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厌氧消化
厌氧消化是利用厌氧微生物经过水解、酸化、产甲烷等过程，将污泥中的大部分固体有机物水解、液化后并终分解掉的过程。
厌氧消化工艺
生物污泥进入到消化池后，由于没有搅拌装置，污泥会在消化池内进行分层。其中污泥的厌氧消化主要在反应层中进行，污泥中的有机物被厌氧转变为甲烷和二氧化碳。随着污泥消化反应的进行，会在消化池的底部形成熟污泥层，这里是已经得到稳定化处理后的污泥。污泥厌氧消化的好处是在反应过程中会有沼气产生，可以再生利用。但是传统的污泥消化池的反应速率通常都是比较慢的，停留时间也比较长，反应池容积也比较大，因此在传统工艺的基础上，通过增加加热装置和搅拌装置来提高污泥消化的速率，形成了所谓的高速污泥消化池。通过提升污泥的温度（中温35~38℃，高温55~65℃），提高反应速率，加快稳定化的进度。比如中温条件下，一般可以将消化时间缩短到15天左右。
但是由于高速消化池内存在搅拌装置，因此污泥不会得到浓缩，也是说不能分离上清液，因此出现了高速消化池与传统消化池串联的工艺，通过高速污泥消化池的快速消化，以及传统消化池的分层处理，来实现污泥的消化，污泥的浓缩和上清液的排放。

厌氧消化池装置运行中应注意的问题
1、反应器的启动
未接种的污泥在厌氧消化池装置进行消化所需要的启动时间(至形成明显的污泥气产生)是较长的，为了避免所投加的原污泥在消化池内经过较长的启动时间，应对池内的污泥进行良好的接种。
从消化池的运行角度而言，池内具有活性的消化污泥能够与污水充分混合(接种)，则对消化池的稳定运行是有益的。
2、厌氧消化池装置的防腐和绝热措施
(1)消化池防腐在正常运转情况下消化池内的pH值为7~7.4，但在实际中消化过程经常出现弱酸的情况，加之其他情况的影响，对于采用钢筋混凝土或者钢制的消化池，其
壁应采用不同的防腐措施。对钢筋混凝土消化池内壁、液位以上部分和处于液位经常变化的部位，由于与污泥气接触，污泥气中的硫化氢会形成硫酸和硫化物，从而对池壁造成侵，所以在这一部分的池内壁应进行防腐处理。一般采用多组分的环氧树脂进行涂刷，如焦油、沥青、环氧树脂。如果污泥中含有强腐蚀性化学物质时，则消化池内壁应采取相应的防腐措施。其他部位一般不需要防腐。用钢板可以将消化池制成任意所需要的形状，而且可以大大缩短建设时间。国外大多采用预先加工好的板块在现场进行拼装，钢制消化池内壁通常须刷涂防腐材料，防腐同样也是液位以上部位和液位经常变化的部位。通常池内壁以沥青或焦油、环氧树脂为基底涂层，再涂3~4层环氧树脂或者聚氨铬类涂料。通常池外壁刷涂2~3层环氧树脂或者聚氨锆类涂料。钢制消化池在防腐前必须对钢件进行有效的除锈处理，另外要求焊缝必须平整、连续，无凸的金属材料之间必须进行绝缘处理。
(2)绝热措施为了保持消化池内的温度和节约燃料，应对消化池池壁、管道和设备进行绝热处理。绝热材料应具有导热系数小、密度小、吸水能力差，有一定的机械强度和耐热能力;当在含湿量较低的情况下(如吸收了池壁渗出水)，仍能够保持其绝热特性，而且能够将融出水释放出来。常用的绝热材料有泡沫混凝土、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫塑料、泡沫玻璃等。一般要求所采用绝热材料的导热系数8<0.21W/(m·K)，密度p600kg/m采取绝热保温措施的例外，是地下部分一般不进行绝热处理。

厌氧消化池装置的优缺点
1、厌氧消化的优点
厌氧废水处理技术有其明显的优点。
①厌氧废水处理是把环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的综合系统的核心技术，具有较好的环境效益与经济效益。
②厌氧废水处理技术是一种非常经济的技术，它在废水处理成本上比好氧处理便宜得多，特别是对中等以上浓度(COD>1500mg/L)的废水。
③厌氧处理不但能源需求很少而且能产生大量的能源。据报道，每处理1t含COD的废水，厌氧法只需要耗电2.7x10°(75kW·h)，而好氧法需耗电36x10°J(1000kW. h)。理论上，厌氧法每除去1kgCOD可产生035m的纯甲烷气(0℃、1.013x10°Pa下)。纯甲烷的燃烧值为393x10J/m，高于天然气353x10J/m的燃烧值，每立方米甲烷可发电864x10J(2.4kw·h)，因此甲烷是很好的能源。含甲烷约60%~80%的沼气可用作锅炉或家用燃气。
④厌氧废水处理技术处理设备负荷高，占地少。厌氧反应器容积负荷比好氧法要高得多，单位反应器容积的有机物去除量也因此要高得多，特别是使用新一代的高速厌氧反应器。
⑤厌氧方法产生的剩余污泥量比好氧法要少得多，且剩余污泥脱水性能好，浓缩时不使用脱水剂，因此剩余污泥处理很容易。
⑥厌氧方法对营养物的需求小。一般认为，若以可生物降解的COD(CODaD)为计算依据。好氧法中氮、磷的需求量为CODu:N:P=100:5:1，而厌氧方法则为(350~500):5∶1。
⑦厌氧方法可处理高浓度的有机废水。
⑧厌氧方法的菌种可在终止供给废水与营养的情况下保留其生物活性与良好的沉淀性能至少一年以上。
⑨厌氧系统规模灵活，设备简单，易于制作，无需昂贵的设备。
2、厌氧消化池装置的缺点
厌氧方法用于大规模工业废水的处理只是近20年间的事，该技术的发展尚不充分，其经验与知识的积累有一定的局限性。作为一种新的技术，它的不足之处主要体现在如下几点。
①由于产甲烷菌的敏感性和专性厌氧微生物酶系统对氧的端不稳定性，使反应器中的菌群对环境微小的变化比好氧系统表现得更加敏感。因此，厌氧系统的启动时间较长，短的二三个月，长的达半年甚至一年之久，严重影响了厌氧工艺在污水处理中的应用。
②厌氧方法虽然负荷高，但其出水COD浓度高于好氧处理，原则上仍需要后处理才能达到较高的排放标准。
③厌氧微生物对有毒物质较为敏感。因此，对于有毒废水性质了解不足或操作不当，严重时可导致整个反应器运行条件的恶化，使反应器“酸化”。

厌氧消化的类型
按照厌氧消化池装置内的工作温度把污泥消化分为常温、中温和高温。
1、常温厌氧消化
典型的常温厌氧消化池装置是双层沉淀池，较长时间的历史，主要用于初次沉淀污泥的稳定及中水回用的化粪池。常温厌氧消化池由于没有污泥加热设备，所以操作简单，主要用于小型污水处理厂，更适宜用于生物滤池污泥的稳定， 但是需要注意的是厌氧消化池在操作不当时容易酸性发酵。
2、中温厌氧消化
中温污泥消化是常用的污泥厌氧消化形式，由于实际废水自身的温度低于所要求的工温度，所以需要对被消化的废水事行加热。中温厌氧消化过程是一个相对敏感的过程，这一过程要求有严格的边界条件，如要求加热设备和消化池的绝热效果都是有效，以保证消化池能够在稳定的温度下运行;为了使沼泥稳定运行，消化池内的混应连续搅拌，使消化池内不发生短流和死角，具有良好的接种条件和保证pH值在很小的范围内变化。
3、高温厌氧消化
高温厌氧消化的工作温度是50~55℃，高温下化学反应与生物反应比低温下快得多反应器内温度与其所生长的微生物的生长温度相一致，各类微生物都有其适宜生长温度和生长温度范围，其菌种不同于中温厌氧消化。其优点表现如下。
①高温下废水中的病源微生物可更好去除。
②相对高的生长率意味着高温下厌氧微生物有更高的活性。③高温下溶液黏度低，废水与污泥易混合，消化效果好。
④嗜热菌生长率高，由于其相对率也高，高温条件下污泥的净增长率较低，剩余污泥量少。
它的缺点是对温度的敏感性高、污泥加热及运行管理费用高，所需要的热量大。
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