污泥深度处理技术：厌氧消化

1.污泥厌氧消化

厌氧消化池主要应用于处理城市污水处理厂的污泥。利用微生物的代谢作用，使污泥中的有机物质稳定化。当污泥中的挥发性固体MLVSS含量降到40%以下时，即可认为已达到稳定化。污泥消化可以采用好氧处理工艺，也可以采用厌氧处理工艺。常见的为厌氧消化工艺。

主要作用是：

①将污泥中的一部分有机物转化为沼气；

②将污泥中的一部分有机物转化成为稳定性良好的腐殖质；

③提高污泥的脱水性能；

④使得污泥的体积减少1/2以上；

⑤使污泥中的致病微生物得到一定程度的灭活，有利于污泥的进一步处理和利用。

2.污泥消化类型

（1）按容量大小可分：

为小型消化池(1500～2500 m3)；

中型消化池(2500～5000 m3)；

大型消化池(5000～10000 m3)。

（2）按消化温度的不同又可分为

低温消化(低于20℃)；

中温消化(30～35℃)；

高温消化(45～55℃)。

 

一级消化

指在一个消化装置内完成消化全过程，这种消化池内一般不设搅拌设备，因而池内污泥有分层现象，仅一部分池容积起到对有机物的分解作用，池底部容积主要用于储存和浓缩熟污泥。由于微生物不能与有机物充分接触，消化速率很低，消化时间很长，一般为30～60 天。因此一级消化目前基本属于停用状态。

二级消化

二级消化池构造原理二级消化是指将消化池一分为二，污泥先在第一级消化池中(设有加温、搅拌装置，并有集气罩收集沼气)进行消化，经过7～12 d旺盛的消化反应后，排出的污泥送人第二级消化池。

第二级消化池中不设加温和搅拌装置，依靠来自一级消化池污泥的余热继续消化污泥，消化温度为20---26℃，产气量约占总产气量的20%，第二级消化池兼有浓缩功能。

二级消化是对一级消化的改善，第一级中温消化的前8 d里产生的沼气量约占总产气量的80%，污泥中温消化有机物的分解程度为45%～55%。

3.主要设备结构及工作原理：

（1）.厌氧消化池： 这是污泥厌氧消化系统的核心设备。污泥在这里通过微生物的作用，处于无氧环境下进行分解。设有相关设备，搅拌有助于维持均匀的温度和有机物分布。有些设计会采用沼气搅拌的方式。

（2）.发酵池（投配池）： 有时候，系统中还会设置发酵池，用于预处理污泥，提高污泥的易降解性。国内叫投泥池，也可做为污泥投配前的加热池来使用。

（3）.气体收集系统：在厌氧消化过程中，产生的沼气（主要成分是甲烷和二氧化碳）会被收集起来。这通常通过罐顶覆盖、罐内吸附或其他气体收集系统来实现。

（4）.残渣处理系统：厌氧消化后的残渣通常称为消化渣或污泥残渣，这部分物料可能需要进一步处理，比如脱水、干化或压缩。

4.沼气处理：

1.储存：沼气产生后，通过气体收集系统将沼气收集到一个中央点。一般会设置比较大型的储存设备，多见为钢型结构。

（2）.脱水：沼气中可能含有一定的水分，因此需要进行脱水处理。这可以通过冷却、压缩等方式实现。

（3）除硫： 沼气中可能含有硫化氢（H2S）等硫化物，需要进行除硫处理，以防止腐蚀和满足排放标准。常见的除硫方法包括化学吸收法、生物脱硫法等。

（4）除氮： 有时候沼气中也可能含有氮气化合物，需要进行除氮处理。

（6）压缩： 沼气通常需要被压缩，以便更有效地存储和运输。

 

沼气储气罐

5.污泥厌氧消化的优点：

（1）.沼气产生： 厌氧消化过程中产生沼气，可用作可再生能源，用于发电、供暖等用途。

（2）有机物分解： 厌氧消化可以有效分解有机物质，减少废水中的有机负荷，从而减轻后续处理过程的负担。

（3）体积减小： 污泥在厌氧消化过程中会发生降解和分解，导致体积减小，减少了后续处理的负担。

（4）产生稳定污泥： 消化过程可以使污泥更为稳定，减少其对环境的不利影响。

（6）胶体去除率：对于胶体的去除效果相对较好。在这个过程中，微生物会分解和吸附胶体颗粒，从而将其去除。从而提高脱水效率。

6.污泥厌氧消化的缺点包括：

（1）潜在气味问题： 在厌氧消化过程中，可能产生一些恶臭气味，主要来源于污泥投配前加热和污泥脱水期间。这可能会对周围环境和附近居民造成困扰。

（2）操作复杂： 厌氧消化系统的操作和维护相对较为复杂，对温度，PH值等数据，有严格的运营管理要求。需要专业的管理和运营。

（3）产生残渣： 消化过程产生的污泥残渣仍然需要妥善处理，可能需要进一步的处理步骤，如脱水、干化等。

（4）对温度敏感： 厌氧消化对温度敏感，适用于一定的温度范围，过低或过高的温度可能影响消化效果。