污泥培养

污泥培养（通用8篇）

污泥培养 篇1

一、准备工作

（1）流程中各构筑物建成，并经清池清除建筑垃圾，静压试验证明无渗漏，无下沉位移，最后按有关规程验收合格。

（2）各设备按有关规程（说明书）验收合格。

（3）根据日后运行管理需要，有条件的污水处理厂（站）需开设最基本的常规化验测试项目，如pH、水温、COD、DO、生物相等，用以指导活性污泥的培养过程和日常运行。

（4）基础数据的调查摸底，包括日污水水量及昼夜变化情况、水质（pH、水温、COD、BOD5/CODCr、氮、磷、有毒物质等）。

（5）根据处理水质状况备足必需的营养物碳源、氮源、磷源，掌握缺什么补什么及C∶N∶P≈100∶5∶1比例。采用接种培菌法还需备足污水性质相似的污泥种菌。

（6）操作人员应熟悉整个系统的管道布置和公用工程方面的情况，了解污泥培养的基本过程和控制要求。

二、污泥接种

1、接种量

培养污泥，如用浓缩污泥接种，投加量约为池内混合液的0.05~1.0%（干污泥），如用脱水污泥接种，投加量约为3~5%(每吨池水中加的污泥公斤数)。

污泥这要看用什么污泥，用脱水污泥需5~10%（污泥曝气池容积），如果是浓缩污泥则需1mg/L左右，但关键还是要有培养污泥的经验，如培养过程控制不当，污泥最多也没用，这方面的例子很多的，有的单位培养了多次也没用（主要是工业废水），有经验的则可大大减少接种的污泥量。

2、污泥类型

消化污泥中细菌很少，主要是一些甲烷细菌，而原本存在的好氧菌在厌氧后已处于休眠状态，再经酸性发酵阶段和碱性发酵阶段后已过了休眠期，如果将消化污泥再曝气是无法再恢复活性的，再说此时污泥中的营养已很少。用消化污泥时应该考虑消化工艺类型和适当增加泥量

注意：（1）24小时闷曝，培菌开始的2~3天是可以的，以后还是根据实测溶解氧来控制的好，否则可能会延长培菌过程3倍以上的时间。培菌

（2）水温低于10度培菌时，通常培菌耗时较长，基本上是常温培菌的1~2倍。

（3）由于，B/C比偏低，为缩短培养时间，在接种后，还是需要投加外加碳源的。投加量以理论计算控制B/C在0.5左右。随培菌的进行，外加碳源逐渐减少投加量，如：每10天后减少10%的外加碳源量。

（4）溶氧控制，在满足搅拌的前提下，除开始培菌的2~3天足量曝气外，其余的日子里，控制在3左右即可。

（5）加铁

有资料介绍加铁有利于驯化污泥提高抵抗外界条件变化的能力，如刺激菌胶团的生长，而有些资料又认为铁能与磷反应形成沉淀物，附着在菌胶团的表面降低其活性，虽可提高絮体沉降性，但絮体大小变小，结构变紧。我公司长期加小量三氯化铁，但并不清楚有多少作用，请各位多多探讨。共同提高。

三、调试

编制必要的化验和运转的原始记录报表以及建立规章制度等。

我们将上一套SBR法污水处理装置，处理水质：

CODcr 720.68

BOD5 404.79

NH3-N 402.92

PH 6—9

总悬浮物 194.38

氰化物 18.98 我门以前没有接触过污水处理，所以十分担心，对培养驯化过程中所要做的具体工作只能从有限的资料中摸索，下面有我根据一些资料编的培养驯化方案

一：活性污泥的培养

1.向IC池注入清水（同时引入生活污水）至一定水位，并注意水温。

2.按风机操作规程启动风机，向IC池鼓风。

3.向IC池投加经过滤的浓粪便水（当粪便水不充足时，可用化粪池和排水沟内的污泥补充。），使得污泥浓度不小于1000mg/L，BOD达到一定数值。

4.有条件时可投加活性污泥的菌种，提高培养速度。

5.按照活性污泥培养运行工艺对反应池进行曝气、搅拌、沉降、排水。

6.通过镜检及测定沉降比、污泥浓度，注意观察活性污泥的增长情况。并注意观察在线分析仪PH值、ORP、DO的数值变化，及时对工艺进行调整。

7.测定初期水质及排水阶段上清液的水质，根据进出水NH3-N、BOD、COD、NO3-、NO2-等浓度数值的变化，判断出活性污泥的活性及优势菌种的情况，并由此调节进水量、置换量、粪水、NH4CL、H3PO4、CH3OH的投加量及周期内时间分布情况。

8.注意观察活性污泥增长情况，当通过镜检观察到菌胶团大量密实出现，并能观察到原生动物（如钟虫），且数量由少迅速增多时，说明污泥培养成熟，可以进生产废水，进行驯化。

二：活性污泥的驯化

1.通过分析确认来水各项指标在允许范围内，准备进水。

2.开始进入少量气化废水，进入量不超过驯化前 处理能力的20％。同时补充新鲜水、粪便水、及NH4CL。

3.达到较好处理后，可增加生产废水投加量，每次增加不超过10～20％，同时减少NH4CL投加量。且待微生物适应巩固后再继续增生产化废水，直至完全停加NH4CL。

污泥培养 篇2

1 活性污泥培养、驯化实验

实验所用的活性污泥是直接由餐饮废水培养的。进行污泥培养前, 必须预处理餐饮废水, 具体步骤有2步:1将从食堂取回的餐饮废水进行粗过滤, 剔除固型食物残渣;2将餐饮废水稀释, 稀释后的餐饮废水经4层纱布过滤, 脱除了其中所含的油脂, 并作为污泥培养原水利用。

在活性污泥培养初期 (5 d) , 每天闷曝22 h, 静止2 h。5 d后, 待出现沉淀污泥后, 排出上清液的2/3, 置换预先处理过的餐饮废水。污泥培养阶段共持续30 d, 在此期间, 监测了污泥的沉降性、MLSS, 并用光学显微镜对污泥的生物相进行了镜检。

1.1 活性污泥活性评价方法和指标

为了有效、准确地掌握所培养的活性污泥的活性, 即时检测了培养期间污泥的MLSS、MLVSS、SV30和SVI等指标, 并通过上述指标的变化判断所培养的污泥的活性。

各指标的具体 内涵为 :1混合液悬浮固 体质量浓度 (MLSS) , 指在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量, 单位mg/L;2混合液挥发性悬浮固体质量浓度 (MLVSS) , 指混合液活性污泥中有机性固体物质部分的质量浓度;3污泥沉降比 (SV30) , 混合液在100 m L量筒内静置30 min后, 沉淀污泥的体积占原混合液体积的百分率, 以%表示;4污泥容积指数 (SVI) , 指混合液经过30 min的沉淀后, 每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的体积。

1.2 污泥活性分析

1.2.1 污泥的 MLSS 变化特点

在污泥的培养驯化阶段, 监测了污泥的MLSS。培养初期, 污泥的质量浓度比较低, 大约在500 mg/L左右, 随着时间的延长, 污泥量逐渐增加, 经过15 d的连续培养后, 达到了最大值2 500 mg/L左右。但是, 此时污泥的质量浓度很不稳定, 有逐渐下降的趋势。经过了22 d的培养后期, 污泥的质量浓度达到了1 500 mg/L左右, 随着时间的延长, 污泥的质量浓度变化不大。这说明, 此时污泥中微生物生长得比较稳定, 污泥接近成熟。

1.2.2 污泥的沉降性能

图1是SV30随时间变化的曲线。每天用100 m L量筒取污泥至刻线处, 测量SV30值并计算SVI值。从图1中可以看出, SV30值开始很不稳定, 总体偏高, 这说明, 此时污泥的沉降性不好。随着时间的推移, SV30值有所下降, 在15 d左右时达到了最小值16.此后, SV30的值略有提高, 但是, 基本都稳定在15~40之间, SVI值从最开始的600 mg/L最终稳定在150 mg/L左右。由此判断, 经过培养驯化后, 污泥的沉降性已经逐渐变好, 结构更为紧密。

1.2.3 污泥生物的观察

污泥培养、驯化阶段的镜检照片如图2所示。从图2中可以看出, 培养开始阶段 (图2 (a) ) , 污泥尚未形成, 水中的微生物主要以细菌为主, 数量相对较少;培养一段时间后, 细菌开始增多, 并有细小的菌落出现, 随后出现了鞭毛虫、太阳虫 (图2 (b) ) 等较大型的原生生物;培养后期, 随着污泥产生量的不断增多, 污泥呈现黄褐色, 污泥中微生物的种类丰富多样, 出现了钟虫、轮虫 (图2 (c) ) 等原生动物和后生动物。由此可初步判断污泥培养成熟。

2 结论

从对活性污泥培养期间污泥性状和生物相的观察可知, 经过22 d的培养、驯化后, 污泥已经具有很好的活性, 这标志着污泥培养成熟, 培养驯化阶段结束, 可用于餐饮废水的处理。

参考文献

[1]刘小燕, 李雅婕.浅谈餐饮废水处理技术进展[J].广东化工, 2011, 38 (5) :173-174.

[2]王汉道.餐饮废水处理方法的现状与展望[J].四川环境, 2004, 23 (2) :14-16.

污泥培养 篇3

关键词城市污水;颗粒化;动力学;好氧颗粒污泥

中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)031-0093-01

1材料与方法

1.1试验装置与启动

试验采用圆柱型SBR反应器,反应器内径均为7cm,高为120cm,有效容积4.6L,容积交换比分别为50%。采用空气压缩机供气,通过玻璃转子流量计控制曝气量,微孔粘砂曝气头曝气。 SBR单周期循环时间为4h,其中进水5min,曝气210min-227min,沉淀3min-20min,出水5min。整个过程采用微电脑时间控制器控制。

1.2试验用水及接种污泥

进水为合肥市某污水处理厂城市污水,试验阶段进水COD 100-200 mg/L、NH-N 15-30 mg/L、PO43--P(mg P/L) 1-10 mg/L、pH 6.5-7.5。接种污泥为该污水处理厂回流污泥。污泥呈深灰色,结构松散,外形不规则呈絮状。接种后反应器中MLSS为4300mg/L,SVI 为100 mL/g。

1.3分析项目和方法

COD、SV、SVI、MLSS、MLVSS均采用国家标准方法,污泥形态通过奥林巴斯CX31型光学显微镜观察并用奥林巴斯数码相机采集图像。

2结果与分析

2.1 好氧颗粒污泥的培养

运行前5d,反应器中的污泥颜色均逐渐变浅至浅灰色。在第16d取泥样,发现细小的好氧颗粒污泥出现。随着沉降时间的调整,各反应器中污泥颜色逐渐为黄褐色,好氧颗粒数量增多,粒径有所增大,运行至40 d后,基本趋于成熟。成熟的颗粒污泥粒径可达0.7 mm左右,与其它文献[5-6]相比,本实验培养的好氧颗粒粒径较小,原因可能与本实验中城市污水水质波动大且有机物浓度较低有关。好氧颗粒污泥的结构相对较为密实,较低有机负荷条件下,使扩散进入颗粒污泥内部一定深度的有机物数量受限,处于内部较深层的微生物无法获得满足自身生长繁殖所需要的足够碳源,从而限制了好氧颗粒污泥粒径的增大。

2.2好氧颗粒污泥对基质降解动力学研究

基质降解的动力学涉及基质降解与基质浓度、生物量等因素之间的关系,主要描述决定底物降解速度的各项因素及其相互间的关系。有研究表明在反应系统中,基质降解速率与颗粒中的微生物浓度及颗粒周围的底物浓度密切相关,一般地,这种关系可用类似于Monod’s方程描述:

(1)

式中,为比降解速率 ,为最大比降解速率,为饱和常数,为基质浓度。

对等式(1)两边同时取倒数:

(2)

分别选取5组不同体积成熟好氧颗粒污泥2L、1L、0.7L、0.5L、0.4L;取污水厂进水10L作为试验进水,每组2L。取好氧颗粒与污水各一组倒入反应器中,曝气1.5h后取出水,测其COD。以为纵轴,为横轴,将试验中所得各组数据作图(如图1),所得直线斜率为,纵轴截距为。求得动力学参数为:为739.87mg/L,为18.172,有机底物降解动力学方程为:

(3)

图1好氧颗粒污泥降解动力学

试验所得的结果与相关报道中的常数有些差别,该好氧颗粒污泥的与明显高于普通活性污泥相应的(2-10)与(15 mg/L -70mg/L),这说明微生物活性高于普通活性污泥,并可看出好氧颗粒污泥具有处理高浓度有机废水的能力。

2.3好氧颗粒污泥生长动力学研究

根据微生物增长与基质利用的关系,可推出微生物增长动力学方程::

= (4)

其中,为污泥龄,为污泥负荷率,污泥产率系数,污泥衰减系数(微生物的自身氧化率)。

在反应器中,以不同进水COD浓度,控制不同的污泥龄和污泥浓度连续运行,监测出水COD,以及MLVSS。以1/为纵坐标, 为横坐标作图(如图2),求出颗粒污泥生长动力学系数Y(污泥产率系数)为0.183 kgMLVSS / kgCOD,(污泥衰减系数(微生物的自身氧化率))为0.0109 d-1。

图2好氧颗粒污泥增长动力学

与普通活性污泥的污泥产率系数(0.25-0.4 kgMLVSS / kgCOD)相比,好氧颗粒污泥的产率系数较小,这说明好氧颗粒污泥剩余污泥量少的原因,大大减少了剩余污泥的处置费。

3结论

1)在SBR反应器中,采用有机物濃度低的城市污水,以好氧絮状活性污泥为接种污泥,通过对剪切力、沉降时间等运行参数的调控,反应器中第16d出现细小颗粒,40d后趋于成熟,成熟后的颗粒污泥粒径可达0.7 mm。成功实现了好氧颗粒污泥的培养。

2)动力学模拟结果表明,相应的动力学参数(最大比降解速率)、(半饱和常数)、Y(污泥产率系数)(污泥衰减系数)分别为18.172、739.87mg/L、0.183 kgMLVSS / kgCOD 、0.0109 d-1。与普通活性污泥相比,好氧颗粒污泥最大比降解速度相对较大,产率系数相对较小,这充分说明好氧颗粒污泥降解速度快,剩余污泥量少。由此可见,该技术有着良好的应用前景。

参考文献

[1]de Kreuk M K, Heijnen J J, van Loosdrecht M C M. Simultaneous COD, nitrogen and phosphate removal by aerobic granular sludge[J]. Biotechnology Bioeng,2005,90(6):761-769.

[2]杨国靖,李小明,曾光明等.利用好氧颗粒污泥实现同时除磷脱氮[J].中国给水排水,2005,21(2):18-22.

[3]阮文权,卞庆荣,陈坚. COD与DO对好氧颗粒污泥同步硝化反硝化脱氮的影响[J].应用与环境生物学报,2004,10(3):366 -369.

好氧活性污泥的培养研究 篇4

好氧活性污泥的培养研究

摘要：采用在实验室自行培养好氧污泥菌种的形式来研究活性污泥培养,以新鲜的.人工模拟废水作为营养液直接曝气,通过控制pH值、温度、溶解氧等条件逐步培养活性污泥,得出活性污泥在培养的不同阶段运行异常时的特征.重点对丝状菌污泥膨胀的原因进行分析,并提出有效的控制方法.作 者：赵晓宁    刘志斌    张正夫  作者单位：辽宁工程技术大学资源与环境工程学院,辽宁阜新,123000 期 刊：能源与环境   Journal：ENERGY AND ENVIRONMENT 年，卷(期)：2010, “”(2) 分类号：X703 关键词：活性污泥    丝状菌    污泥膨胀   

污泥培养 篇5

在IC反应器的启动过程中,初始容积负荷控制在9.5kgCOD・(m3・d)-1左右,出水pH值6.5～7.8,维持反应器的.碱度1000mgCaCO3/L～5000mgCaCO3/L,进水COD浓度1000～6000mg/L,以及采用脉冲进水方式,可增强污泥的活性和沉降性能加快厌氧污泥的颗粒化进程,从而加快IC反应器的启动.

作 者：曾金樱 杨仁斌 吴根义 ZENG Jin-ying YANG Ren-bin WU Gen-yi 作者单位：曾金樱,ZENG Jin-ying(汕头职业技术学院,广东,汕头,515041;湖南农业大学资源环境学院,湖南,长沙,410128)

杨仁斌,吴根义,YANG Ren-bin,WU Gen-yi(湖南农业大学资源环境学院,湖南,长沙,410128)

污泥培养 篇6

随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水厂的污泥产生量将有较大的增长，由此引起的二次污染问题已不容忽视。因此如何合理地处理、处置污泥，已成为城市污水厂和相关部门必需引起重视的问题。国内外污泥处理与处置的方法很多，一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(多为农用)、填埋及焚烧等，或用其中几个方法组合处置。应该说，对污水厂污泥的处理和处置，我们与先进国家相比，差距较大。

城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大量的有机物、重金属以及致病菌和病原菌等，不加处理任意排放，会对环境造成严重的污染。对污泥处理总的要求是稳定化、无害化和减量化。

国家对城市污水污染控制的技术政策及新颁布的城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918－2002)，对城市污水厂的污泥稳定和农田利用有明确的要求。但实际情况是，污水处理厂的建设往往只注意污水处理要达到排放标准。近几年，由于有脱磷脱氮要求，演变出不少污水生物处理工艺，而对污泥处理和处置，设计中一般只提将脱水污泥外运和综合利用，未计算其投资和经常费用，这势必会造成二次污染。处理厂建得越多，污泥的二次污染亦越广泛。未经稳定处理的污泥，因有机物含量高，极易腐败并产生恶臭，尤其是初沉淀池的污泥，含有大量病菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病的传播。

一、污水污泥的处理和处置

通常把污水厂污泥的稳定和脱水(一般脱水至含水率达70％～80％)称作污泥的处理；将污泥的堆肥、填埋、干化和加热处理及最终利用，称为污泥的处置。如脱水污泥中有毒有害物质超过农用标准，就要考虑卫生填埋和污泥干化焚烧技术。从国外污泥处理的发展来看，无论在欧洲、日本或美国对污泥用于农田控制越来越严，而对污泥进行干化和加热处理的比例正逐年增加。

1.污水污泥的处理

污泥稳定处理有好氧稳定和厌氧稳定，好氧稳定有很多优点，但能耗很高，只有当污泥量较少时才采用。污泥厌氧稳定处理通常采用中温(35℃)厌氧消化方法。国内已有十几座大型污水处理厂采用此方法，污泥经消化后，有机物含量减少，性能稳定，总体积减少，污泥消化过程中还产生大量沼气(消化降解1kgCOD可产生350L沼气)可以回收利用。

但由于消化装置工艺复杂，一次性投资大，运行有难度。污泥厌氧消化和沼气利用装置费用，约占污水处理厂投资和运行费的30％左右，而且大多需进口技术和设备。从调查已建消化池的实际运行看，只有少数达到预期的效果。有管理、设计问题，亦有沼气利用的经济性和安全性问题。比较好的如天津市东郊污水处理厂，该厂设计规模为处理城市污水40万m3/d，污泥日产2460m3(含水率96％)，产生沼气13300m3，供4台248kW发电机发电，日可发电27000度，并与市电并网。

污泥的稳定问题，除了采取污泥厌氧消化外，还应结合污水处理工艺中考虑少产生污泥和稳定泥质的方案。例如污水处理工艺设计中采用延长污水曝气时间，减少污泥的产量；设计参数中增加污泥泥龄(如泥龄20天以上)，尽量使污泥趋向稳定的污水处理工艺。对中小型污水处理厂来说，采用带有延时曝气功能处理工艺(如氧化沟等处理工艺)是可取的。有的污水处理工艺投资低(如AB法的A段)，而污泥量较多，增加了污泥的处理成本。故应当把污水处理和污泥处理统一考虑，一并计算投资和运行费用。

污泥的稳定并不等于污泥无害，用于农田还需要符合国家标准中关于污泥农用时污染物控制标准限值。见下表。其中对镉、汞、砷、苯并芘、多氯联苯的要求是比较高的，应该通过严格控制工业废水源头的排放，来控制污泥的性质。

国外在污泥稳定方面，除了用生物法(包括中温消化、高温消化及利用微生物和某些添加剂)外，还采用了化学法，有的将脱水后的污泥加盐酸调pH值至2～3，反应60分钟再加硝酸钠；

有的对脱水污泥添加石灰。后者在欧洲应用较多。

2.污水污泥的处置(1)制复合肥

按我国目前的经济条件，对多数污水厂(特别是大量小型污水厂)来说，污泥用于农田是比较可行和现实的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素，对农作物有增产作用；污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂。污泥经适当浓缩、脱水后运至市郊或邻近省份作为农肥，是许多污水厂采用的方法。但农田施肥有季节性，不需要泥肥时，污水厂会泥满为患，影响正常运行。于是一些污水厂支付费用，让农民把污泥拉走，而不问其去向，这会造成二次污染。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。

北京市环境科学研究院和北京市农业科学院合作，对北京市密云县污水处理厂的污泥，通过堆肥加工成复合肥，进行了用于农田的试验。该厂每天处理15000m3城镇污水，污泥产量5～6t/d(含水率80％)，由于采用酸化—好氧污水处理工艺，污泥质量不错。添加一定数量的N、P、K做成复合肥(N、P、K的比为1∶09∶04)，并直接造粒为污泥颗粒肥。通过在北京市大兴县庞各庄冬小麦田试验以及在温室内进行的油菜和玉米苗期盆栽施肥试验，均取得可喜的结果。由于是制成颗粒状污泥肥料，便于运输和贮存。

(2)卫生填埋

上海市对污水厂的污泥处置提出“处理一点，填埋一点，利用一点”的原则，上海市水务局组织对污泥处理、处置和利用的专题研究，提出污泥用作农田、卫生填埋和污泥焚烧点的布局和具体的分期实施方案，防止产生二次污染。这无疑是正确的举措。

上海白龙港大型污水厂，按卫生填埋要求建设污泥填埋场，根据污泥性质、含水率及力学特性等因素进行设计。填埋厂使用期为七年，填埋场底部设有盲管将渗滤液再回到污水厂处理。此

法占地大，运行工作量大，遇雨季污泥更难以压实，到使用期限后仍需另选场址。对大型污水厂采用污泥卫生填埋，是不得已的权宜之计。卫生填埋场的造价不低，国外对卫生填埋场还要有沼气安全收集系统，对分层复盖的泥土和排水、绿化有专门的要求。鉴于地价上升和填埋场有臭味，近几年来，无论欧盟国家或美国、日本，污泥卫生填埋的比例越来越小，美国已有的填埋场还将逐步关闭。

有些城市(如成都市)拟将污水厂污泥运至城市垃圾填埋场一并处置，这存在两个实际问题：一是管理体制上的问题。垃圾的中转站和填埋场的布点、设计和投资，属环卫局管理，而污水厂的污泥属市政系统管理，设计垃圾填埋场使用年限和布点距离未考虑接纳污水厂污泥；二是脱水污泥含水率过高。运往垃圾填埋场的污泥，要求含水率不大于30％，而目前污水厂的脱水污泥含水率在70％～80％，这类污泥不易碾压填埋，除非将污泥作适当干化或加石灰、絮凝剂处理。无论作何种填埋，污泥宜采取高干度脱水方案。

(3)干化、焚烧

国内近几年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚烧场。但污水厂的污泥作焚烧处置，只有上海市石洞口污水处理厂(设计规模为40万m3/d)设有污泥焚烧炉装置，计划今年年底投产。焚烧炉采用国外技术在国内制造，污泥的干化和焚烧设备总投资为人民币8000万元，费用并不算高。

由于污泥干化和污泥焚烧相结合比单污泥焚烧一次性投资少，处理成本低，故污泥干化往往是焚烧的前处理。北京市清河污水厂二期工程和天津市咸阳路污水厂，拟先建污泥干化装置。污泥干化可使污泥含水率控制在10％～40％，减少了污泥的体积和重量，降低了运输费和填埋费，而且污泥的臭味大为减少。

干化装置分直接干化和间接干化，其能量消耗与污泥成份和水分有关。间接干化(利用沼气通过热交换器)一般推荐用立式干化装置，并选用流化床工艺。干化与焚烧串联工艺中，干化的程度

取决于污泥的热值和回收焚烧炉的热能，使干化的能量尽量平衡，不另外添加燃料。上海石洞口设计污泥的干化和焚烧，污泥热值高，能源平衡有余。污泥流化床焚烧炉，温度在800℃以上，炉内有砂粒循环使用，外排气体要适当处理。污泥焚烧炉远比垃圾焚烧炉的工艺简单得多，且污泥焚烧不会产生二恶英。下图是法国巴黎塞纳河旁Colombes污水处理厂的污泥焚烧炉和焚烧灰的除尘装置。

如脱水污泥与垃圾一并焚烧，国外的经验是每吨垃圾添加15％～20％含水率为30％的污泥。污泥的干化和焚烧，可能将是一些大城市大型污水处理厂的发展方向。当然，由于国外对焚烧炉排尘有严格的要求，除了采用电除尘，还要降温加温，加酸加碱，达到无烟尘的排放。

(4)填埋与焚烧的比较

上海和浙江一些单位作过污泥卫生填埋及焚烧处置的方案比较。其主要工艺流程为： 原污泥→浓缩→消化→脱水→卫生填埋

原污泥→浓缩→(消化)→脱水→焚烧→焚烧灰填埋

对于焚烧处理工艺，为了避免消化后污泥热值减少，也可以不作污泥消化处置。上述两个工艺的经济性比较结果，无论采用国产设备或进口设备，二者的处置工程费用基本相同。按国产设备对污泥进行处置，运行费用折成污泥干固体，处理总成本约为800元/t。以10000m3/d污水厂产生2吨DS计，每吨污泥处理成本约为016元，与国内大型污水处理厂污水处理成本(不计折旧和还贷利息)03～045元/m3相比，需增加成本35％～50％，这与国外的实例相当。

既然污泥的卫生填埋与污泥的焚烧其工程费和运行成本大致相当，那么，从污泥无害化和减量化看，焚烧方案有明显的优点。这亦是国外(特别是西欧和日本)污泥焚烧发展较快的原因。荷兰的污泥是100％采用焚烧处置的。焚烧后少量的泥灰可用于混凝土、砖瓦制品、路基路面的骨料和工程建设的回填土。

二、污水污泥处理和处置应注意的问题

1.设计城市污水处理设施时，要把工业污染源控制、污水处理工艺和污泥的处理和处置，作为一个系统来考虑。上海市对全市大小污水厂的污泥成份、数量进行分析，在此基础上，对污泥的处置作全面规划，协调多方关系，落实分期实施方案，这是正确的。不认真处置污水厂的污泥，污水处理是不完整的。

2.对污泥的最终处置，我们缺乏经验，如污泥的干化和焚烧装置的设计，比污水处理工艺复杂得多，我们应认真学习、引进、消化、吸收国外的技术和经验，同时要制订和完善污泥处置有关的法规和标准。我国一些污水处理厂的污泥消化、沼气利用装置，基本上都是引进国外的技术和设备。

3.采用多途径来解决污泥问题。大厂与小厂不一样，南方与北方亦不一样。有的地方污泥可与垃圾处置相结合，有的地方污泥可与发电厂燃煤相结合。对量大面广的小型污水厂的污泥，要总结农用的经验。在污泥干化和加热技术上，还可考虑利用太阳能、微波和湿式氧化等多种方案。有的污泥可与工业废水治理中的污泥一并处理。要善于总结各地的经验和教训，大力发展国产化设备，这是一项朝阳产业。要积极探索适合国情的低成本、无害化、多用途的污泥处理和处置途径。

三、某城市污水处理厂污泥处理处置方案的选择 1 城市污水处理厂现状 1.1 污水处理厂

该污水处理厂处理规模为16 万m3·d-1(分两期建设完成，其中一期为3 万m3·d-1，一期已经稳定运行4 年，现在正进行二期建设)，以城市生活污水为主,服务面积62km2，服务人口30 万人。二级处理,采用DE 氧化沟工艺为污水处理的主要工艺。

1.2 污泥基本情况

1.2.1 污泥的来源与性质

污泥主要来源于氧化沟工艺产生的剩余污泥，污泥颗粒细、比重小，含水率在99.2%~99.6%之间。污泥中含有促进植物生长的氮、磷、钾等营养元素，还含有寄生虫卵和病原菌等微生物，有机物含量约为50%~60%。受进水水质影响，污泥中还有重金属离子和有毒有害物质,但该城市规划区内工业企业较少，污水中工业污水所占比例一般不超过 10%，污泥中金属离子以及有害物质较少。

1.2.2 污泥产量污泥

干重25.6t·d-1, 含水率为99.4% 时体积为 4266.7m3·d-1，脱水后，泥饼含水率为76%~80%，体积约为106.7~128 m3·d-1左右。污泥处理方案的比选

污泥处理的目的主要有以下几点：稳定化使之消除恶臭；无害化杀死虫卵及病菌；减容化，运输降低含水率使之易于运输处置、利于实现污泥资源化。城市污水厂污泥稳定化技术主要有厌氧消化、好氧消化、污泥堆肥以及污泥焚烧等[2]。污泥浓缩、脱水以及焚烧是污泥减容的主要技术。无害化中主要采用生物法与化学药剂稳定法，国内外普遍采用生物法。生物法中主要有厌氧稳定，好氧稳定。结合污泥最终处置，该城市污水处理厂污泥处理有以下两种方案可供选择：污泥脱水方案，污泥消化后脱水方案。

两种污泥处理方案的工艺流程见图1、2。

由于该城市地处西北地区，一方面污水治理迫在眉睫，另一方面建设资金紧缺，如何确定污水处理的近期、远期目标就显的非常重要。传统活性污泥法(普通曝气法)、AB 法工艺、由于泥龄短，污泥没有达到好氧稳定，须采用污泥消化脱水方案，以达到稳定化，无害化的目的。而该污水处理厂采用的DE 氧化沟工艺中产生的剩余污泥由于泥龄长，已初步得到好氧稳定，剩余污泥中有机物含量较少，因此本厂拟采用污泥脱水方案，这样就大大降低了近期建设资金及运行资金，同时简化操作管理工作量。当然随着环保要求提高，经济实力增强，可以通过进一步延长污泥泥龄或增加厌氧消化装置来完成污泥稳定化，无害化处理。综上所述，目前该城市污水处理厂污泥处理推荐污泥脱水方案，同时可以查看中国污水处理工程网更多关于污泥处置方案的技术文档。污泥处置方案选择

为避免污水处理厂污泥对环境的二次污染，各国政府对污泥的最终处置十分重视，并根据各国的国情制定出污泥处置的法规和具体方案。欧美国家根据各自具体情况制定城市污泥土地利用技术标准。欧共体将污水厂和自来水厂污泥划为“特殊垃圾”(不是“危险垃圾”)，必须具有资

格的企业按照规定的程序进行妥善处理，不得弃置。填埋、焚烧、作农肥、投海和制造建筑材料等是目前污泥处置和综合利用的主要途径[3]。

卫生填埋始于20 世纪60 年代，是在传统填埋的基础上经过科学选址和必要的场地防护处理，具有严格管理制度的科学的工程操作方法[4]。污泥填埋是一项比较成熟的污泥处置技术，其优点是处理容量大、见效快、操作简单,但也存在一些问题，如合适的场地不宜寻找，污泥运输和填埋场地建设费用较高,有害成分的渗漏对地下水的污染，填埋场的卫生、臭气问题造成二次污染等。可见,填埋并没有最终消除污染，只是起到延缓的作用。该城市属于中等正在发展的城市，随着城市的发展城市人口不断增长，产生的生活垃圾量也随之增多，在该城市近郊正在筹建垃圾填埋厂，该垃圾填埋厂的容量只够该城市15 年的生活垃圾填埋量，而没有多于的容量用来填埋污水处理厂的污泥，近郊也没有合适的地方能够用来做污泥填埋厂。所以卫生填埋这种污泥处置方式在这个城市不能选择。

一般情况下，当污泥不符合卫生要求，有毒物质含量高，不能作为资源化利用，同时污泥自身的燃烧热值较大时，才考虑采用污泥焚烧并回收热量。污泥经焚烧后，产生的热能可用于发电、取暖等。焚烧的技术优势在于其处理的彻底性，可达最大限度减量化的目的，减量率可达到9%左右，其有机物被完全氧化[5]，重金属几乎全被截留在灰渣中。但焚烧存在以下几个问题：(1)焚烧所需投资大，设备需引进，运行管理复杂；(2)在焚烧过程中产生飞灰、炉渣和烟气，研究发现，在焚烧的灰渣中，尤其是飞灰属于危险废弃物，若处理不当容易渗漏而污染地下水体、附近地表水体和土壤，进而危害人类健康；(3)在排放的烟气中含有二恶英和呋喃等剧毒物质，产生二次污染；(4)污泥中的有用成分未得到充分利用, 浪费了大量有利于植物生长的营养元素。该城市污水处理厂在建设初期资金还比较紧张，还没有能力投资污泥焚烧，另外该污水处理厂产生污泥本身含有的有毒物质含量低，污泥有机成分低，自身燃烧值不大，所以不选择焚烧法作为其最终处置方式。

历史上，某些沿海地区，采用污泥投海的方法。而该城市地处内陆根本不可能采取投海的处置方式。对于制造建筑材料由于污泥是一种新型的原料，当地还没有具有这样技术的企业合作，所以也不可取。

污泥培养 篇7

厌氧技术因具有投资省、能耗低、可回收利用沼气能源、负荷高、产泥少、耐冲击负荷、设施占地面积小、可以处理季节性排放的废水、工艺稳定等优点,而受到青睐。近年来,高效的厌氧处理技术在印染废水、石油废水、制药废水、食品工业废水以及造纸工业废水治理等方面,得到了较为广泛的应用[1,2,3,4,5,6,7]。制革废水是一类污染负荷很高的工业废水,其特点是排量大、碱性大、色度深、臭味重、悬浮物多、耗氧量高,并含有较多的硫化物、铬和氨氮等有毒物质。能否利用高效的厌氧处理技术处理高负荷的制革废水,就成为一个新的研究领域。

应用高效厌氧处理技术处理制革废水,最为关键的技术之一是培养和驯化能够适应制革废水毒性环境的微生物。也就是说,需要培养制革废水处理专用的厌氧颗粒污泥,这是应用高效厌氧技术处理制革废水的基础和必须的前提条件。

1 试验部分

1.1 试验试剂和仪器

1.1.1 主要试验试剂

无水乙酸钠、碳酸氢钠、硫化钠、氢氧化钙、氯化铵、磷酸二氢钾、硫酸铵、硫酸银、邻菲啰啉、硫酸亚铁、重铬酸钾、硫酸亚铁铵、硫酸汞、氯化钠,以上均为分析纯。

1.1.2 主要试验仪器

多媒体显微镜(OLYMPUS CH30),上海富生生物科技有限公司;

COD自动测定仪(DR/2010),美国HCHI公司;

数字式p H计(PHS-25),上海日岛科学仪器有限公司;

电子恒温水浴锅(DZKW-4),上海金桥科析仪器厂;

电热恒温鼓风干燥箱(DHG-101A-1),上海经济区沈荡中新电器厂;

电子天平(JA21002型),上海精科天平;

分析天平(BS 210 S),北京赛多利斯天平有限公司;

蠕动泵(100型),上海青浦户西仪器厂;

湿式气体流量计(BSD0.5型),上海市煤气公司表具厂。

1.1.3 其它试验材料

好氧污泥(VSS为45.254g/L),来自西安污水处理厂;

UASB(上流式厌氧污泥床)反应器,实验室自制;

标准铬粉(工业品),内蒙古黄河铬盐股份有限公司;

荆树皮栲胶FS(工业品),南非MIMOSA中心联合公司;

黑染料2GB(工业品),河南堰师新星染料厂;

SE加脂剂(工业品),亭江精细化工有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 模拟制革废水的配制

在容器中加入5g石灰和60g硫化钠,用2 000mL自来水溶解,然后加入100g羊毛,升温到40℃后慢慢进行水解;当羊毛完全溶解后,依次加入磷酸二氢钾2g,硫酸铵2g,栲胶FS 0.2g,黑染料2GB 0.15g,SE加脂剂0.73g,铬粉0.5g,氯化钠2g;最后用10%的乙酸调节模拟制革废水的p H值到7.2并测定COD。依据实际需要,稀释模拟制革废水。

1.2.2 试验装置图

试验装置如图1所示。

1.高位水槽,2.进料泵,3.回流泵,4.UASB反应器,5.三相分离器,6.气液分离,7.水封瓶,8.气体流量计,9.取样口

该装置具有以下特点:(1)由高位槽进水回流,适当增加水力冲刷作用;(2)装置7、8收集、贮存和累计培养过程产生的沼气;(3)UASB反应器的有效体积约为5L左右,反应器内径90mm,总高度950mm。反应器通过夹套循环水进行保温,温度控制在(35±1)℃,废水经计量泵由反应器底部注入,由顶部出水管出水,产气量经水封瓶由湿式气体流量计计量。为了增大水力作用,采用废水部分回流的措施。(4)7内装有15%的氢氧化钠溶液,可吸收反应过程中产生的二氧化碳。

1.2.3 培养与驯化的操作过程

利用城市污水处理厂的好氧污泥作为接种污泥,采用中温(35℃)间歇进料的方法进行培菌与驯化。同时,对于培养驯化时菌群的成长过程,用多媒体显微镜进行观察。

(1)将1.2 L污泥种投进反应器,加清水闷泡3d以后,每天加入一定量的模拟制革废水。最初1周进水COD浓度控制在1 000～2 000mg/L,不需要出水循环,使反应器逐渐进入工作状态。从微生物角度看,这一阶段相对较长,实质上是使菌种从休眠状态逐渐恢复活性的过程,而且不能有较大的COD负荷。

(2)当观察到好氧污泥解体,厌氧絮状污泥形成,并有细小的厌氧颗粒污泥出现后,提高进水COD浓度到2 000～4 000mg/L。这时要定时测定COD的去除率和pH的变化,适当地控制进水量和COD的负荷。

(3)当COD去除率达到80%左右后再逐步增加COD负荷,并开始进行污泥洗出操作,洗出絮状的污泥,不断观察污泥的变化和生长情况,并注意各种相关微生物的种类、形态等信息的搜集。由于整个反应器较小,可适当地增加出水循环,增加污泥的搅动作用,以利于颗粒污泥的形成。

(4)随着絮状污泥的洗出,颗粒污泥会逐步形成。当COD去除率达到80%左右时,应该再一次地提高COD负荷,当系统稳定时再一次洗泥。

(5)重复以上操作,直到颗粒状的污泥形成,整个系统处理效果稳定,也就标志着培养与驯化完成。

1.2.4 显微镜观察样品的制备

取污泥和水的混合液,用10倍的蒸馏水稀释,用吸管吸取1小滴放在洁净的载玻片中央,盖上盖玻片,即制成污泥压片标本。在加盖盖玻片时,要先使盖玻片的一边接触水滴,然后轻轻放下,否则会形成气泡,影响观察。或者采用推压的方法,利用盖玻片逐步轻轻推压泥水混合液,将泥水混合液中的气泡逐步推出,然后轻轻地合上盖玻片。制片结束以后,要立即进行观察。

2 结果与讨论

利用多媒体显微镜,对整个培养过程进行跟踪观察。分别在培养的第1天、第8天、第15天、第22天、第29天、第36天、第43天、第50天、第90天和第150天取样,制作污泥压片,主要对颗粒污泥的形成过程、颗粒污泥的外形、颗粒污泥的大小、菌胶团的变化过程、培养过程微生物菌群变化、微生物的种类、微生物的分布等进行全程观察。

2.1 厌氧颗粒污泥的形成过程

图2是培养第1天时拍摄的好氧污泥放大400倍的情况,由图中可以看出:好氧污泥大部分为絮状污泥,结构松散,颜色浅,近乎肉色。随着培养时间的延长,好氧污泥中的微生物开始发生变化,好氧微生物的优势地位出现动摇,厌氧微生物开始出现,并逐渐生长繁殖。图3揭示了这一现象,表现在外观上就是污泥的颜色由肉色开始变成浅黑色,表明污泥开始了厌氧化进程。在培养第15天观察污泥,从图4中可发现已经厌氧化的好氧污泥更加分散。图5中污泥颜色基本上全部呈现黑色,说明原有好氧污泥已经基本上全部完成厌氧化,厌氧微生物开始占据优势种群地位,污泥分布更加松散,空隙加大,并且我们应该注意到有些地方污泥的颜色更黑一些,看上去似乎逐渐在开始聚集。培养第29天拍摄的图6中可以观察到有些颗粒状的厌氧污泥出现,由于聚集得相对紧密一些,这些小颗粒状厌氧污泥的颜色,比其它絮状污泥的颜色更加黑一些。图7表明随着培养时间的延长,小颗粒厌氧污泥开始逐渐增大。并且这些小颗粒厌氧污泥开始相互聚集在一起,并发生相互的融合,最后成为一个整体,变成更大的颗粒厌氧污泥,图8和图9表明了这些情况。图10表明基本成型的厌氧颗粒污泥仍旧在不断吸收周围的絮状污泥,增大体积,其最外面的边界并不十分紧密和明显,依旧是开放的状态。图11中的厌氧颗粒污泥较为成熟,呈相对规则的椭圆形,边界清晰,呈黑色。成熟的颗粒污泥,直径一般在0.2～3.0mm之间,大部分在1.5mm以上,最大可达4mm。

对厌氧颗粒污泥的整个成长过程进行观察可以发现,从第8天开始好氧污泥基本解体,厌氧絮状污泥开始形成;1个月后,有细小的厌氧颗粒污泥出现;约3个月后可观察到明显的颗粒状污泥;约5个月后可观察到完全成形的颗粒状污泥。

2.2 培养过程中菌胶团的变化过程

图12-图17揭示了污泥中的菌胶团由原来的好氧型向厌氧型菌胶团的逐渐变化过程,颜色变成黑色,凝聚性明显增强。首先是好氧污泥的解絮,随着解絮过程的进行,整个絮状的好氧污泥完全解体,开始厌氧化的过程。这时可以观察到反应器开始产气,随着厌氧化程度的加深,产气量逐步增大,当进水COD负荷和产气量达到相对稳定的比值时,表明系统完全进入了厌氧状态。

在整个厌氧处理系统中,胞外多聚物(extracellular polymeric substances,简称EPS)胞外酶和微生物群是最主要的成分,厌氧生物处理依靠3大主要类群的细菌,即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。厌氧颗粒污泥中的EPS中,可能含有蛋白质、多糖、腐殖酸、核酸、脂类物质和许多杂聚物如糖蛋白等物质。其中胞外多糖被称为生物粘合剂,它可以增强细胞间的相互作用,颗粒污泥中的EPS则能够在邻近的细胞之间或细胞与其它颗粒物质之间形成架桥,最终形成絮凝体,也就是菌胶团。在实际测定絮状污泥和颗粒污泥的EPS可以发现,颗粒污泥的EPS含量明显高于絮状污泥的。在整个培养过成中观察菌胶团的形成和变化过程,也可以反映出厌氧颗粒污泥的形成过程。在观察微生物菌落的成长和变化过程中,也可以发现,随着培养时间的延长,丝状菌逐步增多,并且EPS相互粘结和交织,可以说,菌胶团的形成到厌氧颗粒污泥的形成,是由EPS和微生物群(特别是丝状菌)的共同作用来完成的。

2.3 培养过程中微生物菌群的变化

从图中可以看出:在培养15d时,取样进行显微镜检测,放大4 000倍观察到污泥中出现典型的甲烷八叠球菌和鬃毛甲烷菌。值得注意的是,这些甲烷八叠球菌分布都集中在一起,从而构成一个种群,看来甲烷八叠球菌有喜欢群居的特性,图18展示了这些情况。图19是甲烷杆菌和伴生的甲烷八叠球菌,其中甲烷八叠球菌也聚集得较多。

从图20中可以发现甲烷杆菌边缘附着有晶体类物质,图21是污泥中游离状态的晶体类物质。这2个图表明在厌氧环境中,厌氧微生物有可能会在生长繁殖过程中产生晶体类的物质,这些晶体类物质有可能是硫化物。硫是产甲烷细菌生长繁殖必需的营养类物质,在产甲烷菌的生长过程中,存在着硫的循环。产甲烷菌将硫酸根还原为硫离子,一部分用于自身的生物合成,一部分转化为硫化氢分别存在于气相中和液相中,另外一部分与一些重金属离子产生硫化物沉淀,所以这些晶体类物质就有可能是硫化物沉淀。另一方面,在模拟的自配制革废水中,含有较大量的Ca2+,能够和厌氧消化过程中产生的CO2生成CaCO3沉淀,所以这些晶体类物质也有可能是CaCO3沉淀。图22是培养28d时取样观察的结果,从中可以发现在菌胶团周围有鬃毛甲烷菌存在,并有体积较大的酵母菌,呈圆形。图23中观察到一个相对独立的菌胶团,上面布满各种球菌。图24-图26表明:污泥中存在各种丰富的厌氧微生物,在菌胶团间交织着大量的鬃毛甲烷菌。这些交织在菌胶团间的鬃毛甲烷菌,使得菌胶团的凝聚性变得更强,结构变得越发紧实,从而有利于厌氧污泥实现颗粒化。鬃毛甲烷菌在颗粒化过程中起着重要作用,其细胞丝状体又起着颗粒化核心的作用。厌氧颗粒污泥的形成是在启动运行期,发酵性细菌、有机酸分解菌和甲烷毛状菌迅速增殖,丝状菌附着在接种污泥的小颗粒上,成自身缠绕生长,形成颗粒小体,当颗粒小体达到一定浓度后开始聚集形成大颗粒,大颗粒再被丝状菌进一步包裹形成成熟的颗粒污泥。在最初的颗粒化过程中,鬃毛甲烷菌移植在甲烷八叠球菌菌簇的中央腔中,甲烷八叠球菌菌簇起着颗粒雏形的作用,这一点在试验中也得到了证实。首先集聚的细菌可能是产乙酸菌,这些细菌为甲烷八叠球菌属和甲烷毛状菌属提供所需的底物。试验中还看到活动十分活跃的生物体。培养第35天,鬃毛甲烷菌数量较多,单个的球菌以及两三个球菌串成的短链球菌或者更多的球菌串成更长的长链球菌,图27揭示了这些情况。

2.4 厌氧颗粒污泥的形成机理探讨

利用多媒体显微镜对厌氧颗粒污泥的形成进行全程观察可以看出,由分散状态的厌氧微生物形成一个肉眼可见的由厌氧微生物组成的颗粒是一个十分复杂物理化学与微生物学的过程。本试验中利用好氧污泥作为种泥,采用富含毒性物质的制革废水直接培养的方法,厌氧颗粒污泥的形成大致分为5个阶段。

第一阶段为好氧污泥的解絮和厌氧化阶段。在缺氧的环境中,原来呈松散颗粒状的好氧污泥逐渐解絮,并逐步厌氧化,各种厌氧微生物开始出现,这个时间大致需要8d。在这个阶段中,利用多媒体显微镜可以明显地观察到污泥颜色逐步变成黑色,原有好氧污泥已经基本上全部完成厌氧化,厌氧微生物开始占据优势种群地位,污泥分布更加松散,空隙加大,好氧污泥逐步解絮。

第二阶段为厌氧微生物的增殖阶段。显微镜观察表明,该阶段中污泥的厌氧微生物迅速增加。可以观察到污泥中出现典型的甲烷八叠球菌和鬃毛甲烷菌,并发现了甲烷杆菌边缘附着的晶体类物质,这表明系统完成了厌氧化,成为真正的厌氧系统,完成前2个阶段大致需要15d的时间。

第三阶段为厌氧小颗粒污泥的形成阶段。显微镜观察揭示了厌氧小颗污粒泥形成的途径。随着厌氧微生物的增殖,它们会附着在硫化物和CaCO3沉淀之上,形成厌氧小颗粒泥的“核”。被称为生物粘合剂的EPS,可以增强细胞间的相互作用,使得邻近的细胞之间形成架桥,最终形成絮凝体。随着培养时间的延长,甲烷八叠球菌、鬃毛甲烷菌等逐步增多,由EPS相互粘结和交织,最终形成了厌氧小颗粒污泥。完成前3个阶段大致需要30d的时间。

第四阶段为小颗粒污泥聚集成初生颗粒污泥阶段。当反应器内小颗粒数量足够多时,它们之间相互碰撞和接触的机会增多,小颗粒污泥中的EPS则能够在邻近的细胞之间或细胞与其它颗粒物质之间形成架桥,伴随着鬃毛甲烷菌的连接和缠绕作用,使小颗粒污泥聚集成大颗粒污。这种聚集作用的进一步发展,最终形成了具备颗粒污泥基本功能的初生颗粒污泥。当然由于水力的冲击作用,初生的颗粒污泥不可能无限制的长大。完成前4个阶段大致需要90d的时间。

第五阶段为初生颗粒污泥成熟阶段。初生的颗粒污泥经过进一步完善结构和调整细菌的代谢而形成表面光滑的、密度较大的成熟的颗粒污泥。这种成熟的颗粒污泥功能完备,整个系统显示出卓越的处理能力。

3 结论

结合颗粒污泥的形成过程,菌胶团的变化和微生物菌群的变化。可以认为,厌氧颗粒污泥是一种较高密度的球型细菌团体,有时也被看作是一种特殊的生物膜。厌氧颗粒污泥中的微生物由于生理上的相互依赖而构成一种稳定密实的结构。每个污泥颗粒都包含了上百万个不同种类的细菌,细菌间的相互粘着启动了厌氧污泥的颗粒化进程,厌氧消解的过程就是在这些微生物的共同作用下来完成的。反应器中颗粒污泥表面分布各种厌氧菌,主要是杆菌和丝状菌,还有少量的球菌,表面菌体排列较紧密,菌体较饱满。而颗粒污泥本身主要是由杆状菌构成,结构也更加紧密。

利用一般城市污水处理厂的好氧污泥作为接种污泥,以富含毒性物质的制革废水直接培养的方法培养高效厌氧颗粒污泥,解决了培养中相关难题,分析了颗粒污泥的形成机理,提出了厌养颗粒污泥的形成模式,在培养到150d以后,颗粒污泥完全成熟,为培养适应皮革高毒性废水的厌氧颗粒污泥,开辟了一条实用可行的道路。

各种高效厌氧反应器之所以具有很高的处理效率,得益于颗粒污泥的形成,可以说,颗粒污泥的培养是基础,是高效厌氧处理技术的核心之一。这种培养模式使得制革厂能够很方便地利用现有的好氧污泥,启动高效厌氧反应器。以好氧污泥为接种污泥,直接利用富含毒性物质的制革废水培养厌氧颗粒污泥成功,说明只要采用合适的培养方法,在含有毒性物质的环境中,也可以培养出具有很高处理效率的厌氧颗粒污泥,可以利用任何高效厌氧处理技术和厌氧反应器来处理制革废水。

参考文献

[1]Chelliapan S,Wilby T,Sallis P J.Per-formance of an up-flow anaerobic sludge reactor(UASR)in the treatment of phar-maceutical wastewater containing macroli-de antibiotics[J].Water Research,2006,40(2):507-516

[2]AustermannH U,Seytried C F,Rosen-winkelK H.UASB reactor in the juice in-dustry[J].Wat.Sc.itech,1997,36(6/7):73-82

[3]Kennedy K J.Treatment of landfill leachate using sequencing batch and con-tinuous flow upflow anaerobic sludge blan-ket reactors[J].Water Research,2000,34(14):3640-3656

[4]Calderon G.Comparison of three support-materials for anaerobic fluidized bed sys-tems[J].Biotechnol Lett,2002,18(6):731-736

[5]王阳.低温UASB处理食品加工废水出水高挥发酸的控制研究[J].辽宁化工,2007,36(4):240-242

[6]汪善全,李晓娜,竺建荣.UASB工艺处理高浓度Vc生产废水的试验研究[J].中国沼气,2007,25(1):9-13

污泥制沼气工艺 篇8

关键词：消化池;污泥

1 消化池的设计计算

1.1 消化池容积

一般消化池分为三种：小型池容2500m3/座;中型池容5000m3/座;大型池容大于10000m3/座。此处污水处理厂的处理工艺为初次沉淀和活性污泥法，所以取典型值150g/m3 （初次沉淀）/85g/m3（活性污泥法）。

16万m3/d污水处理厂的产泥量：

干泥量 初沉污泥16×104×150×10-6=24t/d

活性污泥法16×104×85×10-6=13.6t/d

换算得24t/d÷1.4t/m3=17.14m3/d

13.6t/d÷1.4t/m3=9.7m3/d

初沉污泥的污泥固体密度1.4t/m3，活性污泥法污泥固体密度 1.34～1.45t/m3，取1.4t/m3。

所以，干泥总量为17.14+9.7=26.84m3/d

湿泥总量为26.84÷4%=671m3/d

由于进入消化池的污泥必须先经过浓缩，以提高污泥的含固率。经重力浓缩后的污泥含固率由下表可知：

表1-1  重力浓缩池的排泥浓度（含固率）（%）

1.3 消化池热工计算

1.3.1 提供新鲜污泥温度的耗热量

中温消化温度TD=35℃（一般为33-35℃）

根据污水处理厂多年经验值可知：

新鲜污泥年平均温度为：TS=17.3℃

日平均低气温为：TS=12℃。

每座消化池投配的最大生产污泥量为：

V″=2800×6%=168m3/d

在计算消化池保温层厚度时，应对不同的部分分别进行计算，首先各个部分的传热系数一般范围为：

池盖：K？燮0.8W/（m2·k）;池壁：K？燮0.7W/（m2·k）

池底：K？燮0.52W/（m2·k）.

消化池各部分传热系数采用：

池盖：K=0.81W/（m2·k）;

池壁在地面上部分为：K=0.7W/（m2·k）;

池壁在地下部分及池底部分为：K=0.52W/（m2·k）;

池外介质为大气时，由多年经验值可知

全年平均气温为：TA=11.6℃

冬季室外计算温度为：TA=-9℃

池外介质为土壤时，全年平均温度为： TB=12.6℃，冬季计算温度为TB=4.2℃。

则池盖部分全年平均耗热量为：

Q2=FK（TD-TA）×12=213.3×0.81×（35-11.6）×1.2=4851.5W

F——池盖部分面积;

K——池盖的传热系数;

最大耗热量为：

Q2max=213.3×0.81×[35-（-9）]×1.2=8208.3W

池壁在地面以上部分全年平均耗热量为：

F——池壁部分面积;

K——池壁的传热系数。

Q3=FK（TD-TA）×12=417.6×0.7×（35-11.6）×12=9122.4W

最大耗热量为：Q3=417.6×0.7×（35-（-9））×1.2=15434.5W

池壁在地面以下部分全年平均耗热量为：

Q4=FK（TD-TA）×12=179.0×0.52×（35-12.6）×1.2=2502.0W

最大耗热量为：Q4max= 179.0×0.52×（35-4.2）×1.2=3440.2W

池底部分全年平均耗热量为：

Q5=FK（TD-TA）×12=473.4×0.52×（35-12.6×1.2）=6617.0W

最大耗热量：Q5max=473.4×0.52×（35-4.2）×1.2=9098.4W

每座消化池池体全年平均耗热量为：

Qx=4851.5+6644.5+3180.8+7199.8=22178.8W

最大耗热量为：

Qmax=9122.4+1543.5+3440.2+9098.4=37095.5W

1.3.3 每座消化池总耗热量

全年平均耗热量为：∑Q=Q1+Qx=144.0+22.2=166.2kW

最大耗热量为：∑Qmax=Q1max+Qmax=187.1+37.1=224.2kW

2 沼气的产量

该污水处理厂污泥的成分为：

表1  污泥来源及成份（%）

表2  各种污泥生物可降解底物含量（%）

表3  分解1kg有机物的沼气产量及甲烷含量

沼气柜内的压力设为 2个大气压。

4 结论

在污泥的资源化利用中，污泥制沼气被广泛用于世界各地。应用厌氧消化工艺，处理污水处理厂的污泥，使其资源化。生产出来的沼气必须经过脱硫，才能输送到贮气柜中.消化污泥必须保证恒温35℃左右，所以消化池都加了保温层。沼气搅拌系统为连续搅拌，由消化池内供气。

①本设计中涉及的污水处理厂湿污泥产量671m3/d;

②共用到四个直径D为19m，总高度为17m的中温圆柱形消化池;