【文章內容簡介】 （高溫消化），常溫消化與中溫相近。 水 處 理 工 程 四、有機負荷 在一定范圍內，隨著有機負荷的提高，產(chǎn)氣率趨向下降，而消化器的容積產(chǎn)氣量則增多，反之亦然。 若有機負荷過高，則產(chǎn)酸率將大于用酸（產(chǎn)甲烷）率，揮發(fā)酸將累積而使 pH值下降、破壞產(chǎn)甲烷階段的正常進行，嚴重時產(chǎn)甲烷作用停頓，系統(tǒng)失敗，并難以調整復蘇。此外，有機負荷過高，則過高的水力負荷還會使消化系統(tǒng)中污泥的流失速率大于增長速率而降低消化效率。若有機負荷過低，物料產(chǎn)氣率或有機物去除率雖可提高，但容積產(chǎn)氣率降低，反應器容積將增大，使消化設備利用效率降低，投資和運行費用提高。 水 處 理 工 程 五、厭氧活性污泥 厭氧活性污泥主要由厭氧微生物及其代謝的和吸附的有機物、無機物組成。厭氧活性污泥的濃度和性狀與消化的效能有密切的關系。性狀良好的污泥是厭氧消化效率的基礎保證。厭氧活性污泥的性質主要表現(xiàn)為它的作用效能與沉淀性能，前者主要取決于活微生物的比例及其對廢物的適應性和活微生物中生長速率低的產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量是否達到與不產(chǎn)甲烷菌數(shù)量相適應的水平?；钚晕勰嗟某恋硇阅芘c污泥的凝聚性有關、與好氧處理一樣，厭氧活性污泥的沉淀性能也以SVI衡量。 水 處 理 工 程 六、攪拌和混合 混合攪拌是提高消化效率的工藝條件之一。沒有攪拌的厭氧消化池，池內料液常有分層現(xiàn)象。通過攪拌可消除池內梯度，增加食料與微生物之間的接觸，避免產(chǎn)生分層，促進沼氣分離。在連續(xù)投料的消化池中，還使進料迅速與池中原有料液相混勻。 攪拌的方法有 :（ 1）機械攪拌器攪拌法；（ 2）消化液循環(huán)攪拌法；（ 3）沼氣循環(huán)攪拌法等。其中沼氣循環(huán)攪拌，還有利于使沼氣中的 CO2作為產(chǎn)甲烷的底物被細菌利用，提高甲烷的產(chǎn)量。 水 處 理 工 程 七、廢水的營養(yǎng)比 一般認為，厭氧法中碳 :氮 :磷控制為 20O～ 300:5:1為宜。此比值大于好氧法中 100:5:1，這與厭氧微生物對碳素養(yǎng)分的利用率較好氧微生物低有關。在碳、氮、磷比例中，碳氮比例對厭氧消化的影響更為重要。 在厭氧處理時提供氮源，除滿足合成菌體所需之外，還有利于提高反應器的緩沖能力。若氮源不足，不僅厭氧菌增殖緩慢，而且消化液緩沖能力降低。相反，若氮源過剩，氮不能被充分利用，將導致系統(tǒng)中氨的過分積累，抑制產(chǎn)甲烷菌的生長繁殖，使消化效率降低。 水 處 理 工 程 八、有毒物質 抑制物質 容許濃度 /(mg/L) 抑制物質 容許濃度 /(mg/L) 揮發(fā)性脂肪酸 2022 Na 3500～ 5500 氨氮 1500～ 3000 Fe 1710 溶解性硫化物 200 Cr6+ 3 Ca 2500～ 4500 Cr3+ 500 Mg 1000～ 1500 Cd 150 K 2500～ 4500 水 處 理 工 程 第三節(jié) 厭氧消化工藝的發(fā)展及其應用 厭氧消化技術已具有百年以上的悠久歷史其發(fā)展過程大致可分為三個時期 。 從 1881~1920年代： 厭氧消化應用于廢水處理的初級階段 法國的自動凈化器（ 1881年）、英國孟克列夫 Moncrieff）設計的裝有填料的升流式反應器（ 1891年，類似于現(xiàn)代的厭氧濾池）、英國的化糞池（ 1895年）和德國的殷霍夫（ Imhoff）池（雙層沉淀池）（ 1905年）。 此階段厭氧消化技術應用于廢水處理的特點是，在處理廢水的同時也處理廢水所產(chǎn)生的污泥。前幾種構筑物由于廢水和污泥不分割而影響出水水質，雙層沉淀池作了改造，設上層沉淀池和下層消化池。由于厭氧消化的運行條件如溫度等均未得到良好控制，這些初級的厭氧處理設備均需很長的停留時間，出水水質也較差。但化糞池和雙層沉淀池曾在美、德、法等國得到較多的推廣，并延用至今，在我國的很多大小城市中，目前也仍有不少化糞池在運行。 水 處 理 工 程 化糞池例圖 化糞池 用于處理來自廁所的糞便廢水。曾廣泛用于不設污水廠的合流制排水系統(tǒng)。還可用于郊區(qū)的別墅式建筑。 水 處 理 工 程 1920~1950年代：厭氧消化應用的第二階段 隨著活性污泥法 、 生物濾池等好氧生物處理工藝的開發(fā)和應用 ， 厭氧生物處理被認為效率低 ， 需時長和受溫度影響大而不再被普遍應用于廢水處理 。 同時 ， 由于沉淀池和活性污泥法的應用 ，污泥數(shù)量日益增多 ， 其穩(wěn)定化處理的主要手段仍是厭氧消化 。 因此 ， 采用厭氧消化于污泥的穩(wěn)定化處理 ， 并設置單獨消化污泥的消化池 ， 這是厭氧消化應用的第二階段的主要特征 。 1927年 ， 首次在消化池中裝上了加熱裝置 ， 使產(chǎn)甲烷速率顯著提高 ， 沼氣的利用也發(fā)展得很快 。 后來有人在污泥消化池中設置了機械攪拌器 ，50年代初又開發(fā)了利用沼氣循環(huán)的裝置使細菌和物料接觸充分 ，消化速率進一步提高 。 這種帶有加熱和攪拌裝置的消化池 ， 被稱為高速消化池 ， 得到了廣泛的應用 ， 至今仍是城市廢水處理廠中污泥處理的主要技術 。 ? 水 處 理 工 程 1950年代至今：厭氧消化應用的第三階段 1955年 ， 契羅潑特 (schroepter)參考活性污泥法流程開發(fā)了厭氧接觸法問世 。 采用二沉池和污泥回流系統(tǒng) ， 使厭氧消化池生物固體濃度提高 ，污泥齡得以延長 ， 因此停留時間大大縮短 ， 處理能力大大提高 。 它最初被應用于食品包裝廢水的處理 ， 取得了很好的效果 。 出現(xiàn)了一系列先進的高效的厭氧消化反應器 ， 美國 (Young和McCarty)開創(chuàng)的 厭氧濾池 (1972)、 荷蘭萊廷格 (Lettinga)等人開創(chuàng)的 升流式厭氧污泥床反應器 (1979)、 美國杰維爾 （ Jewell） 等人開發(fā)的 厭氧附著膜膨脹床 (1980)， 以及后來出現(xiàn)的 厭氧流化床 等 。 這些高效厭氧消化反應器的共同特點是保持有很高濃度的生物固體 。 生物固體在反應器中停留時間很長 。 在這些反應器中 ， 微生物不再呈懸浮生長狀態(tài) ， 而是呈附著生長狀態(tài) ， 在厭氧濾池 、 厭氧膨脹床 ， 厭氧流化床中 ， 微生物附著生長在載體的表面 。 在升流式厭氧污泥床反應器中 ， 微生物互相粘結纏繞 ， 形成緊密的顆粒 ， 這種