污泥消化池的尺寸设计

消化池尺寸确定的关键参数是SRT。对于无循环的消化系统而言，HRT与SRT无甚区别。VS负荷率使用也较频繁，VS负荷率直接与HRT或SRT相关，一般认为SRT是更为基本的参数。确定消化池的尺寸还应该兼顾浮渣、固体产率变化和粗砂积累等影响。

（1）固体停留时间

目前设计最小SRT的选择一般还是根据经验确定的，典型值是低负荷消化池30～60d，高负荷消化池10～20d。设计者在确定合适的SRT标准时必须考虑到污泥生产过程的条件范围。

（2）挥发性固体负荷

挥发性固体负荷是指消化池每天投加的挥发性固体的量被消化池工作体积相除的量。一般负荷标准是基于持续的加载条件下，同时避免短时间的过高负荷。通常设计的持续高峰挥发性固体负荷率是1.9～2.5kgVS/（m3·d）。一般挥发性固体负荷率的上限由有毒物质积累速率、氨或甲烷形成的冲击负荷来决定，3.2kgVS/（m3·d）是常用的上限值。

在设计中采用过低的挥发性固体负荷，如小于1.3kgVS/（m3·d），可能会导致基建投资和操作费用的增加。基建费增加是因为需要提供大的消化池容积而操作费用增加，可能的原因是气体产生速率小，不能满足维持消化池操作温度所需能量的要求。

（3）固体产率

在高峰负荷条件下，对运行成功的消化池来说保持最低HRT （或SRT）是危险的。为了识别临界高峰负荷，设计者必须考虑到高峰周和高峰月的最大固体产量，此外季节的变化也需要考虑在内。设计者还必须对短期的固体产量增加对SRT的影响进行估计，这可从短期产率增加引起SRT安全系数变化方面考虑。

高峰污泥负荷的估算要包括进厂污水中BOD和总悬浮物（TSS），并以此为基础计算污泥量。估算还必须预见高峰负荷时期浓缩不理想的情况。此外，多个消化池的设计要预见到高峰负荷时最大的消化池不工作的情况。设计时必须提供这些时段继续保持污泥稳定的方案。

（4）挥发性固体去除率估算

VS可由前文述及的数据（40%～60%）估计或者根据VS与停留时间的关系式来估算。确定固体浓缩的百分比以及最终处置要求的贮存周期。然而，在很多情况下二级消化池容积设计与初沉消化池相同。

（5）气体产量和质量

气体是厌氧消化池中污泥稳定化后的最终产品。可以运用关系式来进行气体产量估算，在SRT充足和搅拌良好的情况下，油脂含量越高，产气量越高。

消化气的主要的气体成分是CH4、H2、CO2和H2S。CH4和H2大体上决定了气体的热值，CO2是稳定化了的碳，所以若CO2含量反常，表示过程可能受到了影响。H2S大体上决定了气体腐蚀性和臭气的强度。消化气中H2S浓度高，最普遍的原因是废水中硫酸盐含量高。铁盐与H2S形成不溶性的硫化铁，常被用于控制消化气中H2S的浓度。但必须注意，把铁盐加到热的污泥管中，可能会引起结垢。不同消化池内CH4浓度在45%～75%内变化，CO2浓度在25%～45%内变化。若存在H2S必须对任何工业污染源或盐水渗入系统来源调查清楚。消化气热值是24MJ/m3，而甲烷热值大约是38MJ/m3。