高考生物污水厌氧生物处理讲义.docx

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高考生物污水厌氧生物处理讲义

（生物科技行业）污水厌氧生物处理讲义

厌氧生物处理

活性污泥法与生物膜法是在有氧条件下，由好氧微生物降解污水中的有机物，最终产物是水和二氧化碳，作为无害化和高效化的方法被推广应用。

但当污水中有机物含量很高时，特别是对于有机物含量大大超过生活污水的工业废水，采用好氧法就显得能耗太多，很不经济了。

因此，对于高浓度有机废水一般采用厌氧消化法。

即在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气体。

厌氧生物处理具有高效低耗的特点，因此比好氧生物处理技术更具优越性。

第一节概述

一、厌氧生物处理中的厌氧微生物

厌氧生物处理是以厌氧细菌为主而构成的微生物生态系统。

厌氧细菌有两种，一种是只要有氧存在就不能生长繁殖的细菌，称为绝对厌氧菌；另一种是不论有氧存在与否都能增长的细菌，称为兼性厌氧细菌（也称兼性细菌）。

当流入废水的BOD浓度较高，细菌在好氧状态下增长以后，由于缺氧会使各种厌氧细菌繁殖起来。

一般污水散发出恶臭是由于厌氧细菌增长产生了硫化氢、胺等气体所造成的。

厌氧生物处理中的厌氧微生物主要有产甲烷细菌和产酸发酵细菌，常见的甲烷菌有四类：

既甲烷杆菌、甲烷球菌、甲烷八叠球菌、甲烷螺旋菌；产酸发酵细菌主要有气杆菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、小球菌属、变形杆菌属、链球菌属等。

二、厌氧生物处理技术

厌氧生物处理技术于19世纪末首先在英国得到应用，到1914年美国已建立14座厌氧消化池。

厌氧生物处理利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物主要包括大量的生物气和水。

此生物气俗称沼气，沼气的主要成分是约2/3的甲烷和1/3的二氧化碳，是一种可回收的能源。

厌氧水处理是一种低成本的水处理技术，它又是把水的处理和能源的回收利用相结合的一种技术。

发展中国家面临严重的环境污染问题、能源短缺以及经济发展与环境治理所面临的资金不足等问题，这些国家需要有效、简单又费用低廉的技术；厌氧水处理技术可以作为能源生产和环境保护体系的一个核心部分，其产物可以被燃烧利用而产生经济价值。

如处理过的洁净水可用于鱼塘养鱼和农田灌溉；产生的沼气可作为能源；剩余污泥可以作为肥料用于土壤改良。

1、厌氧处理具有下列优点：

（1）、处理成本低。

在废水处理成本上比好氧处理要便宜得多，特别是对中等以上浓度（COD>1500mg/L）的废水更是如此。

厌氧法成本的降低主要由于动力的大量节省、营养物添加费用和污泥脱水费用的减少，即使不计沼气作为能源所带来的收益，厌氧法也仅约为好氧法成本的1/3；如所产沼气能被利用，则费用更会大大降低，甚至带来相当的利润。

（2）、低能耗。

厌氧处理不但能源需求很少而且还能产生大量的能源。

厌氧法处理污水可回收沼气。

回收的沼气可用于锅炉燃料或家用燃气。

当处理水COD在4000~5000mg/L之间，回收沼气的经济效益较好。

（3）、应用范围广。

厌氧生物处理技术比好氧生物处理技术对有机物浓度适应性广。

好氧生物处理只能处理中、低浓度有机污水，而厌氧生物处理则对高、中、低浓度有机污水均能处理。

（4）、污泥负荷高。

厌氧反应器容积负荷比好氧法要高得多，单位反应器容积的有机物去除量也因此要高得多，特别是使用新一代的高速厌氧反应器更是如此。

因此其反应器负荷高、体积小、占地少。

厌氧法可直接处理高浓度有机废水和剩余污泥。

（5）剩余污泥量少好氧法处理污水，因为微生物繁殖速度快，剩余污泥生成率很高。

而厌氧法处理污水，由于厌氧世代时间很长、微生物增殖缓慢，因而处理同样数量的废水仅产生相当于好氧法1/10~1/6的剩余污泥；剩余污泥脱水性能好，脱水时可不使用或少使用絮凝剂，因此剩余污泥处理要容易得多；可减轻后续污泥处理的负担和运行费用；污泥高度无机化，可用作农田肥料或作为新运行的废水处理厂的种泥出售。

（6）厌氧方法对营养物的需求量较低一般认为，若以可以生物降解的BOD为计算依据，好氧方法氮和磷的需求量为BOD：

N：

P=100：

5：

1，而厌氧方法为（350~500）：

5：

1。

有机废水一般已含有一定量的氮和磷及多种微量元素，可满足厌氧微生物的营养要求，因此厌氧方法可以不添加或少添加营养盐。

而好氧法处理单一有机物的废水，往往还需投加其他营养物，如N、P等，这就增加了运行费用。

（7）、易管理厌氧方法的菌种（例如厌氧颗粒污泥）可以在停止供给废水与营养的情况下保留其生物活性与良好的沉淀性能至少1年以上。

它的这一特性为其间断地或季节性地运行提供了有利条件，厌氧颗粒污泥因此可作为新建厌氧处理厂的种泥出售。

（8）灵活性强。

厌氧系统规模灵活，可大可小，设备简单，易于建设，无需昂贵的设备。

目前处理工业废水的上流式厌氧污泥床反应器（UASB），从几十立方米到上万立方米的规模都运行良好。

厌氧方法用于大规模的工业废水和生活污水的处理只是近几十年的事，厌氧技术的发展尚不充分，也有不足之处。

（1）采用厌氧生物法不能去除废水中的氮和磷采用厌氧生物处理废水，一般不能去除废水中氮和磷等营养物质。

含氮和磷的有机物通过厌氧消化，其所含的氮和磷被转化为氨氮和磷酸盐，由于只有很少的氮和磷被细胞合成利用，所以绝大部分的氮和磷以氨氮和磷酸盐的形式在出水排出。

因为氮和磷是营养物质，排入水体可引起湖泊发生富营养化，虽然厌氧法在去除COD和BOD方面具有高效低耗的优点，但因不能去除氮和磷，使该法的应用存在局限性，当被处理的废水含有过量的氮和磷时，不能单独采用厌氧法，而应采用厌氧与好氧工艺相结全的处理工艺。

（2）厌氧法启动过程较长因为厌氧微生物的世代期长，增长速率低，污泥增长缓慢，所以厌氧反应器的启运过程很长，一般启动期长达3~6个月，甚至更长，如要达到快速启动，必须增加接种污泥量，这就会增加启动费用。

（3）运行管理较为复杂由于厌氧菌的种群较多，如产酸菌与产甲烧菌性质各不相同，而互相又密切相关，要保持这两大类种群的平衡，对运行管理较为严格，稍有不慎，可能使两种群失去平衡，使反应器不能正常工作，如进水负荷突然提高，反应器的PH值会下降，如不及时发现控制，反应器就会出现“酸化”现象，使产甲烷菌受到严重抑制、甚至使反应都不能再恢复正常运行，必须重新启动。

（4）卫生条件较差，一般废水中均含有硫酸盐，厌氧条件下会产生硫酸盐还原作用而放出硫化氢等气体，其中硫化氢是一种有毒和具有恶臭的气体，如果反应器不能做到完全密闭，就会散发出臭气，引起二次污染，因此，厌氧处理系统的各处理构筑物应尽可能密封，以防臭气散发。

（5）厌氧处理去除有机物不彻底厌氧处理废水中有机物时往往不够彻底，一般单独采用厌氧生物处理不能达到排放标准，所以厌氧处理必须要与好氧处理相配合。

（6）厌氧微生物对有毒物质较为敏感厌氧微生物对有毒物质较为敏感，因此，对于有毒废水性质了解的不足或操作不当可能导致反应器运行条件的恶化。

但是随着人们对有毒物质的种类、毒性物质的允许浓度和可驯化性的了解以及工艺上的改进，这一问题正在得到克服。

近年来人们发现，厌氧细菌经驯化后可以极大地提高其对毒性物质的耐受力。

三、厌氧生物处理技术的发展

厌氧处理法最早用于处理城市污水处理厂的沉淀污泥，即污泥消化，后来用于处理高浓度有机废水，采用的是普通厌氧生物处理法。

普通厌氧处理法的主要缺点是水力停留时间长，污泥中温消化时，一般需20~30d。

因为水力停留时间长，所以消化池的容积大，基本建设费用和运行管理费用都较高，这个缺点长期限制了厌氧生物处理法在各种有机废水处理中的应用。

20世纪60年代以后，由于能源危机导致能源价格猛涨，厌氧发醇技术日益受到人们的重视，对这一技术在废水领域的应用开展了广泛、深入的科学研究工作，开发了一系列高效率的厌氧生物处理工艺，这些新型高效厌氧反应器工艺与传统消化池比较有一共同的特点：

提高了厌氧反应负荷和处理效率，延长了污泥停留时间，提高了污泥浓度，改善了反应器内的流态。

污泥停留时间的延长与污泥浓度的提高使厌氧系统更具有稳定性，有效增强了对不良因素（例如有毒物质）的适应性，因此十几年来，厌氧废水处理技术得以很快推广，成为水处理领域里一项有效的新技术。

如：

厌氧接触法、升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床（AFB）、厌氧膨胀床（EGSB）、厌氧滤池（AF）、厌氧生物转盘等。

第二节厌氧生物处理机理

污水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼性厌氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程，也称为厌氧消化。

与好氧过程的根本区别在于不以分子态氧作为受氢体，而以化合态氧、碳、硫、氮等为受氢体。

厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌，产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成，因而可将厌氧消化过程划分为三个连续阶段，既水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。

→

1、第一阶段为水解酸化阶段。

复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后转入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。

这个阶段主要产生较高级脂肪酸。

碳水化合物、脂肪和蛋白质的水解酸化过程分别为：

单糖（13-1）

脂肪长链脂肪酸、甘油（13-2）

蛋白质氨基酸（13-3）

由于简单碳水化合物的分解产酸作用，要比含氮有机物的分解产氨作用迅速，故蛋白质的分解在碳水化合物分解后产生。

含氮有机物分解产生的NH3除了提供合成细胞物质的氮源外，在水中部分电离，形成NH4HCO3，具有缓冲消化液PH值的作用，有时也把继碳水化合物分解后的蛋白质分解产氨过程称为酸性减退期，其反应为：

NH3NH4++OH-NH4HCO3（13-4）

NH4HCO3+CH3COOHCH3COONH4+H2O+CO2（13-5）

2、第二阶段为产氢产乙酸阶段

在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生的各种有机酸和醇类被分解转化成乙酸和H2，在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2，如：

CH3CH2CH2COOH+2H2OCH3CH2COOH+CH3COOH+2H2（13-6）

（戊酸）（丙酸）（已酸）

CH3CH2COOH++2H2OCH3COOH+3H2+CO2（13-7）

（丙酸）（已酸）

3、第三阶段为产甲烷阶段产甲烷细菌将乙酸（乙酸盐）、CO2和H2等转化为甲烷。

此过程由两类生理功能截然不同的产甲烷菌完成，一类把H2和CO2转化成甲烷，另一类从乙酸或乙酸盐脱羧产生CH4，前者约占总量的1/3，后者约占2/3，其反应式为：

4H2+CO2CH4+2H2O（占1/3）（13-8）

CH3COOHCH4+CO2（13-9）

CH3COONH4+H2OCH4+NH4HCO3（占2/3）（13-10）

上述三个阶段的反应速度依废水性质而异，在含纤维素、半纤维素、果胶和脂类等污染物为主的废水中，水解作用易成为速度限制步骤；简单的糖类、淀粉、氨基酸和一般的蛋白质均能被微生物迅速分解，对含这类有机物为主的废水，产甲烷反应易成为限速阶段。

综上，厌氧消化三阶段的模式如图14-1所示。

图13－1有机物厌氧消化三阶段模式图

虽然厌氧消化过程从理论上可分为以上3个阶段，但是在厌氧反应器中，这3个阶段是同时进行的，并保持某种程度的动态平衡，这种动态平衡一旦被pH值、温度、有机负荷等外加因素所破坏，则首先将使产甲烷阶段受到抑制，其结果会导致低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化，甚至会导致整个厌氧消化过程停滞。

第三节污泥厌氧生物处理

污泥厌氧生物处理亦称污泥厌氧消化：

是指在人工控制条件下，通过微生物的代谢作用，使污泥中的有机质稳定化的过程。

污泥的消化分为厌氧消化和好氧消化两种，一般说的污泥消化是指厌氧消化。

一、厌氧消化

污泥中的有机物一般采用厌氧消化法，即在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧菌降解有机物，使污泥得到稳定。

其中化粪池、堆肥等属于自然厌氧消化，消化池属于人工强化的厌氧消化。

（一）厌氧消化机理

污泥厌氧消化的过程极其复杂，如前所述可概括为三个阶段：

第一阶段是水解与发酵阶段；第二阶段，是产氢产乙酸阶段；第三阶段是产甲烷阶段。

参与第一阶段的微生物包括细菌、原生动物和真菌，统称水解与发酵细菌，大多数为专性厌氧菌，也有不少兼性厌氧菌。

根据其代谢功能可分为纤维素分解菌、碳水化合物分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌几大类。

原生动物主要有鞭毛虫、纤毛虫和变形虫。

真菌主要有毛霉、根霉、共头霉、曲霉等，真菌参与厌氧消化过程，并从中获取生活所需能量，但丝状真菌不能分解糖类和纤维素。

参与厌氧消化第二阶段的微生物是一群极为重要的菌种——产氢产乙酸菌以及同型乙酸菌。

它们能够在厌氧条件下，将丙酮酸及其它脂肪酸转化为乙酸、CO2，并放出H2。

同型乙酸菌的种属有乙酸杆菌，它们能够将CO2、H2转化成乙酸，也能将甲酸、甲醇转化为乙酸。

由于同型乙酸菌的存在，可促进乙酸形成甲烷的进程。

参与厌氧消化第三阶段的菌种是甲烷菌或称为产甲烷菌，是甲烷发酵阶段的主要细菌，属于绝对的厌氧菌，主要代谢产物是甲烷。

常见的甲烷菌有甲烷杆菌、甲烷球菌、甲烷八叠球菌、甲烷螺旋菌四种类型。

（二）厌氧消化的影响因素

因甲烷菌对环境条件的变化最为敏感，其反应速度决定了整个厌氧消化的反应进程，因此厌氧反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。

（1）温度因素

甲烷菌对于温度的适应性，可分为两类，即中温甲烷菌（适应温度区为30～36℃）和高温甲烷菌（适应温度区为50~53℃）。

两区之间的温度，反应速度反而减退。

说明消化反应与温度之间的关系是不连续的。

温度与有机物负荷、产气量关系见图13-2。

利用中温甲烷菌进行厌氧消化处理的系统叫，中温消化利用高温甲烷菌进行消化处理的系统叫高温消化。

从图13-2可知，中温消化条件下，有机物负荷为2.5～3.0kg／（m3．d），产气量约1~l.3m3／（m3．d）；而高温消化条件下，有机物负荷为6.0～7.0kg／（m3．d），产气量约3.0～4.0m3／（m3．d）。

图13-2温度与有机物负荷、产气量关系图

中温或高温厌氧消化允许的温度变动范围为±1.5~2.0℃。

当有±3℃的变化时，就会抑制消化速率，有±5℃的急剧变化时，就会突然停止产气，使有机酸大量积累而破坏厌氧消化。

消化温度与消化时间的关系，见图13-3。

消化时间是指产气量达到总量90％的所需时间。

由图13-3可见，中温消化的消化时间约为20~30d，高温消化约为10～15d。

因中温消化的温度与人的体温接近，故对寄生虫卵及大肠菌的

杀灭率较低；高温消化对寄生虫卵的杀灭率可达99％。

图13-3温度与消化时间的关系

（2）污泥投配率

污泥投配率是指每日投加新鲜污泥体积占消化池有效容积的百分数。

投配率是消化池设计的重要参数，投配率过高，消化池内脂肪酸可能积累，PH下降，污泥消化不完全，产气率降低；投配率过低，污泥消化完全，产气率较高，消化池容积大，基建费用增高。

根据我国污水处理厂的运行经验，城市污水处理厂污泥中温消化的投配率以5％～8％为宜，相应的消化时间为20d~12.5d。

（3）搅拌和混合

厌氧消化是由细菌体的内酶和外酶与底物进行的接触反应，所以必须使两者充分混合。

搅拌的方法一般有：

消化气循环搅拌法、泵加水射器搅拌法和混合搅拌法等。

（4）营养与C／N比

厌氧消化池中，细菌生长所需营养由污泥提供。

合成细胞所需的碳（C）源担负着双重任务，其一是作为反应过程的能源，其二是合成新细胞。

污泥细胞质（原生质）的分子式是C5H7NO2，即合成细胞的C／N比约为5：

1。

因此要求C／N达到（10～20）：

1为宜。

如C／N太高，细胞的氮量不足，消化液的缓冲能力低，PH值易降低；C／N太低，氮量过多，PH值可能上升，胺盐容易积累，会抑制消化进程。

根据统计结果，各种污泥的C/N见表13-1。

各种污泥底物含量及C/N表13-1

底物名称

污泥种类

初次沉淀池污泥

活性污泥

混合污泥

碳水化合物（％）

32.0

16.5

26.3

脂肪、脂肪酸（％）

35.0

17.5

28.5

蛋白质（%）

39.0

66.0

45.2

C/N

（9.40~10.35）：

1

（4.60~5.04）：

1

（6.80~7.50）：

1

从C／N看，初次沉淀池污泥的营养成分比较合适，混合污泥次之，而活性污泥不大适宜单独进行厌氧消化处理。

（5）有毒物质

所谓“有毒”是相对的，事实上任何一种物质对甲烷消化都有两方面的作用，即有促进与抑制甲烷细菌生长的作用。

关键在于它们的浓度界限，即毒阈浓度。

表13-2列举某些物质的毒阈浓度。

低于毒阈浓度下限，对甲烷细菌生长有促进作用；在毒阈浓度范围内，有中等抑制作用，如果浓度是逐渐增加，则甲烷细菌可被驯化，超过毒阈浓度上限，则对甲烷细菌有强烈的抑制作用。

某些物质的毒阀浓度表13-2

物质名称

毒阀浓度界限（mol/L）

物质名称

毒阀浓度界限（mol/L）

碱金属和碱土金属Ca2+,Mg2+,Na+,K+

10-1~10+6

胺类

10-5~100

重金属Cu2+,Ni2+,Zn2+,Hg-2+,Fe2+

10-5~10-3

有机物质

10-6~100

H+和OH-

10-6~10-4

在消化过程中对消化有抑制作用的物质主要有重金属离子、S2-、NH3、有机酸等。

重金属离子对甲烷消化的抑制作用体现在两个方面：

1）与酶结合，产生变性物质，使酶的作用消失。

2）重金属离子及氢氧化物的絮凝作用，使酶沉淀。

但重金属的毒性，可以用络合法降低。

例如当锌的浓度为lmg/L时，具有毒性，用硫化物沉淀法，加入Na2S后，产生ZnS沉淀，毒性得到降低。

多种金属离子共存时，毒性有互相拮抗作用，允许浓度可提高。

阴离子的毒害作用，主要是S2-。

硫的有利方面是：

低浓度硫是细菌生长所需要的元素，可促进消化进程；硫直接与重金属络合形成硫化物沉淀。

硫的有害方面是：

若重金属离子较少，则消化液中将产生过多的H2S释放而进入消化气中，降低消化气的质量并腐蚀金属设备（管道、锅炉等）。

S2-的来源有两方面：

一是由无机硫酸盐还原而来；二是由蛋白质分解释放。

氨来源于有机物的分解，可在消化液中离解成NH4+，其浓度决定于PH值。

当有机酸积累，PH降低，NH3浓度减小，NH4+浓度增大。

当NH4+浓度超过150mg／L时，消化即受到抑制。

（6）酸碱度、PH值和消化液的缓冲作用

甲烷菌对pH的适应范围在6.6～7.5之间，即只允许在中性附近波动。

在消化系统中，如果第一、二阶段的反应速率超过产甲烷阶段，则PH值会降低，影响甲烷菌的生活环境。

但由于消化液的缓冲作用，在一定范围内可以避免发生这种情况。

缓冲剂是在有机物分解过程中产生的，即消化液中的CO2（碳酸）及NH3（以NH3和NH4+的形式存在，NH4+一般是以NH4HCO3存在）。

因此要求消化液有足够的缓冲能力，应保持碱度在2000mg／L以上。

（三）厌氧消化池池形、构造与设计

1．池形

消化池的基本池形有圆柱形和蛋形两种。

见图13-4。

图13-4消化池基本池形

（a）、（b）、（c）圆柱形；（d）蛋形

圆柱形厌氧消化池的池径一般为6~35m，池总高与池径之比取0.8~1.0，池底、池盖倾角一般取150~200，池顶集气罩直径取2～5m，高l～3m。

大型消化池可采用蛋形，容积可做到10000m3以上。

蛋形消化池在工艺与结构方面有如下优点：

①搅拌充分、均匀，无死角，污泥不会在池底固结；②池内污泥的表面面积小，即使生成浮渣，也容易清除；③在池容相等的条件下，池子总表面积比圆柱形小，故散热面积小，易于保温；④蛋形的结构与受力条件最好，如采用钢筋混凝土结构，可节省材料；⑤防渗性能好，聚集沼气效果好。

蛋形壳体曲线做法如图13-4（d）所示。

杭州市四堡污水处理厂即采用的蛋形消化池。

2．构造与设计

消化池的构造主要包括污泥的投配、排泥及溢流系统；沼气排出、收集与贮气设备；搅拌设备及加温设备等。

（1）污泥投配、排泥与溢流系统

1）污泥投配：

生污泥需先排入污泥投配池，然后用污泥泵抽送至消化池。

污泥投配池一般为矩形，至少设两个，池容根据生污泥量及投配方式确定，通常按12h的贮泥量设计。

投配池应加盖，设排气管及溢流管。

如果采用消化池外加热生污泥的方式，则投配池可兼作污泥加热池。

污泥管的最小管径为150mm。

2）排泥：

消化池的排泥管设在池底，依靠消化池内的静压将熟污泥排至污泥的后续处理装置。

3）溢流装置：

为避免消化池的投配过量、排泥不及时或沼气产量与用气量不平衡等情况发生时，沼气室内的气压增高致使池顶压破。

消化池必须设置溢流装置，及时溢流以保持沼气室压力恒定。

溢流装置的设置原则是必须绝对避免集气罩与大气相通。

溢流装置常用形式有倒虹管式、大气压式及水封式等3种。

见图13-5。

图13-5消化池的溢流装置

（a）倒虹管式；（b）大气压式；（c）水封式

倒虹管式见图13-5（a）。

倒虹管的池内端插入污泥面，池外端插入排水槽，均需保持淹没状，当池内污泥面上升，沼气受压时，污泥或上清液可从倒虹管排出。

大气压式见图13-5（b）。

当池内沼气受到的压力超过Δh（Δh为“U”形管内水层高度）时，即产生溢流。

水封式见图13-5（c）。

水封式溢流装置由溢流管、水封管与下流管组成。

溢流管从消化池盖插入设计污泥面以下，水封管上端与大气相通，下流管的上端水平轴线标高高于设计污泥面，下端接入排水槽。

当沼气受压时，污泥或上清液通过溢流管经水封管、下流管排入排水槽。

溢流管的管径一般不小于200mm。

（2）沼气排出、收集与贮存设备

由于产气量与用气量的不平衡，所以设贮气柜调节和储存沼气。

沼气从集气罩通过沼气管道输送至贮气柜。

沼气管的管径按日平均产气量计算，管内流速按7～8m／s计，当消化池采用沼气循环搅拌时，则计算管径时应增加搅拌循环所需沼气量。

贮气柜有低压浮盖式与高压球形罐两种，见图13-6。

贮气柜的容积一般按平均日产气量的25％~40％，即6~10h的平均产气量计算。

图13-6贮气柜

（a）低压浮盖式1--水封柜；2--浮盖；3--外轨；4--滑轮；5—进气管

（b）高压球形罐l--导气管；2--安全阀

低压浮盖式的浮盖重量决定了柜内的气压，柜内气压一般为1177~1961Pa（120~200mmH2O），最高可达3432~4904Pa（350~500mmH2O）。

气压的大小可用盖顶加减铸铁块的数量进行调节。

浮盖插入水封柜以免沼气外泄。

浮盖的直径与高度比一般采用1.5：

1。

高压球形罐在需要长距离输送沼气时采用。

（3）搅拌设备

搅拌的目的是使池内污泥温度与浓度均匀，防止污泥分层或形成浮渣层，均匀池内碱度，从而提高污泥分解速度。

当消化池内各处污泥浓度相差不超过10％时，即认为混合均匀。

消化池的搅拌方法有沼气搅拌、泵加水射器搅拌、联合搅拌3种方式。

可连续搅拌，也可间歇搅拌，即在2~5h内将全池污泥搅拌一次。

1）沼气搅拌

沼气搅拌的优点是没有机械磨损，搅拌比较充分，可促进厌氧分解，缩短消化时间。

沼气搅拌装置见图13-4（c）。

经空压机压缩后的沼气通过消化池顶盖上面的配气环管，通入每根立管，立管末端在同一标高上，距池底1~2m，或在池壁与池底连接面上。

立管数量根据搅拌气量及立管内的气流速度决定。

立管气流速度按7~15m／s设计，搅拌气量按每1000m3池容5~7m3／min计，空气压缩机的功率按每m3池容所需功率5~8W计。

2）泵加水射器搅拌

见图13-4（a）。

生污泥用污泥泵加压后，射入水射器，水射器顶端位于污泥面以下0.2~0.3m，泵压应大于0.2MPa，生污泥量与水射器吸入的污泥量之比为1：

3~5。

当消化池池径大于l0m时，应设水射器2个或2个以上。

如果需要，可以把加压后的部分污泥从中位管压入消