象。攪拌能使污泥顆粒與厭氧微生物均勻混合，使消化池各處的污泥濃度、pH、微生物種群等保持均勻一致，并及時(shí)將熱量傳遞至池內各部位，使加熱均勻且大大降低池底泥砂的沉積與池面浮渣的形成。在出現有機物沖擊負荷或有毒物質(zhì)進(jìn)人時(shí)，均勻地攪拌混合可使其沖擊或毒性降至低。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(huì )降到50%以下。

常用的攪拌方式有機械攪拌、水力循環(huán)攪拌、水泵循環(huán)消化液攪拌和沼氣攪拌四種。機械攪拌是在消化池內裝設攪拌漿或攪拌渦輪，通過(guò)池外電機驅動(dòng)而轉動(dòng)從而對消化混合液進(jìn)行攪拌，如圖4-5所示。機械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(gè)攪拌器的佳攪拌半徑為3~6m,如果消化池直徑較大，可以設置多個(gè)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(yōu)點(diǎn)是對消化污泥的泥水分離影響較小，缺點(diǎn)是傳動(dòng)部分容易磨損，通過(guò)消化池頂的軸承密封的氣密性問(wèn)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(dòng)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。

圖4-5機械攪拌示意圖

水力循環(huán)攪拌是在消化池內設導流筒，在筒內安裝螺旋推進(jìn)器，使污泥在池內實(shí)現循環(huán)，如圖4-6所示。

圖4-6水力循環(huán)攪拌示意圖

水泵循環(huán)消化液攪拌（見(jiàn)圖4-6)通常是在池內設射流器，由池外水泵壓送的循環(huán)消化液經(jīng)射流器噴射，從喉管真空處吸進(jìn)?

一部分池中的消化液或熟污泥，污泥和消化液一起進(jìn)人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(jìn)行攪拌可以結合污泥的加熱一起進(jìn)行。水泵循環(huán)攪拌設備簡(jiǎn)單，維修方便，為了使混合液混合完全，需要的循環(huán)量較大，lm3有效池容積攪拌所需能耗一般為0.005kW。采用水泵循環(huán)消化液攪拌時(shí)，由于經(jīng)過(guò)水栗葉輪的劇烈攪動(dòng)和水射器噴嘴的高速射流，會(huì )將污泥打得粉碎，對消化污泥的泥水分離非常不利，有時(shí)會(huì )引起上清液SS過(guò)大。因此，這種攪拌方式比較適用于小型消化池。

沼氣攪拌是將消化池氣相的部分沼氣抽出，經(jīng)壓縮后再通回池內對污泥進(jìn)行攪拌。沼氣攪拌有利于使沼氣中的0)2作為產(chǎn)甲烷的底物被產(chǎn)甲烷細菌利用，攪拌強度一般為i?2m3沼氣/(㎡池面_h),所需能耗為0.005?0.008kW/m3，有自由釋放和限制性釋放兩種形式，如圖4-7所示。

圖4-7沼氣攪拌示意圖

(4)加熱系統

要使消化液保持在所要求的溫度，就必須對消化池進(jìn)行加熱。加熱方法分池內加熱和池外加熱兩類(lèi)。

池內加熱是將熱量直接通人消化池內，對污泥進(jìn)行加熱，有熱水循環(huán)和蒸氣直接加熱兩種方式，如圖4-8所示。前一種方法的缺點(diǎn)是熱效率較低，循環(huán)熱水管外層易結泥殼，使熱傳遞效率進(jìn)一步降低；后一種方法熱效率較高，但過(guò)高的溫度會(huì )殺死噴口處的厭氧微生物，且能使污泥的含水率升高，增大污泥量。兩種方法一般均需保持良好的混合攪拌。

池外加熱是指將污泥在池外進(jìn)行加熱，有生污泥預熱和循環(huán)加熱兩種方法，如圖4-9所示。前者是將生污泥在預熱池內首先加熱到所要求的溫度，再進(jìn)入消化池；后者是將池內污泥抽出，加熱至要求的溫度后再打回池內。

圖4-8消化液池內加熱示意圖

生污泥預熱法循環(huán)加熱法

圖4-9消化液池外加熱示意圖

(5)集氣系統

集氣系統包括氣柜和管路。氣柜常采用低壓浮蓋式濕式氣柜，如圖4-10所示，其儲氣容量一般為消化系統6~10h的產(chǎn)氣量。沼氣管路系統應設置壓力控制及安全、取樣、測濕、測壓、除濕、脫硫、水封阻火、逸氣報警等裝置。

3.工藝控制

厭氧消化效果具體體現在較高的有機物分解率、較高的沼氣產(chǎn)量、沼氣中較高的甲烷含量和較高的病原菌及蛔蟲(chóng)卵殺滅率等四個(gè)方面。

對于中溫厭氧消化，有機物分解率應控制在35%以上；當消化時(shí)間為20~30d時(shí)，分解每公斤有機物的沼氣產(chǎn)量應大于0.75m3,沼氣中甲烷含量應在55%以上；對大腸菌群可獲得99%以上的殺滅效果，使衛生指標大大提高。

為達到以上消化效果，應對消化系統進(jìn)行嚴格的工藝控制，其中包括進(jìn)排泥控制、pH值與堿度控制、加熱及攪拌系統的控制、毒物控制等方面。

(1)進(jìn)、排泥控制

進(jìn)泥是為消化池內的微生物提供營(yíng)養源，在實(shí)際運行中，進(jìn)泥量不能超過(guò)系統的消化能力，也不能太少。要使有機物分解率大于35%、產(chǎn)氣量大于0.75mVkg，系統的短允許消化時(shí)間一般應大于20d,大允許有機負荷應小于3.0kg/(m3*d)，每個(gè)污水處理廠(chǎng)的佳短允許消化時(shí)間和大允許有機負荷存在差別。

一般來(lái)說(shuō)，中溫消化每日的進(jìn)泥中的固體量不能超過(guò)池內固體總量的5%，而且進(jìn)泥中的固體濃度應盡量高一些(一般為4%左右）。為避免泵和輸泥管道的堵塞，一般都采用間歇進(jìn)泥方式，即大流量、短時(shí)間內進(jìn)泥。為使消化池進(jìn)泥均勻，每日的進(jìn)泥次數盡可能多，而且每次的進(jìn)泥量要盡可能相同。

由于計算消化池進(jìn)泥的固體量比較繁瑣，實(shí)際操作上可以用進(jìn)泥的體積來(lái)對進(jìn)泥量進(jìn)行控制。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(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0.05mV(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(chǎn)氣量下降，污泥削減量減少。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(guān)系，含水率高的污泥投配率應當適當減小，含水率低時(shí)污泥的投290

配率可以適當加大。

排泥和上清液的排放直接關(guān)系到消化池運行效果的好與壞，排泥量和上清液排放量的比值以維持消化池內污泥濃度穩定和產(chǎn)氣量大為原則，并根據經(jīng)驗確定。排泥和排放上清液一般都間歇進(jìn)行，每天數次。而且好是先排上清液、再排泥，以保證排泥濃度不小于30g/L,否則消化很難進(jìn)行。

(2)消化液pH值控制

在正常運行時(shí)，產(chǎn)酸菌和甲烷菌會(huì )自動(dòng)保持平衡，并將消化液的pH值自動(dòng)維持在6.5~7.5的近中性范圍內。此時(shí)，堿度(以CaC03計）一般在1000~5000mg/L之間，典型值在2500~3500mg/L之間。正常運行時(shí)，揮發(fā)性脂肪酸VFA濃度隨堿度而變化，一般在50?500mg/L范圍內。當堿度超過(guò)4000mg/L時(shí)，VFA超過(guò)1200mg/L也能正常運行。正常運行時(shí)，消化液的氧化還原電位ORP—般在-490~-550mV之間。

但消化過(guò)程中經(jīng)常出現產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段失去平衡、pH值降至6.5以下的情況，其原因主要有以下幾個(gè)方面：

①溫度波動(dòng)太大。甲烷菌對溫度波動(dòng)極其敏感，溫度波動(dòng)較大時(shí)，可降低甲烷菌的活性，使其分解揮發(fā)性脂肪酸的速率下降。而產(chǎn)酸菌受溫度影響較小，此時(shí)產(chǎn)酸菌仍會(huì )源源不斷地將有機物分解成揮發(fā)性脂肪酸。這樣，在消化液內便會(huì )造成揮發(fā)性脂肪酸積累，積累的揮發(fā)性脂肪酸會(huì )與消化液中的堿度發(fā)生反應，將堿度逐漸消耗掉。當堿度完全被消耗光以后，揮發(fā)性脂肪酸發(fā)生電離，產(chǎn)生大量H+離子，使消化液的pH值逐漸下降。當VFA積累至2000mg/l以上時(shí)，PH可降至4.43，此后一般不再下降。而此時(shí)甲烷細菌早已完全失去了活性，不再產(chǎn)生甲烷，消化系統被完全破壞。

②投人的有機物超負荷。進(jìn)泥量突然增多或進(jìn)泥中含固量升高時(shí)，可導致有機物超負荷。由于消化液中有機物增多，產(chǎn)酸菌的活性將增大，會(huì )產(chǎn)生出較多的揮發(fā)性脂肪酸VFA。而甲烷菌增殖速度很慢，不能立即將增多的VFA分解掉，因此會(huì )造成

VFA積累，使pH值降至6.5以下。

③水力超負荷。水力超負荷是指投泥的體積量突然增多，使消化時(shí)間縮短。由于甲烷菌世代期長(cháng)，消化時(shí)間縮短會(huì )因排放量大而使池內甲烷菌的總數量減少。這樣必然也會(huì )造成VFA積累，使pH值降至6.5以下。

④甲烷菌中毒。進(jìn)泥中含有有毒物質(zhì)時(shí)會(huì )使甲烷菌中毒而受到抑制或完全失去活性。此時(shí)往往產(chǎn)酸菌并沒(méi)中毒，仍在產(chǎn)生VFA，因此必然導致VFA積累，使pH降至6.5以下。

對于以上情況，應及時(shí)采取控制措施，否則將使消化系統徹底破壞、?不得不重新培養消化污泥，而消化污泥培養期一般要2~3個(gè)月�？刹扇〉目刂拼胧┌�括兩個(gè)方面，一方面可立即外加堿源，增加消化液中的堿度,將積累的VFA中和掉；另一方面應尋找pH下降的原因并針對原因采取相應的控制措施，待恢復正常運行以后，再停止加堿。在實(shí)際運行中，要及早采取措施，因為當發(fā)現PH值低于6.5時(shí)，消化系統已經(jīng)處于嚴重的酸化狀態(tài)，甲烷菌已經(jīng)受到抑制，產(chǎn)氣量已經(jīng)大大降低。VFA升高，總堿度ALK降低，VFA/ALK大于3.0并繼續升高，沼氣中甲烷產(chǎn)量突然變化等任一現象出現均預示著(zhù)pH將降低，其中甲烷產(chǎn)量突然降低說(shuō)明進(jìn)泥中存在有毒物質(zhì)；甲烷產(chǎn)量逐漸下降說(shuō)明水力超負荷；如果甲烷產(chǎn)量先上升后逐漸下降，說(shuō)明進(jìn)泥有機物超負荷。

(3)控制消化液PH值的程序

①密切觀(guān)察VFA、ALK、VFA/ALK、CH(含量等指標的變化，如發(fā)現異常，則應開(kāi)始pH控制。

②判斷是否需加堿a當消化系統運行正常時(shí)，消化液中揮發(fā)性脂肪酸鹽堿度ALKa與碳酸氫鹽堿度ALKb之比一般在0.1~

0.3范圍內；如果其值大于0.3,則說(shuō)明系統應外加堿源。

③根據具體情況加堿。常用的堿劑有石灰、NaHC03、無(wú)水氨、NH40H、NHtHCOp有時(shí)也投加NaOH或Na2C03等。還可向消化池加人大量消化種污泥，將積累的VFA分解掉，從而使pH回升。

④尋找出現異常的原因，并針對原因采取相應的排除措施。

⑤采取措施后，各項指標會(huì )逐漸恢復正常。待完全恢復后，方可停止加堿。

(4)毒物控制

工業(yè)廢水成分較多的污水處理廠(chǎng)，其污泥消化系統有時(shí)會(huì )出現中毒問(wèn)題。由于多數污水處理廠(chǎng)不經(jīng)常分析污泥中的有毒物質(zhì)濃度，中毒問(wèn)題常常不被察覺(jué)。當出現重金屬類(lèi)型的中毒問(wèn)題時(shí)，根本的解決方法是控制上游有毒物質(zhì)的排放，加強污染源管理，也可采取臨時(shí)投加Na2S，利用S2_能與重金屬離子反應形成不溶性的沉淀物的特性將毒性去除。

(5)加熱系統的控制

甲烷菌對溫度的波動(dòng)非常敏感，一般應將消化液的溫度波動(dòng)控制在il.OT范圍之內，如果條件許可，好控制在±0.5t范圍之內。要使消化液溫度嚴格保持穩定，就應嚴格控制加熱量。

(6)攪拌系統的控制

攪拌可以連續進(jìn)行，也可以間歇操作，多數污水廠(chǎng)采用間歇攪拌方式。一般每隔2~4h攪拌1次，攪拌時(shí)間不應超過(guò)lh。通常在進(jìn)泥和蒸汽加熱時(shí)同時(shí)進(jìn)行攪拌，而在排放消化液時(shí)應停止攪拌，使上清液經(jīng)靜止沉淀分離后排出。采用底部排泥方式時(shí)排泥過(guò)程中可停止攪拌，而在采用上部排泥方式時(shí)在排泥過(guò)程中必須同時(shí)進(jìn)行攪拌。

(7)操作順序與操作周期控制

污泥厭氧消化池的正常運行過(guò)程中除了收集沼氣外，由進(jìn)泥、排泥、排上清液、加熱和攪拌五個(gè)主要操作環(huán)節組成。

進(jìn)泥、排泥、排上清液、加熱和攪拌這五個(gè)操作不可能同時(shí)進(jìn)行，但操作順序的不同會(huì )對消化效果有很大的影響。如何確保佳運行效果，確定合理的操作順序，需要借鑒實(shí)踐經(jīng)驗。一般采用溢流排泥、內蒸汽加熱的單級污泥消化池，其合理的操作順序為進(jìn)泥、排泥、排上清液、加熱、攪拌。而采用非溢流排泥、

池外熱交換器加熱時(shí)，合理的操作順序是排上清液、排泥、進(jìn)泥、加熱、攪拌。另外，五個(gè)操作環(huán)節的循環(huán)周期越短，越接近連續運行，消化效果越好。采用人工操作時(shí)，操作周期一般為8h,能夠實(shí)現完全自動(dòng)控制操作時(shí)，操作周期可以采用2~4h。

4.系統啟動(dòng)

污泥厭氧消化系統的啟動(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過(guò)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人生污泥，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(jīng)歷.一個(gè)由好氧到厭氧的轉變過(guò)程，加上厭氧微生物的生長(cháng)速率比好氧微生物要低很多，因此逐步培養過(guò)程耗時(shí)很長(cháng)，一般需要6個(gè)月到10個(gè)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(chǎng)的污泥厭氧消化池，當液態(tài)消化污泥運輸不便時(shí)，可使用經(jīng)過(guò)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(lái)作為菌種。將污泥先用水溶化，再用2x2_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人消化池。在厭氧消化啟動(dòng)過(guò)程中，需要注意以下事項：

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(wèn)題。但為了加快培養啟動(dòng)過(guò)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(shí)繼續做好加熱和攪拌工作，使消化池內的溫度始終處于佳狀態(tài)。

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

④經(jīng)常測定產(chǎn)氣量和池內消化液VFA的濃度及PH值，如果由監測結果發(fā)現消化進(jìn)行得很不正常，應立即減少進(jìn)泥量，或再投加其他類(lèi)型的消化污泥作為接種污泥重新培養。

⑤為防止發(fā)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(lái)，產(chǎn)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，其中的碳、氮、磷等營(yíng)養物質(zhì)一般是均衡的，能夠適應厭氧微生物生長(cháng)繁殖的需要。因此，在消化污泥的培養過(guò)程中，不必像處理高濃度工業(yè)廢水那樣需要加人營(yíng)養物質(zhì)。

5.曰常維護管理

(1)經(jīng)常通過(guò)進(jìn)泥、排泥和熱交換器管道上設置的活動(dòng)清洗口，利用高壓水沖洗管道，以防止泥垢的增厚。當結垢嚴重時(shí)，應當停止運行，用酸清洗除垢。

(2)定期檢查并維護攪拌系統：沼氣攪拌立管經(jīng)常有被污泥及其他污物堵塞的現象，可以將其余立管關(guān)閉，使用大氣量沖洗被堵塞的立管。機械攪拌槳被長(cháng)條狀雜物纏繞后，可使機械攪拌器反轉甩掉纏繞雜物。另外，必須定期檢查軸穿過(guò)頂板處的氣密性。

(3)定期檢查并維護加熱系統：蒸汽加熱立管也經(jīng)常有被污泥及其他污物堵塞的現象，可以將其余立管關(guān)閉，使用大汽量吹開(kāi)堵塞物。當采用池外熱交換器加熱、泥水熱交換器發(fā)生堵塞時(shí)，換熱器前后的壓力表顯示的壓差會(huì )升高很多，此時(shí)可用高壓水沖洗或拆開(kāi)清洗。

(4)污泥厭氧消化系統的許多管道和閥門(mén)為間歇運行，因而冬季必須注意防凍，在北方寒冷地區必須定期檢查消化池和加熱管道的保溫效果，如果保溫不佳，應更換保溫材料或保溫方法。

(5)消化池應定期進(jìn)行清砂和清渣：池底積砂過(guò)多不僅會(huì )造成排泥困難，而且會(huì )縮小有效池容，影響消化效果；池內液面積渣過(guò)多會(huì )阻礙沼氣由液相向氣室的轉移。如果運行時(shí)間不長(cháng)，污

泥消化池就積累很多泥砂或浮渣，則應當檢查沉砂池和格柵的除污效果，加強對預處理設施的管理。一般來(lái)說(shuō)，污泥厭氧消化池運行5年后應清砂一次。

(6)污泥消化池運行一段時(shí)間后，應停止運行并放空對消化池進(jìn)行檢查和維修：對池體結構進(jìn)行檢查，如果有裂縫必須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的修補；檢查池內所有金屬管道、部件及池壁防腐層的腐蝕程度，并對金屬管道、部件進(jìn)行重新防腐處理，對池壁進(jìn)行防滲、防腐處理；維修后重新投運前，必須進(jìn)行滿(mǎn)水試驗和水密性試驗。此項工作可以和清砂結合在一起進(jìn)行。

(7)沼氣中的甲烷為易燃易爆氣體，因此，在厭氧消化系統運行中，尤座注意防爆問(wèn)題。首先所有電氣設備均應采用防爆型；其次，嚴禁人為明火，例如吸煙、帶釘鞋與混凝土地面的摩擦、鐵器工具相互撞擊、電氣焊均可產(chǎn)生明火，導致爆炸危險。另外，沼氣中含有的H2S能導致中毒，且沼氣含量大的空間含氧少，容易導致窒息。因此，應安裝并定期校驗值班室或操作巡檢位置設置的甲烷濃度檢fii和報警裝置及氧虧報警裝置，保證儀表的完好和準確性。

6.異�，F象的原因和解決的對策

(1)污泥厭氧消化池內VFA/ALK值升高

①進(jìn)泥量過(guò)大，污泥在消化池中的水力停留時(shí)間較少，使消化時(shí)間變短，消化液中的甲烷菌和堿度造成過(guò)度沖刷，進(jìn)而導致VFA/ALK值升高。對策是首先將投泥量降到正常值，并減少排泥量，如果條件許可，還可將消化池部分污泥回流到一級消化池。

②進(jìn)泥的含固率或有機物含量升髙，導致消化池有機物投配超負荷，大量的有機物進(jìn)人消化液，使消化液中的VFA含量升高，而ALK濃度卻不變，因此導致VFA/ALK值升高。此時(shí)應減少投泥量或適當補充一部分二沉池出水，稀釋進(jìn)泥中的有機物負荷，或加強上游管理以降低進(jìn)泥中的有機物含量。

③進(jìn)泥中有毒物質(zhì)含量增多，使甲烷菌的活性降低，VFA [#]96

的分解速率下降，使VFA出現積累，導致VFA/ALK值升高。此時(shí)應分析明確有毒物質(zhì)的種類(lèi)，如果是重金屬類(lèi)中毒，可加入Na2S降低有毒物濃度；如果是硫化物中毒，可以加人鐵鹽降低 s2_濃度。解決有毒物質(zhì)影響消化效果的根本措施是加強上游排污單位的預處理效果，降低污水處理廠(chǎng)進(jìn)水中有毒物質(zhì)的含量，以避免有毒物質(zhì)在污泥中的積累c

④消化池內溫度波動(dòng)太大，使甲烷菌活性降低，VFA的分解速率下降，使VFA出現積累，導致VFA/ALK值升高。如果溫度波動(dòng)是因為進(jìn)泥量突變所致，則應當增加進(jìn)泥次數，減少每次進(jìn)泥量，使進(jìn)泥均勻。如果是因為加熱量控制不當，則應加強供熱系統的控制和調節。

⑤攪拌系統出現故障使攪拌效果不佳，導致消化池內局部過(guò)熱或局部溫度偏低、或者有機物負荷不均勻，均會(huì )導致局部甲烷菌活性降低，導致VFA來(lái)不及分解而積累廠(chǎng)使VFA/ALK值升高。此時(shí)應立即消除攪拌系統故障，提高全池的攪拌均勻性。

在進(jìn)行分析并采取以上措施后，如果VFA/ALK值仍上升并超過(guò)0.5，說(shuō)明工藝調整措施不力，應立即投加少量堿源，保證消化液的pH值和堿度正常，并進(jìn)一步尋找原因和采取控制措施，使消化液的pH值和VFA/ALK值盡快恢復正常。

在投加少量堿源的情況下，如果VFA/ALK值繼續升高超過(guò)0.8,PH值持續下降到6.4以下，沼氣中甲烷的含量往往低于 [#]2%,難以燃燒，此時(shí)必須大量投加堿源，抵消已經(jīng)積累的VFA,控制pH值的下降并使之回升。如果pH值繼續降到5以下，甲烷菌就有可能失去活性，需要放空消化池重新培養消化污泥。

(2)污泥厭氧消化池產(chǎn)氣量下降

以城市污水處理廠(chǎng)污泥中溫厭氧消化為例，生污泥含水率為 [#]6%左右、投配率為6%~ [#]%時(shí)，每m3生污泥的產(chǎn)氣量為10~ [#]2m3。如果采用高溫消化，同樣的條件下，每m3生污泥的產(chǎn)氣量可達到22~ [#]3m3，投配率為13%~ [#]5%時(shí)每m3生污泥的的產(chǎn)

氣量為13~ [#]5m3。產(chǎn)氣量下降的原因和解決的對策如下：

①有機物投配負荷太低：在其他條件正常時(shí)，沼氣產(chǎn)量與投人的有機物成正比，投人的有機物越多，沼氣產(chǎn)量越多。反之，投人的有機物越少，則沼氣產(chǎn)量越少。出現產(chǎn)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(jìn)人消化池的污泥濃度降低，即相同體積進(jìn)泥的情況下有機物數量減少。此時(shí)可通過(guò)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(chǎn)量也隨之降低。水力負荷過(guò)大、有機物投配負荷過(guò)大、溫度波動(dòng)過(guò)大、攪拌效果不均勻、進(jìn)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(guò)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(yíng)養量的平衡，使產(chǎn)氣量隨之降低，對策自然是減少排泥量。

④消化池有效容積的減少：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(chǎn)氣量也隨之降低。此時(shí)應排空消化池進(jìn)行清理，同時(shí)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(shí)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(chǎn)氣量比實(shí)際產(chǎn)氣量小，此時(shí)應立即查找漏點(diǎn)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(jìn)泥量過(guò)大或加熱設施出現故障使消化池內溫度下降，產(chǎn)氣量也隨之降低。此時(shí)對策是把消化池內的污泥加熱到規定的溫度，同時(shí)減少進(jìn)泥量和排泥量。

(3)上清液含固量升高

消化池排放的上清液含固量升高，會(huì )使出水水質(zhì)下降，回流到污水處理系統增加污水處理的負荷，同時(shí)還會(huì )使排放的消化污 [#]98泥濃度降低，其原因和控制對策可以歸納如下：

①上清液排放量過(guò)大導致其含固量升高。如果每次排放上清液時(shí)量太多，排放的上清液中會(huì )帶有許多污泥，因而含固量升高，因此必須將上清液排放量控制在每次相應進(jìn)泥量的1/4以下。

②排放上清液時(shí)速度過(guò)快，導致排放管道內流速太大，將消化池內大量的固體污泥顆粒一起攜帶排走，因而含固量升高，所以每次排放上清液時(shí)要緩慢進(jìn)行，且排放量不宜過(guò)大。

③上清液排放口與進(jìn)泥口距離太緊，進(jìn)人的污泥發(fā)生短路，污泥未經(jīng)充分消化即被直接排出，因而含固量升高。對于這種情況必須進(jìn)行改造，使上清液排放口遠離進(jìn)泥口。

④進(jìn)泥量過(guò)大或進(jìn)泥中固體負荷過(guò)大，使得消化不完全，有機物的分解率即消化率降低，使得上清液中含固量升高，此時(shí)的對策是減少進(jìn)泥量。

⑤排泥量太少使消化池內消化污泥積聚太多、攪拌過(guò)度、浮渣混人等原因也都可以導致上清液含固量升高，可通過(guò)加大排泥量、減小攪拌力度、排上清液時(shí)暫停消除浮渣等措施予以解決。

(4)消化液的溫度下降

①用于加熱的蒸汽或熱水供應不足或熱交換器出現故障，解決的辦法是加大蒸汽或熱水的供應量或修理熱交換器。

②投泥的頻率較低，一次投泥量過(guò)大，導致加熱系統的負荷不夠，即加熱量不足導致溫度降低，此時(shí)應縮短投配周期，減少每次的投泥量。

③混合攪拌不均勻會(huì )導致消化池內局部過(guò)熱，局部由于熱量不足而溫度降低，此時(shí)應加強攪拌混合作用，提高混合效果。

(5)氣相壓力增大

污泥厭氧消化池氣相壓力增大過(guò)多，會(huì )使沼氣自壓力安全閥逸入大氣，不僅損失沼氣量，而且可能因沼氣的易燃易爆帶來(lái)危險。其原因和控制對策可以歸納如下：

①產(chǎn)氣量大于用氣量，而剩余的沼氣又沒(méi)有暢通的去向時(shí)，會(huì )導致消化池氣相壓力的增大。此時(shí)應加強運行調度，增大用氣量或提高沼氣貯存柜容氣量。

②由于水封罐液位太高或不及時(shí)排放冷凝水等原因導致沼氣管道阻力增大，結果使消化池壓力增大。此時(shí)首先要分析沼氣管道阻力增大的原因，并及時(shí)予以排除。

③進(jìn)泥量大于排泥量而溢流管又排放不暢時(shí)或進(jìn)泥時(shí)速度過(guò)快，都會(huì )導致消化池液位升高，結果使消化池壓力增大。此時(shí)要加強進(jìn)泥和排泥的控制和管理，設法保證消化池工作液位的穩定。；

(6)氣相出現負壓

污泥厭氧消化池氣相出現負壓，會(huì )使空氣自真空安全閥進(jìn)人消化池，破壞消化池內的厭氧狀態(tài)。其原因和控制對策可以歸納如下：

①排泥量大于進(jìn)泥量或排泥時(shí)速度過(guò)快，會(huì )使消化池液位降低，產(chǎn)生真空。此時(shí)要加強進(jìn)泥和排泥的控制和管理，使進(jìn)泥量和排泥量嚴格相同，設法保證消化池工作液位的穩定。

②投加氨水、熟石灰、氫氧化鈉等藥劑補充堿度調整pH值時(shí)，如果投加過(guò)量也會(huì )因消耗混合液中的C02使氣相中的C02大量向混合液轉移，從而導致消化池氣相出現負壓，因此必須嚴格控制堿源的投加量。

③用于沼氣攪拌的壓縮機的出氣管道出現泄漏時(shí)，因排氣量大于產(chǎn)氣量會(huì )導致消化池氣相出現負壓，及時(shí)修復泄漏點(diǎn)即可解決。

④用風(fēng)機或壓縮機將沼氣抽送到較遠的使用點(diǎn)時(shí)，如果抽氣量大于產(chǎn)氣量，也可導致消化池氣相出現負壓，此時(shí)應加強抽氣量與產(chǎn)氣量的平衡調度。

⑤消化池內產(chǎn)甲烷菌的活性下降等原因導致產(chǎn)氣量突然減少，而排氣等設施未能及時(shí)反應也會(huì )導致消化池氣相出現負壓，此時(shí)要完善產(chǎn)氣與抽氣或用氣之間的自控管理，實(shí)現自動(dòng)運行。

7.分析測量與記錄

污泥厭氧系統每班應定時(shí)監測和記錄的項目有：①進(jìn)泥量、排泥量、上清液排放量、熱水或蒸汽用量；②進(jìn)泥、排泥、消化液和上清液的VFA和ALK值；③進(jìn)泥、消化液和上清液的pH值；④消化液溫度，而且要多點(diǎn)檢測觀(guān)察各點(diǎn)之間的溫差大��；

⑤沼氣產(chǎn)量。以上項目中除了VFA和ALK外，其余項目都可以用在線(xiàn)儀表隨時(shí)監測并在控制室集中顯示。

污泥厭氧消化系統應每日檢測的項目有：①進(jìn)泥、排泥、消化液和上清液的總懸浮固體SS、有機分、氨氮和總氮；②進(jìn)泥、排泥和消化液的灼燒減重和灰分，即測定污泥中有機物的含量的變化；③上清液中的BOD5、COD&和TP;④沼氣中CH4、C02、H2S等組分的含量。

污泥厭氧消化系統應每周檢測的項目有：進(jìn)泥和排泥中的大腸菌群、蛔蟲(chóng)卵數量。

通過(guò)以上監測數據，應定時(shí)計算的指標有：VFA/ALK值、消化時(shí)間（或水力停留時(shí)間）、水力負荷和有機物投配負荷、單位體積污泥或投人污泥中單位重量有機物的產(chǎn)氣率、有機物分解率(消化率，即投人污泥中的有機成分進(jìn)行氣化和無(wú)機化的比例）。