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2012环保工程师污泥处理汇总

二、厌氧消化

污泥的厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行水解、酸化、产甲烷等厌氧生化反应，将污泥中的大部分固体有机物水解、液化后并最终分解掉的一种污泥处理工艺。首先，有机物被厌氧消化分解，可使污泥稳定化，使之不易腐败。其次，通过厌氧消化，大部分病原菌或蛔虫卵被杀死或作为有机物被分解，使污泥无害化。第三，随着污泥被稳定化，不仅是一种减量过程，而且将产生大量高热值的沼气，作为能源利用，使污泥资源化。另外，污泥经消化以后，其中的部分有机氮转化成了氨氮，提高了污泥的肥效。一般污水处理场生污泥约含65%的有机物和35%的无机物，通过厌氧消化处理后，污泥中的有机物约有1/2～1/3被分解，消化污泥的体积减少60%～70%。

大型污水处理场的污泥厌氧消化一般采用中温消化(30oC～37oC)。

1、工艺原理及过程

将有机物质厌氧消化产生沼气，是一个由多种细菌参与的多阶段生化反应过程，每一种反应阶段都以某类细菌为主，其产物供下一阶段的细菌利用，反应过程主要分为以下三个阶段：

⑴、水解阶段

污泥中的有机物成分很复杂，主要包括碳水化合物(主要以淀粉和纤维素)、类脂化合物(主要为脂肪)和蛋白质。以上物质在污泥液中基本上都以固态或胶态存在，细菌无法将其直接吸收至体内。但一些兼性细菌可以向体外分泌胞外酶，将以上大分子的固态和胶态物质水解成细菌可吸收的溶解性物质，产物如下：

⑵、产酸阶段

进行水解的兼性菌完成水解以后，可将水解产物吸入细胞内，继续进行分解代谢。代谢产物主要为挥发性脂肪酸、挥发醇及一些醛酮物质。挥发性脂肪酸通常指少于6个碳原子的直链低级脂肪酸，但消化液中的脂肪酸则主要为乙酸、丙酸和丁酸，三种酸占挥发脂肪酸总量的95%以上。三种酸中又以乙酸为主，占总量的65% ~75%。挥发醇主要为甲醇和乙醇。能够进行水解和酸性消化的细菌统称为产酸菌，一般都为兼性菌。

⑶产甲烷阶段

在该阶段，起主要作用的为产甲烷细菌。但由于该类细菌繁殖速度慢，代谢活力不强，只能利用挥发性脂肪酸这样一些易降解物质进行代谢，产生甲烷。而挥发性脂肪酸正是产酸阶段的主要产物，因此，产酸阶段是产甲烷阶段的前提。大部分甲烷细菌将产酸阶段CO2产生的乙酸吸入胞内进行代谢，产生甲烷，也有少量甲烷细菌能将H2 和CO2直接还原为CH4。甲烷细菌为专性厌氧菌，氧的存在能使之中毒，失去活性。主要原因是，当环境中有氧存在时，O2能与酸性消化阶段产生的H2迅速合成为过氧化氢(H2O2)。H2O2是一种强氧化剂，在其浓度较高时，对所有类型的细菌均有杀伤作用。由于酸性消化阶段产H2量不可能很大，因而消化液中H2O2浓度不高。在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，使之失去氧化能力，而专性厌氧菌无此功能。

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