消化過程對污泥脫水性能也具有較大的影響，但目前業(yè)內(nèi)對這種影響是否有利于污泥的后續(xù)處理存在多種認(rèn)識(shí)。一些研究者認(rèn)為消化一般可以改善污泥脫水性能，而另一些研究者卻認(rèn)為消化過程會(huì)降低污泥的脫水性能。Houghton等研究發(fā)現(xiàn)，污泥消化后胞外聚合物含量比消化前平均降低了25%，胞外聚合物組成中蛋白質(zhì)所占比例增加，從而使污泥脫水性能變差。Lawler在研究厭氧消化對污泥脫水性能的影響時(shí)提出，厭氧消化改變了污泥的粒徑分布，當(dāng)消化過程運(yùn)行好時(shí)，能減少小顆粒的比例，改善脫水性能;當(dāng)消化過程運(yùn)行不好時(shí)，大顆粒會(huì)破碎，增加小顆粒的含量，從而使脫水性能惡化。

但一般觀點(diǎn)認(rèn)為，適當(dāng)?shù)膮捬跸�化和好氧消化均可視作生物調(diào)理污泥的手段，其目的是將污泥中的高分子物質(zhì)降解為低分子氧化物，降低污泥以碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪形式存在的高能量物質(zhì)的含量，同時(shí)改善污泥的脫水性能、減少病原菌和產(chǎn)生異味物質(zhì)的含量。

厭氧消化是國外運(yùn)用最多的調(diào)理方法。目前新型厭氧消化及其預(yù)處理手段的出現(xiàn)，使得厭氧消化作為能量回收手段得到了極大的重視，而其對污泥的調(diào)理則是一項(xiàng)有利于污泥后續(xù)處理的附加作用，可以使污泥實(shí)現(xiàn)有效的穩(wěn)定化，且使污泥減量30%～40%。但由于設(shè)備復(fù)雜、運(yùn)行不便、投資成本高，故國內(nèi)采用的不多。常用的污泥厭氧消化工藝有以下幾種，由于將在文中其他章節(jié)對厭氧消化進(jìn)行詳細(xì)說明，故此處僅做簡單介紹。

1）厭氧塘

厭氧塘處理污水的原理與污水的厭氧生物處理相同。有機(jī)物的厭氧降解分為水解、產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷三個(gè)步驟。在厭氧狀態(tài)下，進(jìn)入?yún)捬跆恋目缮�物降解的顆粒性有機(jī)物，首先被胞外酶水解成可溶性的有機(jī)物，溶解性有機(jī)物再通過產(chǎn)酸菌轉(zhuǎn)化為乙酸，接著在產(chǎn)甲烷菌的作用下，將乙酸和氫轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投�氧化碳。雖然厭氧降解機(jī)理是有順序的，但是，在整個(gè)系統(tǒng)中，這些過程則是同時(shí)進(jìn)行的。厭氧塘全塘大都處于厭氧狀態(tài)。厭氧塘除對污水進(jìn)行厭氧處理以外，還能起到污水初次沉淀、污泥消化和污泥濃縮的作用。

2）厭氧消化池

將厭氧消化池污水或污泥定期或連續(xù)地加人消化池中，經(jīng)消化后的污泥從消化池底部排出，污水從上部排出，產(chǎn)生的沼氣則從頂部排出。進(jìn)行中溫和高溫發(fā)酵時(shí)，為了使發(fā)酵料液滿足反應(yīng)溫度的要求，常需對其進(jìn)行加熱，一般采用蒸汽直接加熱或池外設(shè)熱交換器間接加熱兩種方式。為了使進(jìn)料和厭氧污泥密切接觸而通常設(shè)有攪拌裝置，每隔 1~4h 攪拌一次當(dāng)排放消化液時(shí)，一般需要停止攪拌，待沉淀分離后從上部排出上清液。污泥傳統(tǒng)厭氧消化池如圖所示。目前，消化工藝被廣泛地應(yīng)用于城市污水污泥的處理上。

3）厭氧接觸反應(yīng)器

厭氧接觸工藝排出的混合液，首先在沉淀池中進(jìn)行固液分離或氣浮分離。污水由沉淀池上部排出，而沉在底部的污泥則回流至消化池，在避免污泥的流失的同時(shí)還能提高消化池內(nèi)污泥的濃度，在一定程度上提高了設(shè)備的有機(jī)負(fù)荷率和處理效率。傳統(tǒng)厭氧接觸工藝見圖。

4）厭氧濾池（AF)

厭氧濾池（以下簡稱AF)是在早期Coulter等工作的基礎(chǔ)上，于1969年由Young和 McCarty重新開發(fā)的。AF裝置內(nèi)填充了卵石、爐渣、瓷環(huán)、塑料等各種類型的固體填料，廢水向上流動(dòng)通過反應(yīng)器的厭氧濾池，稱為上流式厭氧濾池;此外還有廢水向下流動(dòng)通過反應(yīng)器的裝置形式，稱為下流式厭氧濾池。兩種厭氧濾池的示意如圖。

5)升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)

在UASB反應(yīng)器中，廢水從反應(yīng)器底部向上運(yùn)行通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生于廢水與污泥顆粒的接觸過程，在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣（主要是甲烷和二氧化碳）引起了內(nèi)部混合，此混合過程有利于形成和維持顆粒污泥。在污泥層產(chǎn)生的一些氣體會(huì)附著在污泥顆粒上，隨著氣體上升到表面的顆粒碰擊氣體發(fā)射板的底部，引起附著氣體從污泥絮體表面釋放，釋放氣體后的污泥顆粒沉淀回到污泥床的表面，而包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體則經(jīng)過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。UASB系統(tǒng)在形成沉降性能良好的污泥凝絮體的基礎(chǔ)上，使氣相、液相和固相三相得到分離。UASB反應(yīng)器工藝見圖。

6）厭氧流化床(FB)

厭氧流化床系統(tǒng)（以下簡稱FB）是由Jeris于1982年開發(fā)的一種反應(yīng)器，該反應(yīng)器中含有比表面積很大的惰性載體顆粒，從而實(shí)現(xiàn)厭氧微生物在其上的附著及生長。在流化床系統(tǒng)中，厭氧污泥的保留依靠在惰性載體微粒表面附著并形成的生物膜來實(shí)現(xiàn)，由于流化床使用了比表面積很大的載體，因此可以達(dá)到很高的厭氧微生物濃度，液體與污泥的混合、物質(zhì)的傳遞則依靠這些帶有生物膜的流態(tài)化惰性載體微粒來實(shí)現(xiàn)，而反應(yīng)器內(nèi)載體顆粒流態(tài)化的實(shí)現(xiàn)則依靠一部分出水回流以及具有較大高徑比的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)兩方面。一般通過調(diào)節(jié)流速大小和控制顆粒膨脹程度，可使流化床載體達(dá)到完全流化狀態(tài)。流化床一般按100%的膨脹率運(yùn)行。厭氧流化床反應(yīng)器工藝流程見圖。

7)厭氧接觸膜膨脹床反應(yīng)器（AAFEB)

無論是好氧生物膜系統(tǒng)還是厭氧生物膜系統(tǒng)的研究，均表明生物膜法可使設(shè)備內(nèi)單位體積保持較高生物量，高的生物濃度形成高的效率。但是高生物濃度會(huì)在生物膜上引起傳質(zhì)條件差的問題，比較有效的解決辦法就是采用流化床或膨脹床的概念，即在反應(yīng)器中利用小顆粒的惰性載體，采用上升流形式。

8)厭氧生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器

厭氧生物轉(zhuǎn)盤與好氧生物轉(zhuǎn)盤類似，微生物亦是在反應(yīng)器中的惰性（塑料)介質(zhì)上附著并生長，最后剩余污泥和處理后的出水從反應(yīng)器排出。介質(zhì)可部分或全部浸沒在廢水中，當(dāng)介質(zhì)在廢水中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對生物膜厚度的適當(dāng)限制。厭氧生物轉(zhuǎn)盤如圖所示。

9）厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)

厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(以下簡稱IC）是在UASB反應(yīng)器顆�；�和三相分離器概念的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的新型反應(yīng)器，沼氣的分離過程在反應(yīng)器內(nèi)分為底部和上部兩個(gè)部分，其中底部處于極端的高負(fù)荷，上部處于低負(fù)荷。簡而言之，IC反應(yīng)器就是由兩個(gè)UASB反應(yīng)器單元相互重疊而成的裝置，包括四個(gè)具有不同功能的組成部分，即混合部分、膨脹床部分、精處理部分和回流部分，見圖。

10）厭氧顆粒污泥膨脹床反應(yīng)器（EGSB)

荷蘭Wageningen 農(nóng)業(yè)大學(xué)首先對厭氧顆粒污泥膨脹床反應(yīng)器（以下簡稱EGSB）開展了相關(guān)研究。EGSB反應(yīng)器運(yùn)行在高的上升流速下，從而使顆粒污泥處于懸浮狀態(tài)，保證了進(jìn)水與污泥顆粒之間的充分接觸，進(jìn)水懸浮固體通過顆粒污泥床并隨出水離開反應(yīng)器,膠體物質(zhì)被污泥絮體吸附被部分去除。當(dāng)沼氣產(chǎn)率低、混合強(qiáng)度低時(shí)，由于EGSB反應(yīng)器具有較高的進(jìn)水動(dòng)能和顆粒污泥床的膨脹高度，故能獲得比UASB反應(yīng)器更理想的運(yùn)行結(jié)果，尤其適用于處理低溫和相對低濃度的污水。但是EGSB反應(yīng)器采用了較高的上升流速，所以對顆粒有機(jī)物的去除并不適用。如圖所示。

11）厭氧折流反應(yīng)器（ABR)

厭氧折流反應(yīng)器（以下簡稱ABR）是由美國Stanford大學(xué)的 McCarty等于20世紀(jì)80年代初提出的一種高效厭氧反應(yīng)器，見圖。在ABR反應(yīng)器中，折板對水流的阻隔作用使污水上下折流穿過污泥層，造就了反應(yīng)器推流前進(jìn)的獨(dú)特性質(zhì)，厭氧反應(yīng)中產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相沿程得到分離，由各個(gè)折板隔開的每一反應(yīng)單元就相當(dāng)于相對獨(dú)立的上流式污泥床，而ABR反應(yīng)器的整體性能就相當(dāng)于分級多相厭氧處理系統(tǒng)。ABR反應(yīng)器的分格式結(jié)構(gòu)及推流式流態(tài)使得每個(gè)反應(yīng)單元中均可馴化培養(yǎng)出與流至該反應(yīng)單元中的污水水質(zhì)以及環(huán)境條件相適應(yīng)的微生物群落，而廢水中的有機(jī)基質(zhì)通過與微生物充分接觸而得到去除。借助于廢水流動(dòng)和沼氣上升的作用，反應(yīng)室中的污泥上下運(yùn)動(dòng)。由于折板的阻擋和污泥自身的沉降性能，污泥在水平方向沒有混摻，從而使大量活性污泥被截留在每個(gè)反應(yīng)室中。

12）厭氧復(fù)合床反應(yīng)器（UBF)

許多研究人員為了充分發(fā)揮UASB反應(yīng)器與AF反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，采用了將兩種工藝相混合的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，被稱為厭氧復(fù)合床反應(yīng)器（以下簡稱為UBF)。UBF反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)一般是將AF反應(yīng)器置于UASB反應(yīng)器上部，可充分發(fā)揮AF反應(yīng)器和UASB反應(yīng)器兩者的優(yōu)點(diǎn)并改善反應(yīng)器處理廢水的運(yùn)行效果。厭氧復(fù)合床反應(yīng)器見圖。