污泥濃縮和脫水是通過物理方法，提高污泥中固體含量。污泥消化是利用生物手段來使污泥有機(jī)物分解，從而降低污泥總量。由此可知，污泥處理工序的每一步都是以減少污泥體積為主要目的。

消化池是利用厭氧發(fā)酵的方法來達(dá)到污泥穩(wěn)定化的目的，這是處理工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，且有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）         與消化前污泥相比可減少30%的體積；

（2）         生成的沼氣是可以利用的能源；

（3）         消除了惡臭；

（4）         ***有一定的**作用，在一定程度上改善了污泥的衛(wèi)生性能；

（5）         增加了污泥作為肥料的可利用性。

但是，消化池工藝也有一定的缺點(diǎn)。其一，基建投資和運(yùn)行費(fèi)用高，消化池是污水處理廠*昂貴的構(gòu)筑物之一，占總投資的30%-40%；其二，厭氧發(fā)酵過程敏感，操作管理復(fù)雜，經(jīng)常容易酸化；其三，由于污泥消化后還沒有達(dá)到無害化的水平，所以污泥還需要*終處置。另外，消化后污泥的脫水性能較之生污泥為差，需投加的混凝劑大量增加，并且，作為消化池工藝*主要一條優(yōu)點(diǎn)——回收沼氣提供能源，從國(guó)內(nèi)實(shí)踐來看，由于中外生活食品構(gòu)成的差異，造成了污泥有機(jī)成分的差別較大，國(guó)內(nèi)消化池所產(chǎn)生的能量除供消化池加熱、攪拌之外，所剩無幾。這樣權(quán)衡其優(yōu)缺點(diǎn)，近年來國(guó)內(nèi)一般認(rèn)為對(duì)于中小型污水處理廠（＜10萬m³/d＝不設(shè)污泥消化池，建議采用其他的污泥處理工藝。

下面從污泥沉降性能、污泥量的平衡、懸浮物的水解率、水解污泥的脫水性能以及污泥的衛(wèi)生指標(biāo)與消化污泥進(jìn)行系統(tǒng)的比較。

從我國(guó)城市污水多年的數(shù)據(jù)來看，初沉池污泥中有機(jī)物含量為60%-70%，二沉池污泥中有機(jī)物含量70%-80%，消化池有機(jī)物降解率為40%，消化池出泥有機(jī)物含量50%，這個(gè)數(shù)值對(duì)于消化池來講是屬于中等水平。消化池的投配率為5%，則其污泥齡有20天，消化池運(yùn)轉(zhuǎn)一般是1天1-2次投配。每天攪拌數(shù)次，從傳質(zhì)條件上講是不利的。

而水解池去除懸浮物的82%，其中有近40%是初沉池?zé)o法去除的物質(zhì)，這些懸浮物中有機(jī)物占68.9%，在水解池中懸浮物是**之內(nèi)均勻進(jìn)入反應(yīng)器，懸浮物負(fù)荷相對(duì)減少。當(dāng)其進(jìn)入反應(yīng)器立即被大量活性微生物所包圍，微生物有充足的反應(yīng)時(shí)間降解懸浮物中的有機(jī)物，污泥齡也較長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)期平均為15-30天左右。這種條件下將去除的懸浮物的48%水解，水解池排放污泥的有機(jī)物含量為55.1%，因此，從有機(jī)物降解的角度講，水解污泥是穩(wěn)定的污泥，而且總排放量少。由于水解池具有對(duì)懸浮物截留和水解的功能，所以工藝流程上是將活性污泥工藝的剩余污泥排入水解池進(jìn)行消化。（見圖2-3）

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，初沉池污泥的脫水性能優(yōu)于消化污泥。這是由于不經(jīng)消化的生污泥粘度較低，但是由于初沉污泥不經(jīng)消化，有機(jī)物含量在60%以上，污泥量大，導(dǎo)致藥劑費(fèi)用高。更重要的是污泥衛(wèi)生條件差，對(duì)于脫水操作工人的健康影響較大，因此，一般需要進(jìn)行穩(wěn)定化處理。水解污泥由于產(chǎn)甲烷反應(yīng)強(qiáng)烈，泥中的氣體較多；污泥性質(zhì)比較粘稠，不易脫水。從化學(xué)成分分析，兩種污泥有一定差別；水解污泥的堿度350.0mg/L，而消化污泥堿度為11802mg/L，眾所周知，污泥化學(xué)調(diào)節(jié)的混凝劑部分消耗在污泥中的固相組分，這取決于污泥固體物質(zhì)中揮發(fā)性固體量；另一部分消耗于污泥的液相部分。存在的堿度可以和投加的混凝劑產(chǎn)生反應(yīng)，消化掉一部分混凝劑，如以氯化鋁為例：

以上反應(yīng)將消耗一部分混凝劑，導(dǎo)致混凝劑用量的增加，增加了機(jī)械脫水的運(yùn)行費(fèi)用。而傳統(tǒng)的污泥處理工藝中有一項(xiàng)淘洗工藝，淘洗可以洗去污泥中的重碳酸鹽堿度，同時(shí)，可洗去部分顆粒很小、表面積很大的膠體物質(zhì)。經(jīng)淘洗后能節(jié)省藥劑，并可提高污泥濃縮效果的作用。上流式水解池布水器在池底，污泥處于懸浮狀態(tài)，污水總是不斷流經(jīng)處于懸浮狀態(tài)的污泥表面，將一些細(xì)小顆粒和水中的堿度帶走，污泥總是處于不斷的動(dòng)態(tài)淘洗狀態(tài)，這樣污泥中的堿度和影響污泥粘度的細(xì)小顆粒將有所降低，可節(jié)省混凝劑用量。所以，動(dòng)態(tài)淘洗是水解反應(yīng)器污泥脫水性能良好的主要原因。

對(duì)示范工程的污泥采用帶式脫水機(jī)，實(shí)驗(yàn)樣品采用雙盲法以避免人為的干擾，委托北京礦業(yè)大學(xué)研究生院進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)考察了脫水效果的影響。為此，安排了四因素三水平的正交試驗(yàn)。選用正交表為L(zhǎng)₂₇（3¹³）。因素水平表見表2-12

其中樣品Ⅰ為水解污泥，含水率為90.5%；Ⅱ?yàn)槌醭廖勰?，取自高碑店污水處理廠，含水率為95%；Ⅲ為消化污泥，取自天津紀(jì)莊子污水處理廠。脫水性能評(píng)價(jià)以各部分脫水污泥的含水率和泥餅厚度以及濾液的含固量為指標(biāo)。對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，可以得出如下結(jié)論。

（1）從正交表的直觀分析得出，*佳組合為A1B2C3D1，即：采用水解污泥、在加藥量1%、形區(qū)壓力250kPa和擠壓區(qū)壓力150kPa時(shí)脫水效果良好。水解污泥優(yōu)于初沉污泥，*差為消化污泥。對(duì)脫水結(jié)果的影響：污泥種類>擠壓區(qū)壓力>投藥量>形區(qū)壓力。這與污泥比阻實(shí)驗(yàn)結(jié)果是吻合的。

（2）正交表直觀分析選出的*優(yōu)水平不能作為*后的結(jié)果，而要根據(jù)交互作用的搭配確定*優(yōu)組合形式?？纱_定*優(yōu)水平為A1B2C1D3，即水解污泥在添加堿式氯化鋁1%、形區(qū)壓力250kPa和擠壓壓力250kPa時(shí)脫水效果*好。

（3）從方差分析表中可以看出，影響*終含水率*大的因素是污泥種類。

水解污泥*終濾餅含水率在60%左右，并且在污泥濃度比消化污泥高1.5倍情況下，混凝劑用量少于消化污泥，用藥量?jī)H為其55.6%。

密云污水處理廠一期工程處理水量1.5萬m³/d，整個(gè)曝氣池的剩余污泥通過廠內(nèi)下水道排入總進(jìn)口，然后進(jìn)入水解池。每日水解池的排泥量為整個(gè)污水處理系統(tǒng)的剩余污泥的排泥量。根據(jù)產(chǎn)泥量以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，污泥（包括水解池污泥和穩(wěn)定后的活性污泥剩余污泥）產(chǎn)量為3150kg/d。由于水量尚未達(dá)到設(shè)計(jì)流量，啟動(dòng)運(yùn)行穩(wěn)定后每日的排泥量在50-100m³/d左右（含水量為98.2%）。

密云污水處理廠的污泥脫水采用帶式壓濾機(jī)。啟動(dòng)初期由于系統(tǒng)中的污泥量少，且進(jìn)水流量未達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷，因此，剩余污泥的排出量較少，污泥脫水幾乎沒有運(yùn)行。隨著運(yùn)行時(shí)間的延續(xù)，剩余污泥量逐漸增多，到1992年12月，污泥脫水工段開始投入運(yùn)行。污泥運(yùn)行結(jié)果見表2-13

由表2-13可見，污泥脫水的投藥量通常在0.25%-0.3%，且不要投加任何助凝劑，其*終的污泥含水率為75%-85%。從以上諸方面對(duì)水解污泥的考查結(jié)果表明，對(duì)于水解-好氧工藝流程，從水解反應(yīng)器內(nèi)排出的污泥、污泥總量、污泥的有機(jī)物含量、污泥衛(wèi)生指標(biāo)和脫水性能等各方面，與傳統(tǒng)工藝消化池污泥的指標(biāo)大致接近，有些指標(biāo)明顯優(yōu)于消化污泥，因此完全具備了從傳統(tǒng)工藝流程中取消污泥消化的條件。這樣可以去掉消化貯氣柜、生產(chǎn)鍋爐房、消化池的投資，從而降低基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的工藝流程，使得傳統(tǒng)的二級(jí)處理操作、管理都大為簡(jiǎn)化。

水解池在工藝放大中是否會(huì)產(chǎn)生布水不均勻問題和排泥不暢而造成污泥上浮的問題，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中是否會(huì)產(chǎn)生什么不利因素，這一直是從工藝開發(fā)以來很多專家關(guān)心和擔(dān)心的重要問題之一。對(duì)數(shù)個(gè)大型水解池，如高碑店污水處理廠中180m³的水解池，從1985年投入運(yùn)行后歷時(shí)5年對(duì)運(yùn)行情況的觀察；對(duì)密云15000m³/d處理能力污水處理廠的水解池投入運(yùn)行后的觀察，以及對(duì)國(guó)內(nèi)外在這一領(lǐng)域的新進(jìn)展和經(jīng)驗(yàn)的關(guān)注，對(duì)上述問題有了比較肯定的答案。

首先啟動(dòng)水解池應(yīng)接種污泥，一般可以用消化污泥或經(jīng)過脫水的消化污泥，其投加量為整個(gè)池容平均濃度5-10g/L。接種后立即運(yùn)行，運(yùn)行的開始階段出水渾濁，懸浮物較多，大量的甲烷菌被洗出。在運(yùn)行10-15天后出水較清澈透明。采用接種污泥的啟動(dòng)方式是當(dāng)原水的SS濃度低于100mg/L以下，污水中菌種較少時(shí)使用。若此時(shí)不接種污泥直接啟動(dòng)水解池，啟動(dòng)周期將達(dá)3-6個(gè)月，且出水水質(zhì)很難在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到要求。若原水懸浮污物SS濃度高于100mg/L，可采用不接種污泥的方法啟動(dòng)。

水解池是改進(jìn)的厭氧UASB反應(yīng)器，一般認(rèn)為厭氧處理廠的啟動(dòng)是相當(dāng)費(fèi)時(shí)的，有時(shí)是很困難的過程。這是因?yàn)閰捬豕に囋趩?dòng)期間存在著超負(fù)荷的危險(xiǎn)，這將導(dǎo)致反應(yīng)器的酸化。由于生活污水中有足夠的緩沖能力，并且生活污水的濃度很低，在啟動(dòng)期間酸化可能很小。

為了使水解池控制在水解、產(chǎn)酸階段，水解池的啟動(dòng)采用了動(dòng)力學(xué)控制措施，其出發(fā)點(diǎn)是調(diào)整水力停留時(shí)間。利用水解**、產(chǎn)酸菌與甲烷菌生長(zhǎng)速度不同，利用水的流動(dòng)造成甲烷菌在反應(yīng)器中難于繁殖的條件。在高碑店污水處理廠水解池啟動(dòng)時(shí)，采用了1/10池容的厭氧消化污泥（平均污泥濃度為5g/L）接種后立即全負(fù)荷運(yùn)行，在10-15天左右出水清澈透明，COD去除率達(dá)到40%左右，污泥培養(yǎng)成熟。在運(yùn)行期間改裝配水系統(tǒng)，曾經(jīng)放空反應(yīng)器，再次啟動(dòng)時(shí)沒有投加接種污泥，利用培養(yǎng)成熟的標(biāo)志的設(shè)計(jì)負(fù)荷下出水COD保持恒定值，同時(shí)反應(yīng)器內(nèi)污泥數(shù)量和質(zhì)量也保持穩(wěn)定，就可認(rèn)為啟動(dòng)期完成。

密云污水處理廠初次啟動(dòng)時(shí)，為了盡快使水解池達(dá)到正常運(yùn)行狀態(tài)，1992年7月下旬至8月中旬，從天津紀(jì)莊子污水處理廠拉運(yùn)了含水率為80%左右的脫水消化污泥25-30t，投入水解池，為了防止水解池布水管、排泥管被大塊的污物堵塞，在投泥前將污泥先放入一個(gè)臨時(shí)修建的水池內(nèi)，并用一定孔隙的篩網(wǎng)進(jìn)行過濾，然后用潛水泵將污泥均勻打入水解池的各個(gè)區(qū)域，全部污泥投入后，水解池內(nèi)的平均污泥濃度達(dá)4.5-5g/L。由于污水量較小，只啟動(dòng)了一個(gè)水解池。接種后立即運(yùn)行，運(yùn)行的開始階段出水渾濁，懸浮物較多，在運(yùn)行10-15天出水較清澈透明，污泥培養(yǎng)成熟。在**個(gè)反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)，沒有投加接種污泥，利用原污水直接啟動(dòng)在30天可達(dá)到滿意的水平。這說明，只要適當(dāng)控制水力負(fù)荷，不論采用接種或沒有接種物，水解池的啟動(dòng)都可在短期內(nèi)完成，并且與接種物的種類無關(guān)。接種污泥的主要目的是為了增加反應(yīng)器內(nèi)的污泥量，因?yàn)榭课鬯旧淼膽腋∥锓e累需要一定的時(shí)間。

密云污水廠的水解池接種污泥后，即采用連續(xù)進(jìn)水方式，曝氣池采用間歇進(jìn)水方式。運(yùn)行結(jié)果見表2-14（1992年8月18日-1992年9月10日）。

 

 

 

由表2-14可見，在啟動(dòng)階段，水解池的出水水質(zhì)和曝氣池的出水水質(zhì)均較差，出水的COD、BOD和SS濃度甚至比進(jìn)水值還高。由于原水中含有一定量的洗滌劑成分，因此在曝氣池內(nèi)通常產(chǎn)生嚴(yán)重的泡沫現(xiàn)象，這說明啟動(dòng)初期的水解池還沒有充分發(fā)揮作用，致使原水中的有機(jī)高分子物不能得到有效的降解（如LAS等），造成出水水質(zhì)各個(gè)指標(biāo)的濃度較高。類似的現(xiàn)象在采用同樣的處理工藝流程的河南安陽(yáng)和新疆昌吉污水處理廠的啟動(dòng)運(yùn)行中也出現(xiàn)過。

在前2周的BOD和COD的去除率較低，有減少的趨勢(shì)。但在此之后，反應(yīng)器的去除率開始改變，并且在7周以后取得穩(wěn)定的BOD和COD去除率。在*初運(yùn)行期間較低的去除率是由于缺乏充足量的厭氧生物污泥。

為了確定水解池在啟動(dòng)期間的特點(diǎn)和隨后的穩(wěn)定運(yùn)行期間的行為，在啟動(dòng)期間對(duì)下列因素的影響進(jìn)行了觀測(cè)。

水解池深4.5m，在池內(nèi)取樣，在不同深度測(cè)定了SS和VSS濃度，VSS/SS比值大約為0.55。在運(yùn)轉(zhuǎn)的5周期間，這個(gè)比值沒有變化。通過對(duì)污泥量的測(cè)定可知，在5周期運(yùn)行后達(dá)到了恒定的污泥濃度分布曲線和（*大）污泥保持量，這表示穩(wěn)定狀態(tài)建立。

在運(yùn)轉(zhuǎn)初期反應(yīng)器內(nèi)的污泥量很小，對(duì)于不可沉淀物質(zhì)的截留可能性少。但是隨著物泥量的逐漸增加，增強(qiáng)了截留不可沉性懸浮固體的能力。在啟動(dòng)初期水解池的功能基本是沉淀池。當(dāng)反應(yīng)器充滿了污泥后，物理截留作用加強(qiáng)，懸浮物去除率隨之而增加。

在啟動(dòng)期間進(jìn)、出水pH值和揮發(fā)酸濃度均產(chǎn)生了不同程度的變化。在反應(yīng)器內(nèi)積累了一定量的污泥后，出水VFA濃度高于進(jìn)水濃度，從進(jìn)水的VFA值20-60mg/L達(dá)到出水的VFA值50-120mg/L；從化學(xué)計(jì)量學(xué)上VFA濃度增加1mmol/L，碳酸鹽堿度減少1mmol/L（=50mg/L，以CaCO₃計(jì)）。在運(yùn)轉(zhuǎn)期間出水pH值變化很小，這與弱酸/堿系統(tǒng)的行為是一致的。

小型污水處理廠由于城市過小、工業(yè)布局單純，在夜間出現(xiàn)流量驟減甚至斷流現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)重新啟動(dòng)。在水解池重新啟動(dòng)時(shí)，這也就是說短時(shí)間的低水力負(fù)荷或偶爾的停運(yùn)都不會(huì)對(duì)水解池的運(yùn)行造成不利的影響。

國(guó)內(nèi)外的一些學(xué)者對(duì)UASB反應(yīng)器應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的主要顧慮之一是布水的均勻性問題。因?yàn)槲勰啻卜磻?yīng)器若形成死區(qū)，容易引起污泥上浮，影響處理效果。因此，布水系統(tǒng)的均勻性是水解池工作良好的重要保證。對(duì)大型水解池（180m³）采用LiCl作為示蹤劑進(jìn)行了流態(tài)實(shí)驗(yàn)（見圖2-17）。

實(shí)驗(yàn)進(jìn)水量Q=50m³/h，停留時(shí)間HRT=3.4h；投加0.7kgLiCl，使池內(nèi)Li⁺濃度為0.6mg/L。設(shè)置了三個(gè)取樣點(diǎn)1#、2#、3#，取樣點(diǎn)2#、3#是為了考察相同條件下由于安裝等問題所造成配水系統(tǒng)的差異，1#取樣點(diǎn)位于總的出水口。取樣點(diǎn)位置見圖2-18。

選用LiCl作用蹤劑是因?yàn)槲鬯蠰i⁺的本底值很低，另外Li⁺不易被吸收，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，Li⁺的回收率達(dá)到96%，說明示蹤劑的選用是合適的。從圖2-17曲線1看，整個(gè)池的流態(tài)介于推流和完全混合流之間，如果采用階串模型計(jì)算串聯(lián)個(gè)數(shù)為n=1.23，實(shí)測(cè)的平均水力停留時(shí)間HRT=3.3h，與理論值的偏差很小，只有2.9%，說明配水系統(tǒng)的均勻程度很好。池內(nèi)不存在明顯的死區(qū)和短路現(xiàn)象，配水的流速選擇合適，具有足夠的初始動(dòng)能，可將污泥層充分?jǐn)_動(dòng)懸浮起來。這從污泥的分布曲線圖上可以得到證實(shí)（圖2-19），污泥層濃度上下較均勻，特別是底層不存在一個(gè)明顯的濃度很高的污泥區(qū)，說明污水進(jìn)入池內(nèi)馬上與污泥均勻混合，底部是一個(gè)完全混合區(qū)。這種流態(tài)對(duì)反應(yīng)和沉淀效果來講都是十分有利的，底部是一個(gè)完全混合區(qū)。這種流態(tài)對(duì)反應(yīng)和沉淀效果來講都是十分有利的，底部的完全混合區(qū)有利于反應(yīng)，而上部的推流區(qū)則有利于沉淀作用。

 平行的配水系統(tǒng)之間有一定的差別，平均停留時(shí)間兩者之差7.8%。從設(shè)計(jì)上兩者完全一樣，這是由于施工和安裝上的差別，使兩者造成了比較明顯的差別。在設(shè)計(jì)種為保證配水均勻性要考慮有可調(diào)節(jié)流量的裝置，從而減少平行系統(tǒng)之間的差別。雖然調(diào)節(jié)配水管網(wǎng)閥門使這一問題可以得到解決，但是增加了運(yùn)行管理的復(fù)雜性。

在實(shí)驗(yàn)中對(duì)此進(jìn)行了考察，對(duì)于配水裝置進(jìn)行了兩組試驗(yàn)。**組采用大阻力配水系統(tǒng)，即孔口直徑比較小，孔口流速較大，這時(shí)配水均勻程度很好，但水頭損失較大；**組將孔口適當(dāng)擴(kuò)大，這時(shí)配水均勻性沒有很大改變，水投損失增加緩慢。這兩組情況都有一定程度的水流短路，結(jié)合前面流態(tài)試驗(yàn)分析，這是由于平行配水管道中流量分配不均勻所造成的。因此，在配水系統(tǒng)中配水均勻性與水頭損失問題是一對(duì)矛盾，而采用小阻力配水系統(tǒng)，可以減少水頭損失和系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

高碑店污水處理廠中試、密云污水處理廠和新疆昌吉污水處理廠水解池配水系統(tǒng)采用的是分枝配水方式。為了配水均勻一般采用對(duì)稱布置，配水管及布水孔的設(shè)計(jì)經(jīng)過仔細(xì)核算后，力求配水均勻。各支管出水口向下距池底約20cm，位于所服務(wù)面積的中心。管口對(duì)準(zhǔn)池底所設(shè)的反射錐體，使射流向四周散開，均勻于池底。從以上三個(gè)污水處理廠的工程實(shí)踐來看，高碑店污水處理廠和密云污水處理廠的配水系統(tǒng)基本達(dá)到布水均勻，所以，只要施工安裝正確，配水能夠基本達(dá)到均勻分布的要求。

在昌吉污水處理廠的運(yùn)行中，出現(xiàn)配水不均的現(xiàn)象，特別是池尾端（即總配水管尾頭）流量明顯偏大，池下泥層面經(jīng)測(cè)量呈大坡度傾斜狀態(tài)，泥層**污泥有溢出發(fā)生。在運(yùn)行中雖可利用閘門調(diào)節(jié)，但運(yùn)行管理復(fù)雜。經(jīng)分析認(rèn)為，在污水干管為枝狀分配過程中，一般管網(wǎng)遠(yuǎn)端流速較高、動(dòng)能較大，因此流量也較大。同時(shí)在設(shè)計(jì)中布水系統(tǒng)和出水收集系統(tǒng)沒有按對(duì)稱的結(jié)構(gòu)形式考慮，因此造成出水均勻性較差，為保證配水均勻性，需要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，從而減少平行系統(tǒng)之間的差別。雖然調(diào)節(jié)配水管網(wǎng)閥門使這一問題可以得到解決，但由于水量的經(jīng)常變化及設(shè)計(jì)的問題，布水仍沒有達(dá)到根本的均勻一致，同時(shí)也增加了運(yùn)行管理的復(fù)雜程度。因此，設(shè)計(jì)的合理及科學(xué)的操作管理是可以保證布水均勻的，同時(shí)，需要開發(fā)獨(dú)立設(shè)計(jì)的配水系統(tǒng)。

因此，在近年的水解池設(shè)計(jì)中采用了一管一孔的布水方式，如密云污水處理廠二期工程（規(guī)模3萬m³/d）設(shè)計(jì)和新疆阿克蘇污水處理廠（處理能力為36m³/d）的設(shè)計(jì)等。一管一孔的布水方式可以確保布水的均勻性，圖2-20a為國(guó)外城市污水厭氧處理工藝中的布水方式。而圖2-20b為阿克蘇污水處理廠水解池的布置，這解決了大型水解池的放大問題。

三、排泥

從排泥系統(tǒng)來看，目前運(yùn)轉(zhuǎn)的水解池的平面尺寸*大為9m×36m（密云污水處理廠）。采取8個(gè)中上部靜壓排泥裝置，負(fù)擔(dān)4.5m×9m=40.5m²面積。運(yùn)轉(zhuǎn)近10年，沒有發(fā)生過排泥不均勻而造成的污泥上浮現(xiàn)象，也沒有發(fā)生過因?yàn)榕拍鄦栴}而影響污水處理效果的現(xiàn)象?？烧J(rèn)為只要布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)得當(dāng)，反應(yīng)器內(nèi)沒有死角死區(qū)，則排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可相對(duì)簡(jiǎn)化。因此，阿克蘇污水處理廠設(shè)計(jì)的水解池的平面尺寸為15m×60m，采用6個(gè)中上部靜壓排泥裝置，負(fù)擔(dān)面積10m×15m=150m²。

Lettinga等人曾于1983年在哥倫比亞的Cali市采用容積為64m³的UASB反應(yīng)器處理城市污水，考察了水良變化對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。上升流明顯增加時(shí)，可觀察到污泥層高度上升的現(xiàn)象，不加控制會(huì)造成污泥嚴(yán)重外流。他建議在低負(fù)荷條件下應(yīng)使反應(yīng)器內(nèi)污泥層頂部至少低于出水槽1.5m，否則一旦系統(tǒng)完全充滿污泥或在較高水力負(fù)荷條件下，由于供污泥層膨脹的空間有限，則會(huì)**任何微小的污泥層膨脹，而造成嚴(yán)重的污泥流失的情況。

排泥時(shí)間有兩種選擇，即高泥位排泥和低泥位排泥，對(duì)應(yīng)兩種污水處理廠而言，*大流量發(fā)生在早上（8：00-10：00之間）和晚上（5：00-7：00），在*大流量發(fā)生時(shí)，污泥面高度應(yīng)控制距水面50-100cm，過高則運(yùn)轉(zhuǎn)稍部慎就造成污泥流失。低流量時(shí)，由于流量過小，則污泥層高度太低，一般只有1-2m高，污泥濃度較高，控制不好會(huì)造成排泥太多。

水解池采用高水力負(fù)荷時(shí)，通過排泥以控制污泥面高度，這與Lettinga所建議的UASB反應(yīng)器在低水力負(fù)荷時(shí)排泥是兩種不同的控制方式，比較這兩種方式各有利弊。高水力負(fù)荷時(shí)排泥的優(yōu)點(diǎn)是易于控制污泥面高度，可采用污泥界面計(jì)控制排泥，這樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性比較好；缺點(diǎn)是高負(fù)荷時(shí)污泥層膨脹率較大，污泥濃度低，后續(xù)污泥濃縮負(fù)荷大，而排泥量不夠，則會(huì)造成污泥溢出，使整個(gè)系統(tǒng)崩潰。而低水力負(fù)荷時(shí)排泥濃度高，污泥排放量少，*高污泥濃度超過60g/L（含水率94%），可大大減輕污泥濃縮池的負(fù)擔(dān)，甚至可直接進(jìn)行污泥脫水。但后者缺點(diǎn)是對(duì)污泥層的控制不易掌握，排泥量過大會(huì)造成系統(tǒng)中污泥層的控制不易掌握，排泥量過大會(huì)造成系統(tǒng)中污泥總量減少而影響處理效果。低水力負(fù)荷排泥時(shí)，應(yīng)該建立在對(duì)水量變化規(guī)律了解得比較清楚的前提下采用。因此，對(duì)于新建污水處理廠，*好采用高水力負(fù)荷排泥方式，而在運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)相當(dāng)時(shí)期后，在對(duì)水量變化規(guī)律有了一定了解后，再采用低水力負(fù)荷排泥方式。

負(fù)荷變化對(duì)處理效果的影響包含兩方面的含義：其一是流量變化對(duì)于處理效果的影響；其二是水質(zhì)變化對(duì)處理效果的影響。

流量變化對(duì)去除率的影響如表2-15。

從表2-15中數(shù)據(jù)來看，水力負(fù)荷對(duì)于COD、BOD₅去除率影響不大。但從出水懸浮物數(shù)據(jù)來看，變化規(guī)律十分明顯，上升流速越高出水懸浮物濃度越大，去除率越低。特別是在改變負(fù)荷的初期，出水懸浮物數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平均值，如1.5v_max負(fù)荷下，出水懸浮物平均值42mg/L，而在變負(fù)荷初期懸浮物出水濃度為69mg/L。這是由于在低負(fù)荷時(shí)，積累了一些較輕的懸浮性物質(zhì)，在高負(fù)荷下隨水沖出系統(tǒng)所致。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)在高負(fù)荷下，由于出水不斷帶走較輕懸浮物，出水逐漸變清，懸浮物濃度逐漸降低。懸浮物的去除率有一定的變化，但是變化幅度也還是在正常可以接受的范圍內(nèi)。

實(shí)際生產(chǎn)中COD變化范圍非常大，密云污水處理廠COD的月平均值從200mg/L變化到700mg/L，變化幅度為500mg/L。對(duì)應(yīng)進(jìn)水COD負(fù)荷從2.0kg/（m³.d）變化到9.0kg/（m³.d），但出水COD變化不大，確實(shí)表明了水解池對(duì)處理低濃度污水存在著很大潛力。因此，可以認(rèn)為污水濃度的變化對(duì)系統(tǒng)去除效果不產(chǎn)生顯著影響。而在中試研究中曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，COD變化范圍為176-1532mg/L時(shí)，變化幅度更大。在這樣劇烈變化的進(jìn)水有機(jī)物濃度下，出水有機(jī)物濃度變化幅度不大。UASB反應(yīng)器是一種高負(fù)荷（6kgCOD（m³.d）以上）下運(yùn)行的高效生物反應(yīng)器，在低濃度、低負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)則不能充分發(fā)揮其作用，系統(tǒng)還有很大潛力。

水解池功能得以完成的重要條件之一是維持反應(yīng)器內(nèi)高濃度的厭氧微生物（污泥）。由于污泥受到兩個(gè)方向的作用，即其本身在重力場(chǎng)下的沉淀作用，及污水從下而上運(yùn)動(dòng)造成的污泥上升運(yùn)動(dòng)，污水流量的變化主要反應(yīng)為這種上升流速的變化，圖2-21反映了流量變化對(duì)水解池污泥的影響。

V為密云污水廠采用的設(shè)計(jì)上升流速，其變化幅度為±50%，由圖2-21可觀察：

（1）污泥面的穩(wěn)定高度隨著上升流速的增加而上升；

（2）一個(gè)上升流速穩(wěn)定到另一個(gè)狀態(tài)，泥面達(dá)到穩(wěn)定的過度時(shí)間很短，只要1-2h；

（3）由于污泥積累形成污泥濃度增加而造成污泥面的上升，與上升流速改變而造成污泥面的變化相比是很小的。

在歷時(shí)8h時(shí)間內(nèi)，污泥面稍有上升，**值僅上升了10cm，是可以忽略不計(jì)的，但是長(zhǎng)期運(yùn)行造成的污泥量的積累是不能忽略的。污泥在水解池內(nèi)的積累是一個(gè)緩慢的過程。圖2-22是在上升流速v=v_max條件下，穩(wěn)定運(yùn)行48小時(shí)，污泥面的變化。在實(shí)驗(yàn)過程中，進(jìn)水懸浮物SS平均為312mg/L，出水懸浮物平均為56mg/L，去除率為82%。由于污泥積累造成的污泥面的上升**值為50cm，這時(shí)污泥面距出水堰為40cm，出水透明清澈。這說明污泥的積累造成了污泥總量的增加，若不及時(shí)排泥，則在變化的流量情況下，很可能會(huì)形成污泥面上升，而造成污泥流失進(jìn)入后續(xù)處理構(gòu)筑物，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。因此，及時(shí)排泥是水解池穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)重要措施。