污泥好氧消化的工艺类型有哪些?污泥好氧消化一般有三种工艺∶CAD、A/AD、ATAD。(1)CAD工艺传统的好氧消化工艺(ConventionalAerobicDigestion,CAD)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,如图8-3所示。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。影响CAD运行的因素有以下几个方面∶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∶K1/k2=Q(T2-T1)(8-9)式中k1,k2——温度T1、T2时的反应速率;T1,T2-温度,℃;θ—温度系数,θ=1.058。②停留时间SRTVSS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的夫除率也不会再明显提高。对活性污泥比耗氧速率(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25~30d。③pH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2.0mg/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。⑤污泥类型CAD消化池内污泥停留时间与污泥的来源有关。一般认为,CAD适用于处理剩余污泥,而对初沉污泥,则需要更长的停留时间。这是因为初沉池污泥以可降解颗粒有机物为主。微生物首先要氧化分解这部分有机物,合成新的细胞物质,只有当有机物不足时,才会消耗自身物质,进人内源呼吸阶段。CAD工艺具有运行简单、管理方便、基建费用低等优点。但由于需长时间连续曝气,运行费用较高。受气温影响较大,在低温时处理效果变差,而目对病原菌的灭活能力较低,另外,CAD工艺中会发生硝化反应,一方面消耗碱度,引起pH值下降,另一方面因硝化反应耗氧,而致使供氧的动力费用提高。这就促使人们对传统好氧消化工艺进行改造,提出了缺氧/好氧消化工艺(A/AD)。(2)A/AD工艺缺氧/好氧消化工艺(Anoxic/aerobicDigestion,A/AD)即在CAD工艺的前端加一段缺氧区,使污泥在该段发生反硝化反应,其产生的碱度可补偿硝化反应中所消耗的碱度,所以不必另行投碱就可使pH值保持在7左右。A/AD工艺需氧量比CAD工艺要少。图8-4中介绍了A/AD工艺的三种常见的流程图。其中,Ⅰ工艺可实现对间歇进泥的CAD工艺的改造,通过间歇曝气产生好氧和缺氧期,并要在缺氧期加搅拌设备而使污泥处于悬浮状态,促使污泥发生充分的反硝化。工、Ⅲ工艺是将缺氧区和好氧区分建在两个池子里,而且两工艺都需要硝化液回流,以提供反硝化所需的硝酸盐。A/AD消化池内污泥浓度及污泥停留时间等都与CAD工艺相似。CAD和A/AD工艺的主要缺点是供氧的动力费较高、污泥停留时间较长,特别是对病原菌的去除率低。将温度提高到高温范围(43~70℃)会大大提高对病原菌的去除,由此而开发了高温好氧消化工艺。(3)ATAD工艺自热高温好氧消化工艺(AutoheatedThermophilicAerobicDigestion,ATAD)利用有机物好氧氧化所释放的代谢热,达到并维持高温,而不需要外加热源。由干采用较高的温度,消化时间大大缩短(约6d),高温好氧消化具有较高的悬浮固体去除率,...