[科普中國]-污泥好氧消化

污泥好氧消化是在不投加其他有機物的條件下，對污泥進行較長時間的曝氣，使污泥中微生物處于內(nèi)源呼吸階段進行自身氧化。在此過程中，細胞物質(zhì)中可生物降解的組分被逐漸氧化成CO2、H2O和NH3，NH3再進一步被氧化成硝酸根離子。污泥好氧消化的機制取決于所處理污泥的類型。好氧消化的優(yōu)勢在于設(shè)備投資少、操作相對簡單、無臭味、殺菌效果好。局限性主要是能耗大、污泥脫水性能差。1

簡介污泥好氧消化是在不投加其他有機物的條件下，對污泥進行較長時間的曝氣，使污泥中微生物處于內(nèi)源呼吸階段進行自身氧化。污泥好氧消化的機制取決于所處理污泥的類型。對初沉污泥來說，其中的有機物必須通過生物酶的作用而轉(zhuǎn)化成微生物可降解的溶解有機物，并作為微生物所需的能量和養(yǎng)料。在好氧消化中，由于有機物供應(yīng)受到限制，隨著有機物氧化的繼續(xù)，微生物進入衰亡期，曝氣消化池中有機物與微生物量比F/M是較高的，要達到細菌的細胞質(zhì)破壞占優(yōu)勢階段，需要較長的停留時間。對于二沉污泥，其好氧消化過程可看做是活性污泥曝氣的延續(xù)。有機物與微生物之比相當(dāng)?shù)?，很少發(fā)生細胞合成，主要是內(nèi)源代謝和細胞組分破壞的細胞溶解。由于微生物的細胞壁是多糖類物質(zhì)組成的，具有相當(dāng)大的耐氧化能力，因此好氧消化法排出物中仍有揮發(fā)性懸浮固體存在，但這一殘留揮發(fā)部分較穩(wěn)定，對后續(xù)的污泥處理或土壤處置，不會產(chǎn)生影響。1

工藝種類及特點污泥好氧消化包括常溫好氧消化和高溫好氧消化（50~60℃）兩類，高溫好氧消化技術(shù)由于殺菌消毒效果好，得到了越來越多的研究和應(yīng)用。常用的污泥好氧消化工藝有以下三種：

（1）延時曝氣

非洲和中東國家多采用延時曝氣活性污泥法，即活性污泥在曝氣生物反應(yīng)池中同時獲得穩(wěn)定。曝氣池中污泥負(fù)荷一般在0.05kg/(kg·d)左右，其污泥齡需保持在25d以上，污水在曝氣生物反應(yīng)池中的停留時間為24~30h。此工藝由于大大增加了曝氣池容積，污水廠的能耗急劇增加，一般認(rèn)為僅限于小型污水廠使用，有些國家在較大的污水處理廠中也采用此工藝，但從整體上看，難以真正保證污泥的穩(wěn)定效果。1

（2）污泥單獨好氧消化

污泥單獨好氧消化工藝可視為活性污泥法過程的延續(xù)。污泥在好氧消化池中停留時間取決于污水處理工藝所采用的泥齡。一般而言，污泥在好氧消化池中的泥齡和污水處理時活性污泥在曝氣生物反應(yīng)池中的泥齡之和不低于25d。污泥單獨好氧消化一般也只限于小型污水廠，對大型污水廠已較少使用。1

（3）高溫好氧消化

污泥高溫好氧消化池溫度一般維持在50~60℃之間，污泥在消化池中的停留時間一般在8d左右。消化池需采取隔熱措施，為使消化池溫度即使在冬天也能維持在高溫范圍，根據(jù)不同的進泥溫度、池子形狀、環(huán)境溫度等，進入消化池的污泥含固率一般應(yīng)維持在2.5%~6.75%之間。污泥高溫好氧消化方法基本上能殺滅病原菌，污泥中有機物降解效率也較高，因而可以達到較高的污泥穩(wěn)定程度。1

設(shè)計要求好氧消化池的有效深度，應(yīng)根據(jù)曝氣方式確定。當(dāng)采用鼓風(fēng)曝氣時，根據(jù)鼓風(fēng)機的輸出風(fēng)壓、管路及曝氣器的阻力損失來確定，一般宜5.0~6.0m。當(dāng)采用機械表面曝氣時，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的充氧深度來確定，一般宜為3.0~4.0m。好氧消化池的超高，不宜小于1.0m。消化池底坡度應(yīng)不小于0.25。好氧消化池中污泥的溶解氧濃度，不應(yīng)低于2.0mg/L。間歇運行的好氧消化池應(yīng)設(shè)有排出上清液的措施；連續(xù)運行的好氧消化池宜設(shè)有排出上清液的措施。沉淀的污泥送至污泥濃縮裝置，上清液送回處理廠前部與原污水一并處理。1

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

鄭國忠 - 副教授 - 華北電力大學(xué)