汙泥的好氧消化是在不投加有機物的條件下，對汙泥進行長時間的曝氣，使汙泥中的微生物處于內源呼吸階段，在進行自身氧化消耗過程中不斷減少。好氧消化可以使汙泥中的可生物降解部分(約占汙泥總量的80%)被氧化去除，消化程度?、剩余汙泥量少，處理後的汙泥容易脫水。好氧消化比厭氧消化所需時間要少得多，當消化汙泥爲剩余活性汙泥時，好氧消化水力停留時間一般爲10?15d，當消化汙泥爲剩余活性汙泥和初沉汙泥的混合物時，好氧消化水力停留時間一般爲15~25d,主要用于汙泥產量較小的場合。好氧消化汙泥負荷一般爲0.04~0.05kgBOD5/(kgMLSS-d),BOD5的去除率約50%。
1.工藝原理及過程
好氧消化類似于活性汙泥法，當汙泥中的有機物耗盡時，微生物開始消耗其本身的原生質，以獲得細胞反應所需的能量，細胞組織被好氧氧化爲二氧化碳、水和氨氮，氨氮隨着消化作用的進行而逐步被氧化爲硝酸鹽。
好氧消化上清液的BOD5、SS、COD&和氨氮等濃度較低，消化汙泥量少、無臭味、容易脫水。好氧
消化池構造簡單、容易管理，沒有甲烷爆炸的危險。好氧消化不能回收利用沼氣能源，運行費用高、能耗大，而且不采取加熱措施，所以汙泥有機物分解程度隨溫度波動大。
2.工藝控制
(1)好氧消化系統中堿度不足以對混合液起到緩沖作用時，pH值將下降，影響消化效果，因此，應確保好氧消化池內PH值維持在7左右，如pH值太低，可投加堿源補充堿度。
(2)好氧消化池內的溶解氧含量不能低于2mg/L,而且汙泥必須保持懸浮狀態，因此必須提供足夠的攪拌強度，爲便于攪拌，汙泥的含水率應在95%左右。
(3)好氧消化爲放熱反應，池內溫度稍高于人池汙泥溫度，普通好氧消化一般爲20?251。當溫?低于20t時，水力停留時間將大爲延長，pH值也隨之下降，因此，運行時應密切監測好氧消化池池內溫度。
工、皮氧消化
汙泥的厭氧消化是利用兼性菌和厭氧菌進行水解、酸化、產甲烷等厭氧生化反應，將汙泥中的大部分固體有機物水解、液化後並終分解掉的一種汙泥處理工藝。首先，有機物被厭氧消化分解，可使汙泥穩定化，使之不易腐敗。其次，通過厭氧消化，大部分病原菌或蛔蟲卵被殺死或作爲有機物被分解，使汙泥無害化。第三，隨着汙泥被穩定化，不僅是一種減量過程，而且將產生大量高熱值的沼氣，作爲能源利用，使汙泥資源化。另外，汙泥經消化以後，其中的部分有機氮轉化成了氨氮，提高了汙泥的肥效。一般汙水處理場生汙泥約含65%的有機物和35%的無機物，通過厭氧消化處理後，汙泥中的有機物約有1/2~1/3被分解，消化汙泥的體積減少60%~70%。
大型汙水處理廠的汙泥厭氧消化一般采用中溫消化（30~37t：)o
1.工客原理及過程
有機物質厭氧消化產生沼氣，是一個由多種細菌參與的多階段生化反應過程，每一種反應階段都以某類細菌爲主，其產物供下一階段的細菌利用，反應過程主要分爲以下三個階段：
(1)水解階段
汙泥中的有機物成分很複雜，主要包括碳水化合物（主要是澱粉和纖維素）、類脂化合物（主要爲脂肪）和蛋白質。以上物質在汙泥液中基本上都以固態或膠態存在，細菌無法將其直接吸收至體內。但一些兼性細菌可以向體外分泌胞外酶，將以上大分子的固態和膠態物質水解成細菌可吸收的溶解性物質，產物如下：
脂肪甘油+脂肪酸蛋白質u氨基酸+脂肪酸
(2)產酸階段
進行水解的兼性菌完成水解以後，可將水解產物吸人細胞內，繼續進行分解代謝，代謝產物主要爲揮發性脂肪酸、揮發醇及一些醛酮物質。消化液中的揮發性脂肪酸則主要爲乙酸、丙酸和丁酸，其中又以乙酸爲主，占總量的65%~75%。揮發醇主要爲甲醇和乙醇。能夠進行水解和酸性消化的細菌統稱爲產酸菌，一般都爲兼性菌。
(3)產甲烷階段
在該階段，起主要作用的爲產甲烷細菌。但由于該類細菌繁殖速度慢，代謝活力不強，只能利用揮發性脂肪酸這樣一些易降解物質進行代謝，產生甲烷。而揮發性脂肪酸正是產酸階段的主要產物，因此，產酸階段是產甲烷階段的前提。大部分甲烷細菌將產酸階段產生的乙酸吸人胞內進行代謝，產生甲烷，也有少量甲烷細菌能將H2和C02直接還原爲CH4。甲烷細菌爲專性厭氧菌，氧的存在能使之中毒，失去活性。
2.厭氧消化系統
(1)消化池
常見的是圓柱形固定盖式消化池，由集氣罩、池盖、池體與下錐體四部分組成，見圖4-3。
(2)進、排泥系統
消化池的進泥與排泥形式有多種，包括上部進泥下部直排、上部進泥下部溢流有的消化池同時設有三種進排泥方式，可任意選擇，並安裝了溢流排泥器。在運行管理上，當采用下部直接排泥時，需要嚴格控制進排泥平衡，稍有差別，時間長了即引起工作液位的變化。如果排泥量大于進泥量，工作液位將下降，池內氣相有產生真空的危險；如果排泥量小于進泥量，工作液位將上升，導致氣相容積縮小或汙泥從溢流管流走。當采用上部溢流排泥時，會降低消化效果。因爲經充分消化的汙泥，其顆粒密度增大，當停止攪拌會沉至下部，而未經充分消化的汙泥會浮至上部被溢流排走。上部進泥下部溢流排泥能克服以上兩種排泥方式的不足，既不需控制排泥，也不會將未經消化的汙泥排走。
(3)攪拌系統
消化池內需保持良好的混合攪拌，沒有攪拌的厭氧消化池，池內料液必然存在分層現象。攪拌能使汙泥顆粒與厭氧微生物均勻混合，使消化池各處的汙泥濃度、pH、微生物種群等保持均勻一致，並及時將熱量傳遞至池內各部位，使加熱均?蚯掖蟠蠼档統氐啄嗌暗某粱?氤孛娓≡?男緯傘Ｔ诔鱿鍾謝?锍寤鞲漢苫蛴卸疚镏式?耸保??鹊亟涟杌旌峽墒蛊涑寤骰蚨拘越抵戀汀＝涟枇己玫南??厝莼??寐士紗锏?0%,而攪拌不合理的消化池的容積利用率會降到50%以下。
常用的攪拌方式有機械攪拌、水力循環攪拌、水泵循環消化液攪拌和沼氣攪拌四種。機械攪拌是在消化池內裝設攪拌漿或攪拌渦輪，通過池外電機驅動而轉動從而對消化混合液進行攪拌，如圖4-5所示。機械攪拌攪拌強度一般爲10~20W/m3池容，所需能耗約爲0.0065kW/m3。每個攪拌器的佳攪拌半徑爲3~6m,如果消化池直徑較大，可以設置多個攪拌器，呈等邊三角形等均勻方式布置，適用于大型消化池。機械攪拌的優點是對消化汙泥的泥水分離影響較小，缺點是傳動部分容易磨損，通過消化池頂的軸承密封的氣密性問題不好解決。密封可以采用在攪拌軸上焊接水封罩、消化池頂盖上設水封槽的方式，水封罩在水封槽內轉動可起到密封作用，水封槽內的水深可以根據消化池內氣相壓力而定。
圖4-5機械攪拌示意圖
水力循環攪拌是在消化池內設導流筒，在筒內安裝螺旋推進器，使汙泥在池內實現循環，如圖4-6所示。
圖4-6水力循環攪拌示意圖
水泵循環消化液攪拌（見圖4-6)通常是在池內設射流器，由池外水泵壓送的循環消化液經射流器噴射，從喉管真空處吸進?
一部分池中的消化液或熟汙泥，汙泥和消化液一起進人消化池的中部形成較強烈的攪拌，所需能耗約爲0.005kW/m3,用汙泥泵抽取消化汙泥進行攪拌可以結合汙泥的加熱一起進行。水泵循環攪拌設備簡單，維修方便，爲了使混合液混合完全，需要的循環量較大，lm3有效池容積攪拌所需能耗一般爲0.005kW。采用水泵循環消化液攪拌時，由于經過水栗葉輪的劇烈攪動和水射器噴嘴的高速射流，會將汙泥打得粉碎，對消化汙泥的泥水分離非常不利，有時會引起上清液SS過大。因此，這種攪拌方式比較適用于小型消化池。
沼氣攪拌是將消化池氣相的部分沼氣抽出，經壓縮後再通回池內對汙泥進行攪拌。沼氣攪拌有利于使沼氣中的0)2作爲產甲烷的底物被產甲烷細菌利用，攪拌強度一般爲i?2m3沼氣/(?池面_h),所需能耗爲0.005?0.008kW/m3，有自由釋放和限制性釋放兩種形式，如圖4-7所示。
圖4-7沼氣攪拌示意圖
(4)加熱系統
要使消化液保持在所要求的溫度，就必須對消化池進行加熱。加熱方法分池內加熱和池外加熱兩類。
池內加熱是將熱量直接通人消化池內，對汙泥進行加熱，有熱水循環和蒸氣直接加熱兩種方式，如圖4-8所示。前一種方法的缺點是熱效率較低，循環熱水管外層易結泥殼，使熱傳遞效率進一步降低；後一種方法熱效率較高，但過高的溫度會殺死噴口處的厭氧微生物，且能使汙泥的含水率升高，增大汙泥量。兩種方法一般均需保持良好的混合攪拌。
池外加熱是指將汙泥在池外進行加熱，有生汙泥預熱和循環加熱兩種方法，如圖4-9所示。前者是將生汙泥在預熱池內首先加熱到所要求的溫度，再進入消化池；後者是將池內汙泥抽出，加熱至要求的溫度後再打回池內。
圖4-8消化液池內加熱示意圖
生汙泥預熱法循環加熱法
圖4-9消化液池外加熱示意圖
(5)集氣系統
集氣系統包括氣櫃和管路。氣櫃常采用低壓浮盖式濕式氣櫃，如圖4-10所示，其儲氣容量一般爲消化系統6~10h的產氣量。沼氣管路系統應設置壓力控制及安全、取樣、測濕、測壓、除濕、脫硫、水封阻火、逸氣報警等裝置。
3.工藝控制
厭氧消化效果具體體現在較高的有機物分解率、較高的沼氣產量、沼氣中較高的甲烷含量和較高的病原菌及蛔蟲卵殺滅率等四個方面。
對于中溫厭氧消化，有機物分解率應控制在35%以上；當消化時間爲20~30d時，分解每公斤有機物的沼氣產量應大于0.75m3,沼氣中甲烷含量應在55%以上；對大腸菌群可獲得99%以上的殺滅效果，使衛生指標大大提高。
爲達到以上消化效果，應對消化系統進行嚴格的工藝控制，其中包括進排泥控制、pH值與堿度控制、加熱及攪拌系統的控制、毒物控制等方面。
(1)進、排泥控制
進泥是爲消化池內的微生物提供營養源，在實際運行中，進泥量不能超過系統的消化能力，也不能太少。要使有機物分解率大于35%、產氣量大于0.75mVkg，系統的短允許消化時間一般應大于20d,大允許有機負荷應小于3.0kg/(m3*d)，每個汙水處理廠的佳短允許消化時間和大允許有機負荷存在差別。
一般來說，中溫消化每日的進泥中的固體量不能超過池內固體總量的5%，而且進泥中的固體濃度應盡量高一些(一般爲4%左右）。爲避免泵和輸泥管道的堵塞，一般都采用間歇進泥方式，即大流量、短時間內進泥。爲使消化池進泥均勻，每日的進泥次數盡可能多，而且每次的進泥量要盡可能相同。
由于計算消化池進泥的固體量比較繁琐，實際操作上可以用進泥的體積來對進泥量進行控制。投配率是消化池每天投加新鮮汙泥體積占消化池有效容積的百分率，投配率與汙泥齡互爲倒數。在不計排出消化液的情況下，消化池的固體停留時間與水力停留時間相同，也就是汙泥的消化時間。例如汙泥投配率爲5%時，生汙泥在消化池中的停留時間即泥齡爲20d，汙泥體積投配率爲0.05mV(m3*d)。投配率高，消化速度慢，可能造成消化池內脂肪酸的積累，使PH值下降，
汙泥消化不完全，產氣量下降，汙泥削減量減少。爲保證消化池內微生物的數量與汙泥有機物!的比率即汙泥負荷穩定，汙泥的投配率與汙泥的含水率也有關系，含水率高的汙泥投配率應當適當減小，含水率低時汙泥的投290
配率可以適當加大。
排泥和上清液的排放直接關系到消化池運行效果的好與壞，排泥量和上清液排放量的比值以維持消化池內汙泥濃度穩定和產氣量大爲原則，並根據經驗確定。排泥和排放上清液一般都間歇進行，每天數次。而且好是先排上清液、再排泥，以保證排泥濃度不小于30g/L,否則消化很難進行。
(2)消化液pH值控制
在正常運行時，產酸菌和甲烷菌會自動保持平衡，並將消化液的pH值自動維持在6.5~7.5的近中性範圍內。此時，堿度(以CaC03計）一般在1000~5000mg/L之間，典型值在2500~3500mg/L之間。正常運行時，揮發性脂肪酸VFA濃度隨堿度而變化，一般在50?500mg/L範圍內。當堿度超過4000mg/L時，VFA超過1200mg/L也能正常運行。正常運行時，消化液的氧化還原電位ORP—般在-490~-550mV之間。
但消化過程中經常出現產酸階段和產甲烷階段失去平衡、pH值降至6.5以下的情況，其原因主要有以下幾個方面：
①溫度波動太大。甲烷菌對溫度波動極其敏感，溫度波動較大時，可降低甲烷菌的活性，使其分解揮發性脂肪酸的速率下降。而產酸菌受溫度影響較小，此時產酸菌仍會源源不斷地將有機物分解成揮發性脂肪酸。這樣，在消化液內便會造成揮發性脂肪酸積累，積累的揮發性脂肪酸會與消化液中的堿度發生反應，將堿度逐漸消耗掉。當堿度完全被消耗光以後，揮發性脂肪酸發生電離，產生大量H+離子，使消化液的pH值逐漸下降。當VFA積累至2000mg/l以上時，PH可降至4.43，此後一般不再下降。而此時甲烷細菌早已完全失去了活性，不再產生甲烷，消化系統被完全破壞。
②投人的有機物超負荷。進泥量突然增多或進泥中含固量升高時，可導致有機物超負荷。由于消化液中有機物增多，產酸菌的活性將增大，會產生出較多的揮發性脂肪酸VFA。而甲烷菌增殖速度很慢，不能立即將增多的VFA分解掉，因此會造成
VFA積累，使pH值降至6.5以下。
③水力超負荷。水力超負荷是指投泥的體積量突然增多，使消化時間縮短。由于甲烷菌世代期長，消化時間縮短會因排放量大而使池內甲烷菌的總數量減少。這樣必然也會造成VFA積累，使pH值降至6.5以下。
④甲烷菌中毒。進泥中含有有毒物質時會使甲烷菌中毒而受到抑制或完全失去活性。此時往往產酸菌並沒中毒，仍在產生VFA，因此必然導致VFA積累，使pH降至6.5以下。
對于以上情況，應及時采取控制措施，否則將使消化系統徹底破壞、?不得不重新培養消化汙泥，而消化汙泥培養期一般要2~3個月。可采取的控制措施包括兩個方面，一方面可立即外加堿源，增加消化液中的堿度,將積累的VFA中和掉；另一方面應尋找pH下降的原因並針對原因采取相應的控制措施，待恢複正常運行以後，再停止加堿。在實際運行中，要及早采取措施，因爲當發現PH值低于6.5時，消化系統已經處于嚴重的酸化狀態，甲烷菌已經受到抑制，產氣量已經大大降低。VFA升高，總堿度ALK降低，VFA/ALK大于3.0並繼續升高，沼氣中甲烷產量突然變化等任一現象出現均預示着pH將降低，其中甲烷產量突然降低說明進泥中存在有毒物質；甲烷產量逐漸下降說明水力超負荷；如果甲烷產量先上升後逐漸下降，說明進泥有機物超負荷。
(3)控制消化液PH值的程序
①密切觀察VFA、ALK、VFA/ALK、CH(含量等指標的變化，如發現異常，則應開始pH控制。
②判斷是否需加堿a當消化系統運行正常時，消化液中揮發性脂肪酸鹽堿度ALKa與碳酸氫鹽堿度ALKb之比一般在0.1~
0.3範圍內；如果其值大于0.3,則說明系統應外加堿源。
③根據具體情況加堿。常用的堿劑有石灰、NaHC03、無水氨、NH40H、NHtHCOp有時也投加NaOH或Na2C03等。還可向消化池加人大量消化種汙泥，將積累的VFA分解掉，從而使pH回升。
④尋找出現異常的原因，並針對原因采取相應的排除措施。
⑤采取措施後，各項指標會逐漸恢複正常。待完全恢複後，方可停止加堿。
(4)毒物控制
工業廢水成分較多的汙水處理廠，其汙泥消化系統有時會出現中毒問題。由于多數汙水處理廠不經常分析汙泥中的有毒物質濃度，中毒問題常常不被察覺。當出現重金屬類型的中毒問題時，根本的解決方法是控制上遊有毒物質的排放，加強汙染源管理，也可采取臨時投加Na2S，利用S2_能與重金屬離子反應形成不溶性的沉澱物的特性將毒性去除。
(5)加熱系統的控制
甲烷菌對溫度的波動非常敏感，一般應將消化液的溫度波動控制在il.OT範圍之內，如果條件許可，好控制在±0.5t範圍之內。要使消化液溫度嚴格保持穩定，就應嚴格控制加熱量。
(6)攪拌系統的控制
攪拌可以連續進行，也可以間歇操作，多數汙水廠采用間歇攪拌方式。一般每隔2~4h攪拌1次，攪拌時間不應超過lh。通常在進泥和蒸汽加熱時同時進行攪拌，而在排放消化液時應停止攪拌，使上清液經靜止沉澱分離後排出。采用底部排泥方式時排泥過程中可停止攪拌，而在采用上部排泥方式時在排泥過程中必須同時進行攪拌。
(7)操作順序與操作周期控制
汙泥厭氧消化池的正常運行過程中除了收集沼氣外，由進泥、排泥、排上清液、加熱和攪拌五個主要操作環節組成。
進泥、排泥、排上清液、加熱和攪拌這五個操作不可能同時進行，但操作順序的不同會對消化效果有很大的影響。如何確保佳運行效果，確定合理的操作順序，需要借鑒實踐經驗。一般采用溢流排泥、內蒸汽加熱的單級汙泥消化池，其合理的操作順序爲進泥、排泥、排上清液、加熱、攪拌。而采用非溢流排泥、
池外熱交換器加熱時，合理的操作順序是排上清液、排泥、進泥、加熱、攪拌。另外，五個操作環節的循環周期越短，越接近連續運行，消化效果越好。采用人工操作時，操作周期一般爲8h,能夠實現完全自動控制操作時，操作周期可以采用2~4h。
4.系統啓動
汙泥厭氧消化系統的啓動，就是完成厭氧消化汙泥即厭氧活性汙泥或甲烷菌的培養過程。厭氧消化汙泥的培養方法有兩種：
(1)逐步培養法：即向厭氧消化池內逐步投人生汙泥，使生汙泥自行逐漸轉_化爲厭氧消化汙泥的方法。此法使活性汙泥經曆.一個由好氧到厭氧的轉變過程，加上厭氧微生物的生長速率比好氧微生物要低很多，因此逐步培養過程耗時很長，一般需要6個月到10個月左右才能完成。
(2)接種培養法：即向汙泥厭氧消化池內投入總容積10%~30%的厭氧接種汙泥的方法。接種汙泥一般取自正在運行的城市汙水處理廠的汙泥厭氧消化池，當液態消化汙泥運輸不便時，可使用經過機械脫水的幹汙泥。在缺乏厭氧消化汙泥的地方，可以從坑塘中取腐化的有機底泥，或以人糞、豬糞、牛糞、酒糟或
初沉池汙泥來作爲菌種。將汙泥先用水溶化，再用2x2_的濾網過濾除去大塊雜質，再進行靜置沉澱去掉部分上清液後，將固體濃度爲3%~5%的汙泥作爲接種汙泥投人消化池。在厭氧消化啓動過程中，需要注意以下事項：
①汙泥厭氧消化池處理的對象是活性汙泥，一般不存在毒性問題。但爲了加快培養啓動過程，除了投入接種汙泥外，還應做好加熱保溫工作。
②充分攪拌消化池內的接種汙泥加熱至規定溫度後，再逐漸投加濃縮汙泥，同時繼續做好加熱和攪拌工作，使消化池內的溫度始終處于佳狀態。
③采用接種培養法時，初期生汙泥的投加量與接種消化汙泥的數量和培養時間有關，早期可按設計進泥量的30%~50%投加，一般培養到60d後，再逐漸增加投泥量。
④經常測定產氣量和池內消化液VFA的濃度及PH值，如果由監測結果發現消化進行得很不正常，應立即減少進泥量，或再投加其他類型的消化汙泥作爲接種汙泥重新培養。
⑤爲防止發生爆炸事故，接種前應使用氮氣將消化池和輸氣管路系統中的空氣置換出來，產生沼氣後，再逐漸把氮氣置換出去。
⑥汙泥厭氧消化池處理的對象是活性汙泥，其中的碳、氮、磷等營養物質一般是均衡的，能夠適應厭氧微生物生長繁殖的需要。因此，在消化汙泥的培養過程中，不必像處理高濃度工業廢水那樣需要加人營養物質。
5.曰常維護管理
(1)經常通過進泥、排泥和熱交換器管道上設置的活動清洗口，利用高壓水沖洗管道，以防止泥垢的增厚。當結垢嚴重時，應當停止運行，用酸清洗除垢。
(2)定期檢查並維護攪拌系統：沼氣攪拌立管經常有被汙泥及其他汙物堵塞的現象，可以將其余立管關閉，使用大氣量沖洗被堵塞的立管。機械攪拌桨被長條狀雜物纏繞後，可使機械攪拌器反轉甩掉纏繞雜物。另外，必須定期檢查軸穿過頂板處的氣密性。
(3)定期檢查並維護加熱系統：蒸汽加熱立管也經常有被汙泥及其他汙物堵塞的現象，可以將其余立管關閉，使用大汽量吹開堵塞物。當采用池外熱交換器加熱、泥水熱交換器發生堵塞時，換熱器前後的壓力表顯示的壓差會升高很多，此時可用高壓水沖洗或拆開清洗。
(4)汙泥厭氧消化系統的許多管道和閥門爲間歇運行，因而冬季必須注意防凍，在北方寒冷地區必須定期檢查消化池和加熱管道的保溫效果，如果保溫不佳，應更換保溫材料或保溫方法。
(5)消化池應定期進行清砂和清渣：池底積砂過多不僅會造成排泥困難，而且會縮小有效池容，影響消化效果；池內液面積渣過多會阻礙沼氣由液相向氣室的轉移。如果運行時間不長，汙
泥消化池就積累很多泥砂或浮渣，則應當檢查
沉砂池和
格柵的除汙效果，加強對預處理設施的管理。一般來說，汙泥厭氧消化池運行5年後應清砂一次。
(6)汙泥消化池運行一段時間後，應停止運行並放空對消化池進行檢查和維修：對池體結構進行檢查，如果有裂縫必須進行專門的修補；檢查池內所有金屬管道、部件及池壁防腐層的腐蝕程度，並對金屬管道、部件進行重新防腐處理，對池壁進行防滲、防腐處理；維修後重新投運前，必須進行滿水試驗和水密性試驗。此項工作可以和清砂結合在一起進行。
(7)沼氣中的甲烷爲易燃易爆氣體，因此，在厭氧消化系統運行中，尤座注意防爆問題。首先所有電氣設備均應采用防爆型；其次，嚴禁人爲明火，例如吸煙、帶釘鞋與混凝土地面的摩擦、鐵器工具相互撞擊、電氣焊均可產生明火，導致爆炸危險。另外，沼氣中含有的H2S能導致中毒，且沼氣含量大的空間含氧少，容易導致窒息。因此，應安裝並定期校驗值班室或操作巡檢位置設置的甲烷濃度檢fii和報警裝置及氧虧報警裝置，保證儀表的完好和准確性。
6.異常現象的原因和解決的對策
(1)汙泥厭氧消化池內VFA/ALK值升高
①進泥量過大，汙泥在消化池中的水力停留時間較少，使消化時間變短，消化液中的甲烷菌和堿度造成過度沖刷，進而導致VFA/ALK值升高。對策是首先將投泥量降到正常值，並減少排泥量，如果條件許可，還可將消化池部分汙泥回流到一級消化池。
②進泥的含固率或有機物含量升?，導致消化池有機物投配超負荷，大量的有機物進人消化液，使消化液中的VFA含量升高，而ALK濃度卻不變，因此導致VFA/ALK值升高。此時應減少投泥量或適當補充一部分二沉池出水，稀釋進泥中的有機物負荷，或加強上遊管理以降低進泥中的有機物含量。
③進泥中有毒物質含量增多，使甲烷菌的活性降低，VFA [#]96
的分解速率下降，使VFA出現積累，導致VFA/ALK值升高。此時應分析明確有毒物質的種類，如果是重金屬類中毒，可加入Na2S降低有毒物濃度；如果是硫化物中毒，可以加人鐵鹽降低 s2_濃度。解決有毒物質影響消化效果的根本措施是加強上遊排汙單位的預處理效果，降低汙水處理廠進水中有毒物質的含量，以避免有毒物質在汙泥中的積累c
④消化池內溫度波動太大，使甲烷菌活性降低，VFA的分解速率下降，使VFA出現積累，導致VFA/ALK值升高。如果溫度波動是因爲進泥量突變所致，則應當增加進泥次數，減少每次進泥量，使進泥均?颉Ｈ绻?且蛭?尤攘靠刂撇壞保?蛴?憂抗┤認低車目刂坪偷鹘凇?/div>
⑤攪拌系統出現故障使攪拌效果不佳，導致消化池內局部過熱或局部溫度偏低、或者有機物負荷不均勻，均會導致局部甲烷菌活性降低，導致VFA來不及分解而積累廠使VFA/ALK值升高。此時應立即消除攪拌系統故障，提高全池的攪拌均勻性。
在進行分析並采取以上措施後，如果VFA/ALK值仍上升並超過0.5，說明工藝調整措施不力，應立即投加少量堿源，保證消化液的pH值和堿度正常，並進一步尋找原因和采取控制措施，使消化液的pH值和VFA/ALK值盡快恢複正常。
在投加少量堿源的情況下，如果VFA/ALK值繼續升高超過0.8,PH值持續下降到6.4以下，沼氣中甲烷的含量往往低于 [#]2%,難以燃燒，此時必須大量投加堿源，抵消已經積累的VFA,控制pH值的下降並使之回升。如果pH值繼續降到5以下，甲烷菌就有可能失去活性，需要放空消化池重新培養消化汙泥。
(2)汙泥厭氧消化池產氣量下降
以城市汙水處理廠汙泥中溫厭氧消化爲例，生汙泥含水率爲 [#]6%左右、投配率爲6%~ [#]%時，每m3生汙泥的產氣量爲10~ [#]2m3。如果采用高溫消化，同樣的條件下，每m3生汙泥的產氣量可達到22~ [#]3m3，投配率爲13%~ [#]5%時每m3生汙泥的的產
氣量爲13~ [#]5m3。產氣量下降的原因和解決的對策如下：
①有機物投配負荷太低：在其他條件正常時，沼氣產量與投人的有機物成正比，投人的有機物越多，沼氣產量越多。反之，投人的有機物越少，則沼氣產量越少。出現產氣量下降的原因，往往是由于濃縮池運行不佳，濃縮效果較差，大量有機固體隨濃縮池上清液流失，導致進人消化池的汙泥濃度降低，即相同體積進泥的情況下有機物數量減少。此時可通過加強對汙泥濃縮工藝的控制，保證達到合格的濃縮效果。
②甲烷菌活性降低：由于某種原因導致甲烷菌活性降低，分解VFA速率降低，因而沼氣產量也隨之降低。水力負荷過大、有機物投配負荷過大、溫度波動過大、攪拌效果不均勻、進水存在毒物等因素均可使甲烷菌活性降低，要分析具體原因，采取相應的對策。
③排泥量過大：使消化池內厭氧微生物的數量減少，破壞了微生物量與營養量的平衡，使產氣量隨之降低，對策自然是減少排泥量。
④消化池有效容積的減少：由于池內液面浮渣的積累和池底泥沙的堆積使消化池有效容積減小，整體消化效果下降、產氣量也隨之降低。此時應排空消化池進行清理，同時檢查浮渣消除設施的運行情況和預處理設施沉砂池的除砂效率，對存在的故障及時消除。
⑤沼氣泄漏：消化池和輸氣系統的管道或設施出現漏氣現象使計量到的產氣量比實際產氣量小，此時應立即查找漏點並予以修補，以防止出現沼氣爆炸等更大的事故。
⑥消化池內溫度下降：進泥量過大或加熱設施出現故障使消化池內溫度下降，產氣量也隨之降低。此時對策是把消化池內的汙泥加熱到規定的溫度，同時減少進泥量和排泥量。
(3)上清液含固量升高
消化池排放的上清液含固量升高，會使出水水質下降，回流到汙水處理系統增加汙水處理的負荷，同時還會使排放的消化汙 [#]98泥濃度降低，其原因和控制對策可以歸納如下：
①上清液排放量過大導致其含固量升高。如果每次排放上清液時量太多，排放的上清液中會帶有許多汙泥，因而含固量升高，因此必須將上清液排放量控制在每次相應進泥量的1/4以下。
②排放上清液時速度過快，導致排放管道內流速太大，將消化池內大量的固體汙泥顆粒一起攜帶排走，因而含固量升高，所以每次排放上清液時要緩慢進行，且排放量不宜過大。
③上清液排放口與進泥口距離太緊，進人的汙泥發生短路，汙泥未經充分消化即被直接排出，因而含固量升高。對于這種情況必須進行改造，使上清液排放口遠離進泥口。
④進泥量過大或進泥中固體負荷過大，使得消化不完全，有機物的分解率即消化率降低，使得上清液中含固量升高，此時的對策是減少進泥量。
⑤排泥量太少使消化池內消化汙泥積聚太多、攪拌過度、浮渣混人等原因也都可以導致上清液含固量升高，可通過加大排泥量、減小攪拌力度、排上清液時暫停消除浮渣等措施予以解決。
(4)消化液的溫度下降
①用于加熱的蒸汽或熱水供應不足或熱交換器出現故障，解決的辦法是加大蒸汽或熱水的供應量或修理熱交換器。
②投泥的頻率較低，一次投泥量過大，導致加熱系統的負荷不夠，即加熱量不足導致溫度降低，此時應縮短投配周期，減少每次的投泥量。
③混合攪拌不均勻會導致消化池內局部過熱，局部由于熱量不足而溫度降低，此時應加強攪拌混合作用，提高混合效果。
(5)氣相壓力增大
汙泥厭氧消化池氣相壓力增大過多，會使沼氣自壓力安全閥逸入大氣，不僅損失沼氣量，而且可能因沼氣的易燃易爆帶來危險。其原因和控制對策可以歸納如下：
①產氣量大于用氣量，而剩余的沼氣又沒有暢通的去向時，會導致消化池氣相壓力的增大。此時應加強運行調度，增大用氣量或提高沼氣貯存櫃容氣量。
②由于水封罐液位太高或不及時排放冷凝水等原因導致沼氣管道阻力增大，結果使消化池壓力增大。此時首先要分析沼氣管道阻力增大的原因，並及時予以排除。
③進泥量大于排泥量而溢流管又排放不暢時或進泥時速度過快，都會導致消化池液位升高，結果使消化池壓力增大。此時要加強進泥和排泥的控制和管理，設法保證消化池工作液位的穩定。；
(6)氣相出現負壓
汙泥厭氧消化池氣相出現負壓，會使空氣自真空安全閥進人消化池，破壞消化池內的厭氧狀態。其原因和控制對策可以歸納如下：
①排泥量大于進泥量或排泥時速度過快，會使消化池液位降低，產生真空。此時要加強進泥和排泥的控制和管理，使進泥量和排泥量嚴格相同，設法保證消化池工作液位的穩定。
②投加氨水、熟石灰、氫氧化鈉等藥劑補充堿度調整pH值時，如果投加過量也會因消耗混合液中的C02使氣相中的C02大量向混合液轉移，從而導致消化池氣相出現負壓，因此必須嚴格控制堿源的投加量。
③用于沼氣攪拌的壓縮機的出氣管道出現泄漏時，因排氣量大于產氣量會導致消化池氣相出現負壓，及時修複泄漏點即可解決。
④用風機或壓縮機將沼氣抽送到較遠的使用點時，如果抽氣量大于產氣量，也可導致消化池氣相出現負壓，此時應加強抽氣量與產氣量的平衡調度。
⑤消化池內產甲烷菌的活性下降等原因導致產氣量突然減少，而排氣等設施未能及時反應也會導致消化池氣相出現負壓，此時要完善產氣與抽氣或用氣之間的自控管理，實現自動運行。
7.分析測量與記錄
汙泥厭氧系統每班應定時監測和記錄的項目有：①進泥量、排泥量、上清液排放量、熱水或蒸汽用量；②進泥、排泥、消化液和上清液的VFA和ALK值；③進泥、消化液和上清液的pH值；④消化液溫度，而且要多點檢測觀察各點之間的溫差大小；
⑤沼氣產量。以上項目中除了VFA和ALK外，其余項目都可以用在線儀表隨時監測並在控制室集中顯示。
汙泥厭氧消化系統應每日檢測的項目有：①進泥、排泥、消化液和上清液的總懸浮固體SS、有機分、氨氮和總氮；②進泥、排泥和消化液的灼燒減重和灰分，即測定汙泥中有機物的含量的變化；③上清液中的BOD5、COD&和TP;④沼氣中CH4、C02、H2S等組分的含量。
汙泥厭氧消化系統應每周檢測的項目有：進泥和排泥中的大腸菌群、蛔蟲卵數量。
通過以上監測數據，應定時計算的指標有：VFA/ALK值、消化時間（或水力停留時間）、水力負荷和有機物投配負荷、單位體積汙泥或投人汙泥中單位重量有機物的產氣率、有機物分解率(消化率，即投人汙泥中的有機成分進行氣化和無機化的比例）。
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