传统污泥好氧消化（CAD）工艺

传统的污泥好氧消化工艺主要通过采用曝气的方式，使微生物在进入内源呼吸期后进行自身氧化，以实现污泥减量。传统污泥好氧消化工艺设计简单、运行简便、易于操作、基建投资较少。传统好氧消化池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1所示。

在大中型污水处理厂中，好氧消化池通常采用连续进泥的方式，运行方式与活性污泥法中曝气池相似。在消化池后设置浓缩池，其中一部分浓缩污泥回流到消化池，另一部分被排走（进行污泥处置），其上清液被送回至污水处理厂前端与原污水一同处理。而在小型污水处理厂中，通常采用间歇进泥的方式，在运行过程中需要定期进泥和排泥（1次/d）。

在好氧消化系统中，既要满足微生物好氧消化所需要的氧源（消化池内DO浓度>2.0mg/L），又要使污泥处于悬浮状态以达到搅拌混合要求，因此在保证不增加运行费用的前提下，曝气量显得很重要。

根据实际运行经验，CAD消化池内的污泥浓度和污泥停留时间与污泥来源相关。在温度为20℃时，消化池进泥为剩余污泥，则污泥浓度为（1.25～1.75）×104mg/L，SRT为12～15d；若进泥为初沉污泥和剩余污泥的混合污泥，则污泥浓度为（1.5～2.5）×104mg/L，SRT为18～22d；若仅是初沉污泥，则污泥浓度为（3～4）×104mg/L，需要较长的停留时间。因为初沉池污泥以可降解的颗粒有机物为主，微生物首先要利用有机物进行合成代谢，形成新的细胞物质，然后再进入内源呼吸阶段。在温度相对高时，微生物代谢能力较强，降低所需的SRT。美国EPA结合污泥好氧消化动力学提出了污泥好氧消化的设计曲线，当好氧消化的温度（℃）与SRT（d）的乘积（横坐标）为400～500℃·d时，即可获得较理想的VSS去除率。

在CAD工艺中，微生物进入内源呼吸期会释放出产物NH3-N，而相对较长的污泥停留时间有利于硝化菌的生长，可进一步将NH3-N转化为NO3-N，这一反应过程需要消耗碱度，以CaCO3计，当消化池内剩余碱度<50mg/L时，难以维持pH值在7左右（pH值可降至4.5～5.5），使得微生物的新陈代谢受到抑制，有机物的去除率降低。

CAD工艺具有运行简单、管理方便、基建费用低等优点。其缺点是需长时间连续曝气，运行费用较高；受气温影响较大，低温时处理效果变差；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，另一方面由于硝化反应要消耗氧气而提高了供氧的动力费用，为此在对传统好氧消化工艺进行改造的基础上，提出了缺氧/好氧消化工艺（A/AD）。