「今科仪器」欢迎咨询 四川厌氧消化池装置型号

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污泥厌氧消化运行阶段
1、 预处理及水解阶段
微生物破壁和水解是污泥厌氧消化的限制因素之一。通过预处理，污泥中的碳水化合物、类脂化合物和蛋白质等固态或胶态**质大分子，水解成可吸收的溶解性物质，水解过程还伴随着少量的二氧化碳和氨气。
微生物细胞壁的破壁技术主要包括生化技术、物化破壁技术。生化技术包括利用厌氧水解菌水解和利用好氧或微氧嗜热溶胞菌在较高温对污泥强化水解两类。物化破壁技术包括热水解处理、超声波处理、碱解处理、臭氧处理等。其中热水解处理是将污泥在密闭容器加热，使污泥絮体发生一系列的物理化学变化的预处理过程，在实际生产中为常见。研究结果表明，热水解能改变污泥生物降解性能，特别是对溶解性碳水化合物、挥发性悬浮固体(VSS)的水解率有较大的影响，而对氨氮影响较小。超声波预处理的研究主要集中在不同频率、不同强度对污泥作用效果。王晓燕认为，超声处理能促进生物酶强化污泥厌氧发酵生产挥发性脂肪酸;曹秀芹等认为作用时间对污泥效果的影响远大于声能密度。徐慧敏等基于超声联合热碱有效污泥**质研究表明，二者同步可以大幅度提高**质的，提高其生物可利用性。此外，石璞玉等臭氧预处理研究表明，臭氧投加量与污泥破壁效果呈现正相关，而超声处理比臭氧处理对厌氧微生物起到更强的消减作用。
2、 产酸阶段
进行水解的兼性菌完成水解后，将水解产物吸入，继续进行分解代谢，即为产酸阶段。产酸阶段主要依靠产酸菌发挥作用。产酸菌一般为兼性菌，也有少量。产酸菌在污泥中大量存在且生长速率快，适应的温度范围广，能够在高温环境下存活。在厌氧消化过程中，产酸菌能够将非溶解性的**物质分解并转化为简单的溶解性物质，代谢产物主要为挥发性脂肪酸、挥发醇及一些醛酮物质。消化产物脂肪酸主要包括乙酸、丙酸和丁酸，占挥发性脂肪酸95%，其三种酸中以乙酸为主，占65%~75%;挥发醇主要为甲醇和。这些溶解性物质能够为产甲烷菌生长繁殖提供营养物质。产酸菌能够通过自身活动厌氧消化初期带入的溶解氧，并且能够裂解苯环、重金属等对产甲烷菌有害的物质(H2O2浓度较低时，兼性菌会分泌出一种分解H2O2的酶，将H2O2分解掉，而专性无此功能，这也是兼性菌和专性之间区别本质所在)。
3、 产甲烷阶段
产甲烷率是污泥厌氧消化的瓶颈问题。一是产甲烷菌是专性，氧的存在能使其迅速失去活性。其机理是当环境有氧存在时，氧气能与产酸阶段产生的氢气迅速合成双氧水，双氧水是一种强氧化剂，其浓度较高时，对所有类型的均具有杀伤作用。二是产甲烷菌繁殖速度慢，代谢活力不强，只能利用挥发性脂肪酸代谢成甲烷。因此产酸阶段是产甲烷阶段的前提，大部分甲烷菌将产酸阶段产生的乙酸吸入胞内进行代谢。

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。

污泥厌氧消化池内设置搅拌的作用
混合搅拌是提高污泥厌氧消化效率的关键条件之一，没有搅拌的厌氧消化池，池内料液必然存在分层现象。透过搅拌可分层，增加污泥与微生物的接触，使进泥与池中原有料液迅速混匀，并促进沼气与消化液的分离，同时防止浮渣层结壳。搅拌良好的消化池容积利用率可达到70%，而搅拌不合理的消化池的容积利用率会降到50%以下。
搅拌可以连续进行，也可以间歇操作，多数污水厂采用间歇搅拌方式。一般情况下，每隔2~4h搅拌1次，搅拌时间不应**过1h。通常在进泥和蒸汽加热时同时进行搅拌，而在排放消化液时应停止搅拌、使上清液经静止沉淀分离后排出。采用底部排泥方式时排泥过程中可停止搅拌，而在采用上部排泥方式时在排泥过程中必须同时进行搅拌。
污泥厌氧消化池的搅拌方式
(1)池内机械搅拌：即在池内设有螺旋桨，通过池外电机驱动而转动对消化混合液进行搅拌，搅拌强度一般为10~20W/m3池容，所需能耗约为0.0065KW/m3。每个搅拌器的搅拌半径为3～6m，如果消化池直径较大，可以设置多个搅拌器，呈等边三角形等均匀方式布置，适用于大型消化池。
机械搅拌的优点是对消化污泥的泥水分离影响较小，缺点是传动部分容易磨损，通过消化池**的轴承密封的气密性问题不好解决。密封可以采用在搅拌轴上焊接水封罩、消化池顶盖上设水封槽的方式，水封罩在水封槽内转动可起到密封作用，水封槽内的水深可以根据消化池内气相压力而定。
(2)沼气搅拌：即用压缩机从池**将沼气抽出，再从池底冲入，循环沼气进行搅拌，沼气搅拌有利于使沼气中的CO2作为产甲烷的底物被产甲烷利用，搅拌强度一般为1～2m3沼气/(m2˙h)，所需能耗为0.005～0.008KW/m3，所用压缩机必须保证绝不漏气，以免吸入空气或泄漏沼气引起爆炸。
(3)水泵循环消化液搅：通常在池内设射流器，由池外水泵压送的循环消化液经射流器喷射，从喉管真空处吸进一部分池中的消化液或熟污泥，污泥和消化液一起进入消化池的中部形成较强烈的搅拌，所需能耗约为0.005KW/m3，用污泥泵抽取消化污泥进行搅拌可以结合污泥的加热一起进行。

厌氧消化池装置中厌氧消化的影响因素
1、 酸碱度
酸碱度是污泥厌氧消化限速因子之一。厌氧消化整个过程，通常水解、产酸和产甲烷三个阶段同时存在，各种酸碱综合作用，体现为消化液pH值。改变pH可以引起水解酸化过程中微生物种群和代谢途径的剧烈变化。产酸菌和产甲烷菌均在特定pH值范围才能发挥代谢作用，见表1。当水解和产酸速率**过产甲烷阶段，会造成**酸的累积而抑制反应;产甲烷与产酸速率接近，则无大量**酸累积，消化液的pH值升高。发酵产酸中间产物难以控制，产量不稳定，但pH值可以作为综合各个阶段消化状态的一个指标。研究认为，碳水化合物和蛋白质的水解挥发性脂肪酸(VFA)的产生量和产生速率在pH等于7条件时达到，以TOC和COD表示的水解效率高达80%以上。
2 、温度
厌氧消化根据消化温度差异，可以分为高温消化(50℃以上)、中温消化(30~36℃)、常温消化三种方式。当温度在55~60℃左右时，消化效率，厌氧消化也比较稳定，消化时间仅需要10d左右。从微生物活性来说，产甲烷菌正常生存的温度范围10~60℃，其活性随着温度升高而。当温度低于10℃，虽能存活，但代谢将基本停止;当温度**过70℃活性降低。
国内污泥厌氧消化早期多集中于中温条件，高温消化被认为需要消耗更大能量。张辰研究认为，高温厌氧消化对VS和COD具有更高的去除率，提供更多的产甲烷基质和沼气量。无论高温或中温消化均会导致污泥脱水性能变差，且高温消化污泥的毛细吸水时间(CST)**中温消化污泥。对病原菌的杀灭方面研究发现，中温厌氧消化粪大肠菌群数较少，小于2×106MPN/g，高温厌氧消化满足小于1000MPN/g，说明高温厌氧消化残渣制作肥料更可靠。为保持消化池内的温度适中，必须进行加热升温。厌氧消化池的常用加热方式包括：在消化池外热交换器预热、用蒸汽直接在消化池内加热、在消化池内部安装热水加热盘管三种。
3 、营养与碳氮比
合成细胞所需要的碳源具有双重任务。一是作为反应过程的能源，二是合成新细胞。合成细胞的C/N比约为5∶1，要求C/N比约为(10~20)∶1。如果氮量不足，则消化液缓冲能力低，pH容易降低。反之，pH可能上升，铵盐容易累积，会抑制消化过程。孙洪伟等认为，碳氮比C/N对胞外聚合物(EPS)及其组分具有显著影响。当C/N由0升高至15，EPS和紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS)含量逐渐升高，而松散型胞外聚合物(LB-EPS)含量逐渐降低。此外，C/N导致毛细吸水时间(CST)和污泥比阻(SRF)值显著，污泥的脱水性能变差。实际生产中，污泥碳氮比较低，易产生氨抑制，污泥单厌氧消化存在产气量低、系统不稳定等问题。利用果蔬、厨房垃圾等易腐**废物与污泥共消化可以提高甲烷产率与单位处理效率。
4 、其他
搅拌，厌氧消化池存在分层现象，透过搅拌可以分层，增加污泥与微生物的接触，使进泥与原有原料充分接触，加快消化速度。实际生产多采用间歇搅拌方式或多级搅拌方式。由于产甲烷菌的增殖较慢，对环境变化敏感，生物固体停留时间(污泥龄)也是厌氧消化的影响因素之一。污泥池中的硝酸盐将被还原成氮气，由于细胞增殖很少，很少氮转化为细胞，大部分转化为消化液中的氨，氮平衡也是重要的影响因素。另外，重金属及胺类等有毒物质也是影响因素。
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