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6.2污泥的厌氧消化处理对象：初次沉淀污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥。构筑物：消化池、化粪池、双层沉淀池、沼气池分类定容式、动容式人工小型、中型、大型低温、中温、高温一级、二级自然1、消化工艺（1）一级消化工艺传统消化池：消化和浓缩在单个池内同时完成。不设搅拌设备，污泥有分层现象，仅一部分池容积起有机物的分解作用，池底部容积主要用于贮存和浓缩污泥。特点：消化速率低，消化时间长，适用于小型装置。单级浮动盖式消化池：不设搅拌装置，有分层，顶部为浮渣层，中间是清液和起厌氧分解的活性层，底部为熟污泥。功能：挥发性有机物的消化、熟污泥的浓缩和贮存。特点：能提供1/3的贮存体积。（2）二级消化工艺一级消化池：有机物的分解；二级消化池：污泥浓缩。2、消化池的构造主体：集气罩、池盖、池体、下椎体附设：新鲜污泥投配系统、熟污泥排出系统、溢流系统、沼气的排出收集贮存系统、加温设备、搅拌设备。（1）消化池池形（2）投配、排泥、溢流系统污泥投配：生污泥需先排入消化池的污泥投配池，然后用污泥泵抽送至消化池。投配池一般为矩形，至少设两个，池容根据生污泥量及投配方式确定，常用12h的贮泥量设计。应加盖，设排气管、上清液排放管和溢流管。排泥：排泥管设在池底，出泥口布置在池底中央或在池底分散数处，排空管可和出泥管合并使用。溢流装置：沼气压缩，气压增加甚至可能压破池顶盖。形式：倒虹管式、大气压式、水封式。（3）沼气的收集与贮存设备产气量和用气量不平衡，贮气柜来调节。贮气柜有低压浮盖式、高压球形罐。（4）消化池的加热方法方法：池内蒸汽直接加热、池外预热池内蒸汽直接加热法：利用插在消化池内的蒸汽竖管，直接向消化池送入蒸汽，加热污泥。优点：方法比较简单，热效率高。缺点：竖管周围的污泥易被过热，影响甲烷菌的正常活动；含水率稍有提高。（4）消化池的加热方法池外预热法：新鲜污泥预先加热后，投配到消化池中。优点：预热污泥数量较少，易于控制，预热达到的温度较高，有利于杀灭寄生虫卵，提高卫生条件，不会使甲烷菌受到过热的影响。缺点：加热设备比较复杂。分类：热交换器预热、投配池内预热。（4）消化池的加热方法分类：热交换器预热、投配池内预热。（4）消化池的加热方法分类：热交换器预热、投配池内预热。（5）消化池的搅拌方法方法：泵加水射器搅拌、沼气搅拌、联合搅拌一、名词解释：污泥投配率二、填空题1.厌氧消化三阶段：、、。2.厌氧中温消化最适温度是；甲烷菌的最适PH值范围是；厌氧消化的碳氮磷比应控制在为宜。3.厌氧消化的主要构筑物有、、、。4.二级消化工艺中，一级消化池起作用，二级消化池起作用。5.消化池的主体包括有、、、。6.溢流装置常用形式有、、。7.消化池的加热方法有、。8.消化池的搅拌方法有、、。三、简答题1.为什么说产甲烷阶段是控制整个厌氧消化的关键？2.有哪些因素影响了厌氧消化的效率？6.3污水的厌氧消化一、厌氧接触法为克服普通消化池不能持留或补充厌氧活性污泥的缺点，在消化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流至消化池，形成了厌氧接触法，其工艺流程如右图所示。该系统既使污泥不流失、出水水质稳定，又可提高消化池内污泥浓度，从而提高设备的有机负荷和处理效率。1、厌氧接触法的特点：（1）通过污泥回流，保持消化池内污泥浓度较高，一般为10～15g/L,耐冲击能力强；（2）消化池的容积负荷较普通消化池高，中温消化时，一般为2～5kgCOD/(m3·d)，（3）水力停留时间比普通消化池大大缩短，如常温下，普通消化池为15～30天，而接触法小于10天；（4）不仅可以处理溶解性有机污水，也可以用于处理悬浮较高的高浓度有机污水；（5）混合液经沉淀后，出水水质好，但需增加沉淀池、污泥回流和脱气等设备。厌氧接触法还存在混合液难于在沉淀池中进行固液分离的缺点。耐冲击能力强容积负荷较普通消化池高水力停留时间大大缩短可以处理溶解性悬浮较高的有机污水出水水质好2、问题及解决方法污泥中有气泡，继续产气。（1）真空脱气，由消化池排出的混合液经真空脱气器，将污泥絮体上的气泡除去，改善污泥的沉淀性能；（2）热交换器急冷法，将从消化池排出的混合液进行急速冷却，如中温消化液35℃冷到15～25℃，可以控制污泥继续产气，使厌氧污泥有效地沉淀；（3）絮凝沉淀，向混合液中投加絮凝剂，使厌氧污泥易凝聚成大颗粒，加速沉降；（4）用超滤器代替沉淀池，以改善固液分高效果。3、应用二、厌氧滤池又称厌氧固定膜反应器，滤池呈圆柱形，池内装有填料，浸没于水中，池顶密封。还有布水系统和沼气收集系统。厌氧微生物附着于填料的表面生长，当废水通过填料层时，在填料表面的厌氧生物膜作用下，废水中的有机物被降解并产生沼气，沼气从池顶部排出。滤池中的生物膜不断地进行新陈代谢，脱落的生物膜随出水流出池外。填料：比表面积大，孔隙率高，表面粗糙生物膜易附着，对微生物细胞无抑制和毒害作用，有一定强度，且质轻、价廉、来源广。常用填料有碎石、卵石、焦炭和各种形式的塑料。处理水原废水处理水沼气沼气滤料原废水滤料图19-10厌氧生物滤池1、分类：废水从池底进入，从池上部排出，称升流式厌氧滤池；废水从池上部进入，从池底部排出，称降流式厌氧滤池。为什么实际应用中多采用升流式？2、特点是什么？（书P256，自行整理）3、存在问题：堵塞、水流短路解决方法：出水回流、预处理、升流式改为平流式。三、升流式厌氧污泥床反应器（UASB）A.反应区B.沉降区2、主体部分结构：C.气室1、简单描述：没有载体，微生物悬浮生长。A.反应区：反应器底部是浓度较高的污泥层，称污泥床，在污泥床上部是浓度较低的悬浮污泥层，通常把污泥层和悬浮层称为反应区。B.沉降区：在反应区上部设有气、液、固三相分离器，三相分离器周围就是沉降区。C.气室：最顶部污水没有的空间就是气室，进行沼气的暂时储存和收集。反应过程：废水从污泥床底部进入，与污泥床中的污泥进行混合接触，微生物分解废水中的有机物产生沼气，微小沼气泡在上升过程中，不断合并逐渐形成较大的气泡。由于气泡上升产生较强烈的搅动，在污泥床上部形成悬浮污泥层。气、水、泥的混合液上升至三相分离器内，沼气气泡碰到分离器下部的反射板时，折向气室而被有效地分离排出；污泥和水则经孔道进入三相分离器的沉淀区，在重力作用下，水和泥分离，上清液从沉淀区上部排出，沉淀区下部的污泥沿着斜壁返回到反应区内。气液固三相分离器是完成气、液、固体三相的分离，即将附着于颗粒污泥上的气体分离，并收集反应区产生的沼气，通过集气室排出反应器；使分离区的悬浮物沉淀下来，回落到反应区，有效防止厌氧污泥流失，保证反应器中足够的生物量，降低出水中悬浮物的含量。三相分离器同时具有传统废水生物处理工艺中的二沉池、污泥回流及气体收集的功能。因此，三相分离器分离效果好坏直接影响到整个反应器的处理效果。布水系统（进水配水系统）布水系统兼有均匀配水和水力搅拌作用，使进水与污泥充分接触，最大限度地利用反应器内的厌氧污泥，防止进水在通过污泥层时出现沟流和死角。布水系统设计包括了进水方式的选择和布水点的布置，其合理设计对于反应器的良好运行至关重要。树枝管式配水系统穿孔管式配水系统多点多管配水系统UASB应用于高浓度有机废水处理时的允许容积负荷升流式厌氧污泥床反应器的特点是：（1）反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度为30～40g/L，高的可达60～80g/L；（2）有机负荷高，水力停留时间短，中温消化，COD容积负荷一般为10～20kgCOD/(m3·d)；（3）反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区，一般无污泥回流设备；（4）无混合搅拌设备。投产运行正常后，利用本身产生的沼气和进水来搅动；（5）污泥床内不填载体，节省造价及避免堵塞问题。但反应器内有短流现象，影响处理能力；进水中的悬浮物应比普通消化池低得多，特别是难消化的有机物固体不宜太高；运行启动时间长，对水质变化比较敏感。UASB反应器完全混合型EGSB反应器厌氧滤池厌氧塘流化床-复合床全世界有几千座UASB反应器，占所有厌氧反应器总数的64%，应用最为广泛。工业上应用的UASB装置厌氧生物处理的运行管理（UASB）UASB反应器良好运行的三个重要前提是：1）反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥；2）由产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用；3）设计合理的三相分离器，这使沉淀性能良好的污泥能保留在反应器内。UASB反应器的初次启动UASB反应器初次启动通常指对一个新建的UASB系统以未经驯化的非颗粒污泥接种，使反应器达到设计负荷和有机物去除效率的过程。通常这一过程伴随着污泥颗粒化的完成，因此也称为污泥的颗粒化。UASB反应器启动的目标和启动成功的标志是颗粒污泥化。UASB初次启动的过程分三个阶段启动的初期启动的中期启动的后期划分依据为反应器负荷大小反应器负荷低于2kgCOD/(m3·d)反应器负荷2~5kgCOD/(m3·d)反应器负荷大于5kgCOD/(m3·d)洗出的污泥仅限于种泥中非常细小的分散污泥，洗出原因主要是水的上流数度和逐渐产生的少量沼气。洗出量增大，大多为絮状污泥，洗出原因主要是产气和上流速度增加引起污泥床的膨胀。颗粒污泥从反应器底部开始形成。这阶段末期，污泥洗出由于颗粒污泥形成而减少。絮状污泥迅速减少，颗粒污泥加速形成使得反应器大部分被颗粒污泥所充满，此时反应器最大负荷可超过50kgCOD/(m3·d)。UASB初次启动的要点启动的要点对启动初期的目标应明确进液的浓度启动前应了解废水特征不能追求反应器的处理效率、产气率的改进和出水的质量等，初期目标是是反应器逐渐进入工作状态，即菌种的活化过程。废水浓度低于5000mgCOD/L时，不用稀释直接进液。主要是针对工业废水，其种类非常多，成分复杂。负荷增加的操作方法以出水VFA浓度来确定负荷增加，出水VFA浓度过高意味着甲烷菌活力不够或环境因素使甲烷菌活力下降而导致VFA利用不充分；低于3mmol/L认为反应器运行状态良好。当负荷上升2kgCOD/(m3·d)后促进颗粒污泥形成的启动操作要点：•出水VFA一旦低于3mmol/L即增加反应器负荷。•使细小分散的污泥洗出，不回流。•使反应器保持最佳的细菌生长条件。一般地，PH=6.8～7.5；温度30℃～38℃（中温范围）或53℃～58℃（高温范围）；保持微生物生长所需的营养与微量元素。•为防止过负荷，在每次增加负荷时总是小于50％。•以显微镜和放大镜作为污泥的镜检。启动大约6周后，在400～1000倍放大倍数下应当看到污泥中的丝状物。初期形成的污泥微小粒子应当是相当坚固的，可用40～80倍的放大镜检查其外观。•使用污泥的比产甲烷活性作为参考，使反应器负荷不至于超过污泥的最大降解能力。•当HRT达到大约5d时，开始降低稀释用水量；在HRT小于20h时，对于COD浓度小于15g/L的废水，稀释不再是必需的了；如果废水浓度大于15g/L，则需要出水的循环。UASB反应器的二次启动UASB反应器的二次启动是指直接采用颗粒污泥作为种泥来启动一个UASB反应器的过程。新启动的反应器在选择种泥时应尽量使种泥的原处理废水种类与拟处理的废水种类一致，废水种类与性质越接近，驯化所需的时间就越少，从而大大缩短启动时间。此外，不同温度范围的种泥也会延长启动时间。二次启动进液浓度在开始时一般与初次启动相当，但可以相对迅速的增大进液浓度，增大负荷。颗粒污泥来源：①原有的UASB反应器；②购买现成的颗粒污泥产品。四、厌氧复合床反应器厌氧生物滤池+UASB污水依次通过悬浮泥层及填料层，有机物将与污泥层颗粒污泥及填料生物膜上的微生物接触并得到稳定。下部是污泥悬浮层；上部是填料层。五、厌氧膨胀床和流化床厌氧流化床厌氧流化床工艺是借鉴流态化技术的一种生物反应装置，它以小粒径载体为流化粒料，废水作为流化介质，当废水以升流式通过床体时，与床中附着于载体上的厌氧微生物膜不断接触反应，达到厌氧生物降解目的，产生沼气，于床顶部排出。流化床操作的首要满足条件是：上升流速即操作速度必须大于临界流态化速度，而小于最大流态化速度。上升流速应控制在1.2～1.5倍临界流化速度。厌氧流