污水处理中污泥常温和高温好氧消化工艺简介

与现在普遍采用的污泥厌氧消化相比，好氧消化具有下列优点：
　　(1) 对悬浮固体的去除率与厌氧法大致相等；
　　(2) 上清液中的BOD浓度较低（10mg／l以下）；
　　(3) 处理后的产物无臭、类似腐殖质，肥效较高；
　　(4) 运行安全、管理方便；
　　(5) 处理效率高，需要的处理设施体积小，投资较少。


由于污泥好氧消化工艺具有上述优点，因此在中小型污水处理厂颇受青睐。美国、日本、加拿大等发达国家都有不少中、小型污水处理厂采用好氧消化处理污泥，仅加拿大某省就有20个小型污水处理厂运用此法，丹麦大约有40%的污泥使用好氧法进行稳定化处理。

污泥好氧消化一般有三种工艺：CAD、A／AD、ATAD。


1、CAD工艺 ：
1.1工艺流程：
传统的好氧消化工艺（CAD，conventional aerobic digestion）的构造及设备与传统活性污泥法相似，但污泥停留时间很长，其常用的工艺流程主要有连续进泥和间歇进泥两种，一般规模较大污水处理厂的好氧消化池采用连续进泥的方式，运行方式与活性污泥法相似。规模较小污水处理厂的好氧消化池，可采用间歇进泥，定期的进泥和排泥，通常每天一次。污泥好氧消化的主要目的就是稳定污泥中可生物降解的有机物。污泥稳定的定量评价指标主要包括有机物（VSS）的去除率和消化污泥的比耗氧速率（SOUR）当VSS去除率达到38%时，或当消化污泥的SOUR降低到1.0～1.5mgO2／gvss.hr时，可认为污泥达到稳定。


1.2影响CAD运行的因素：


（1）温度：
温度对好氧消化的影响很大，温度高时，微生物代谢活性强，即比衰减速率较大，达到要求的有机物VSS去除率所需的SRT短。当温度降低时，为达到污泥稳定处理的目的，则要延长污泥停留时间。

温度对反应速率的影响可用公式表示：k2/k1=θ(T2-T1)

其中：k1、k2为温度T1、T2时分别的反应速率；
　　　T1、T2为温度，℃；
　　　θ 为温度系数（有研究者认为θ为常数，θ=1.058）。


（2）停留时间SRT：
VSS的去除率随着SRT的增大而提高，但是相应地处理后剩余物中的惰性成分也不断增加，当SRT增大到某一个特定值，即使再增大SRT，VSS的去除率也不会再明显提高。对SOUR也存在着相似的规律，SOUR随SRT的增大而逐渐下降，当SRT增大到某一个特定值，即使再增大SRT，SOUR也不会有明显下降。这一特定的点与进泥的性质、可生物降解性及温度有较大关系。一般温度为20℃时，SRT为25～30天。


（3）pH值：
污泥好氧消化的速率在pH值接近中性时最大，当pH值较低时，微生物的新陈代谢受到抑制，有机物的去除率随之降低。在CAD工艺中，会发生硝化反应，消耗碱度，引起pH值下降至4.5～5.5。因此大部分的CAD工艺中都要添加化学药剂，如石灰等来调节pH值。


（4）曝气与搅拌：
在好氧消化中，确定恰当的曝气量是很重要的。一方面要为微生物好氧消化提供充足的氧源（消化池内DO浓度大于2.0 mg／l），同时满足搅拌混合的要求，使污泥处于悬浮状态。另一方面，若曝气量过大会增加运行费用。好氧消化可采用鼓风曝气和机械曝气，在寒冷地区采用淹没式的空气扩散装置有助于保温，而在气候温暖的地区可采用机械曝气。当氧的传输效率太低或搅拌不充分时，会出现泡沫问题。