史上最详细的污泥消化问题大总结

史上最详细的污泥消化问题大总结史上最详细的污泥消化问题大总结 史上最详细的污泥消化问题大总结 1 什么是污泥消化 污泥消化是利用微生物的代谢作用 使污泥中的有机物 质稳定化 当污泥中的挥发性固体 VSS 含量降到 40 以下时 即可认为已达到稳定化 污泥消化可以采用好氧处理工艺 也 可以采用厌氧处理工艺 2 污泥的好氧消化是什么 污泥的好氧消化是在不投加有机物的条件下 对污泥进 行长时间的曝气 使污泥中的微生物处于内源呼吸阶段进行自 身氧化 好氧消化可以使污泥中的可生物降解部分 约占污泥总 量的 80 被氧化去除 消化程度高 剩余污泥量少 处理后的 污泥容易脱水 好氧消化比厌氧消化所需时间要少得多 在常温下水力 停留时间为 10 12d 主要用于污泥产量少的场合 一般鼓风量 为 4 2 16 8m h 污泥负荷为 0 04 0 05kgBOD5 kgMLSSd BOD5 去除率约 50 3 污泥好氧消化特点和种类有哪些 1 好氧消化上清液 BOD5 SS CODcr 和氨氮等浓度较低 消化污泥量少 无臭味 容易脱水 处置方便简单 好样消化 池构造简单 容易管理 没有甲烷爆炸的危险 2 不能回收利用沼气能源 运行费用高 能耗大 消化 后的污泥进行重力浓缩时 因为好氧消化不采取加热措施 所 以污泥有机物分解程度随温度波动大 好氧消化有普通好氧消化和高温好氧消化两种 普通好 氧消化与活性污泥法相似 主要靠延时曝气来减少污泥的数量 高温好氧消化利用微生物氧化有机物时所释放的热量对 污泥进行加热 将污泥温度升高到 40 70 达到在高温条件 下对污泥进行消化的目的 与普通好氧消化相比 高温好氧消 化反应更快 停留时间更短 而且几乎可以杀死所有病原体 不需要进一步消毒处理 高温好氧消化可以在大多数自然气候条件下 利用自身 活动产生的热量达到高温条件 不需要外加热源 只要对消化 池加盖保温即可 4 厌氧消化是什么 与高浓度废水的厌氧处理区别在哪 里 污泥的厌氧消化是利用厌氧微生物经过水解 酸化 产 甲烷等过程 将污泥中的大部分固体有机物水解 液化后并最 终分解掉的过程 产甲烷菌最终将污泥有机物中的碳转变成甲烷并从污泥 中释放出来 实现污泥的稳定化 污泥的厌氧消化与高浓度废水的厌氧处理有所不同 废 水中的有机物主要以溶解状态存在 而污泥中的有机物则主要 以固体状态存在 按操作温度不同 污泥厌氧消化分为中温消 化 30 37 和高温消化 45 55 两种 由于高温消化的能耗 较高 大型污水处理厂一般不会采用 因此常见的污泥厌氧消 化实际都是中温消化 5 污泥厌氧消化池的基本要求有哪些 1 采用两级消化时 一级消化池和一级消化池的停留时 间之比可采用 1 1 2 1 或 3 2 其中以采用 2 1 的最多 一级消化池的液位高度必须能满足污泥自流到一级消化池的需 要 地下水位较高时 必须考虑池体的抗浮 对消化池进行清 理时最好选择地下水位较低的时候进行 2 污泥厌氧消化池一般使用水密性 气密性和抗腐蚀性 良好的钢筋混凝土结构 直径通常为 6 35m 总高与直径之比 为 0 8 1 0 内径与圆柱高之比为 2 1 池底坡度为 8 池顶 距泥面的高度大于 1 5m 顶部集气罩直径一般为 2m 高度为 1 2m 大型消化池集气罩的直径和高度最好分别大于 4m 和 2m 3 污泥厌氧消化池一般设置进泥管 出泥管 上清液排 出管 溢流管 循环搅拌管 沼气出管 排空管 取样管 人 孔 测压管 测温管等 一般进泥管布置在池中泥位以上 其 位置 数量和形式应有利于搅拌均匀 破碎浮渣 污泥管道的 最小管径为 150mm 管材应耐腐蚀或作防腐处理 同时配备管 道清洗设备 4 上清液排出管可在不同的高度设置 3 4 个 最小直径 为 75mm 并有与大气隔断的措施 溢流管要比进泥管大一级 且直径不小于 200mm 溢流高度要能保证池内处于正压状态 排 空管可以和出泥管共用同一管道 取样管最小直径为 100mm 至 少在池中和池边各设一根 并伸入泥位以下 0 5m 人孔要设两个 且位置合理 5 池四周壁和顶盖必须采取保温措施 6 污泥厌氧消化池的影响因素有哪些 1 温度 pH 值 碱度和有毒物质等是影响消化过得的主 要因素 其影响机理和厌氧废水处理相同 2 污泥龄与投配率 为了获得稳定的处理效果 必须保 持较长的泥龄 有机物降解程度是污泥龄的函数 而不是进泥 中有机物的函数 3 污泥搅拌 通过搅拌可以使投加新鲜污泥与池内原有 成熟污泥迅速充分地混合均匀 从而达到温度 底物浓度 细 菌浓度分布完全一致 加快消化过程 提高产气量 同时可防 止污泥分层或泥渣层 4 碳氮比 C N 厌氧消化池要求底物的 C N 达到 10 20 1 最佳 一般初沉池污泥的 C N 约 9 4 10 4 1 可以单独进 行厌氧消化处理 二沉池排出的剩余活性污泥的 C N 约为 4 6 5 1 不宜单独进行消化 应当与初沉池混合提高碳氮 比后再一起厌氧消化处理 7 什么是污泥消化池的投配率 投配率是消化池每天投加新鲜污泥体积占消化池有效容 积的百分率 投配率与污泥龄互为倒数 在不计排出消化液的 情况下 消化池的固体停留时间与水力停留时间相同 也就是 污泥的消化时间 例如污泥投配率为 5 时 生污泥在消化池中的停留时间 即泥龄为 20d 污泥体积投配率为 0 05m m d 投配率高 消化速度慢 可能造成消化池内脂肪酸的积 累 使 pH 值下降 污泥消化不完全 产气量下降 污泥削减 量减少 投配率低 污泥消化比较完全 产气率较高 但要求 消化池容积足够大 这样会使消化池容积利用率降低 基建费 用增高 另外 为保证消化池内微生物的数量与污泥有机物的比 率即污泥负荷稳定 污泥的投配率与污泥的含水率也有关系 含水率低的污泥投配率应当适当减小 含水率低时污泥的投配 率可以适当加大 8 污泥厌氧消化池消化污泥的培养方法有哪些 污泥厌氧消化系统的启动 就是完成厌氧消化污泥即厌 氧活性污泥或甲烷菌的培养过程 厌氧消化污泥的培养方法有 两种 1 逐步培养法 即向厌氧消化池内逐步投入生污泥 使 生污泥自行逐渐转化为厌氧消化污泥的方法 此法使活性污泥 经历一个由好氧到厌氧的转变过程 加上厌氧微生物的生长速 率比好氧微生物要低很多 因此逐步培养过程耗时很长 一般 需要 6 个月到 10 个月左右才能完成 2 接种培养法 即向污泥厌氧消化池内投入总容积 10 30 的厌氧接种污泥的方法 接种污泥一般取自正在运行 的城市污水处理厂的污泥厌氧消化池 当液态消化污泥运输不 便时 可使用经过机械脱水的干污泥 在缺乏厌氧消化污泥的地方 可以从坑塘中取腐化的有 机底泥 或以人粪 猪粪 牛粪 酒糟或初沉池污泥来作为菌 种 将污泥先用水溶化 再用 2mm2mm 的滤网过滤除去大块 杂质 再进行静置沉淀去掉部分上清液后 将固体浓度为 3 5 的污泥作为接种污泥投入消化池 9 厌氧消化池消化污泥培养时的注意事项 1 污泥厌氧消化池处理的对象是活性污泥 一般不存在 毒性问题 但为了加快培养启动过程 除了投入接种污泥外 还应做好加热保温工作 2 充分搅拌消化池内的接种污泥加热至规定温度后 再 逐渐投加浓缩污泥 同时继续做好加热和搅拌工作 使消化池 内的温度始终处于最佳状态 3 采用接种培养法时 初期生污泥的投加量与接种消化 污泥的数量和培养时间有关 早期可按设计进泥量的 30 50 投 加 一般培养到 60d 后 再逐渐增加投泥量 4 经常测定产气量和池内消化液 VFA 的浓度及 pH 直 如 果由监测结果发现消化进行得很不正常 应立即减少进泥量 或再投加其他类型的消化污泥作为接种污泥重新培养 5 为防止发生爆炸事故 接种前应使用氮气将消化池和 输气管路系统中的空气置换出来 产生沼气后 再逐渐把氮气 置换出去 6 污泥厌氧消化池处理的对象是活性污泥 其中的跤 氮 磷等营养物质一般是均衡的 能够适应厌氧微生物生长繁 殖的需要 因此 在消化污泥的培养过程中不必处理高浓度工 业废水那样需要加入营养物质 10 污泥厌氧消化池内设置搅拌的作用 混合搅拌是提高污泥厌氧消化效率的关键条件之一 没 有搅拌的厌氧消化池 池内料液必然存在分层现象 透过搅拌 可消除分层 增加污泥与微生物的接触 使进泥与池中原有料 液迅速混匀 并促进沼气与消化液的分离 同时防止浮渣层结 壳 搅拌良好的消化池容积利用率可达到 70 而搅拌不合理 的消化池的容积利用率会降到 50 以下 搅拌可以连续进行 也可以间歇操作 多数污水厂采用 间歇搅拌方式 一般情况下 每隔 2 4h 搅拌 1 次 搅拌时间不 应超过 1h 通常在进泥和蒸汽加热时同时进行搅拌 而在排放 消化液时应停止搅拌 使上清液经静止沉淀分离后排出 采用 底部排泥方式时排泥过程中可停止搅拌 而在采用上部排泥方 式时在排泥过程中必须同时进行搅拌 11 污泥厌氧消化池的搅拌方式 1 池内机械搅拌 即在池内设有螺旋桨 通过池外电机 驱动而转动对消化混合液进行搅拌 搅拌强度一般为 10 20W m3 池容 所需能耗约为 0 0065KW m3 每个搅拌器的 最佳搅拌半径为 3 6m 如果消化池直径较大 可以设置多个 搅拌器 呈等边三角形等均匀方式布置 适用于大型消化池 机械搅拌的优点是对消化污泥的泥水分离影响较小 缺 点是传动部分容易磨损 通过消化池顶的轴承密封的气密性问 题不好解决 密封可以采用在搅拌轴上焊接水封罩 消化池顶 盖上设水封槽的方式 水封罩在水封槽内转动可起到密封作用 水封槽内的水深可以根据消化池内气相压力而定 2 沼气搅拌 即用压缩机从池顶将沼气抽出 再从池底 冲入 循环沼气进行搅拌 沼气搅拌有利于使沼气中的 CO2 作 为产甲烷的底物被产甲烷细菌利用 搅拌强度一般为 1 2m3 沼气 m2 h 所需能耗为 0 005 0 008KW m3 所用压缩机 必须保证绝不漏气 以免吸入空气或泄漏沼气引起爆炸 3 水泵循环消化液搅 通常在池内设射流器 由池外水 泵压送的循环消化液经射流器喷射 从喉管真空处吸进一部分 池中的消化液或熟污泥 污泥和消化液一起进入消化池的中部 形成较强烈的搅拌 所需能耗约为 0 005KW m3 用污泥泵抽取 消化污泥进行搅拌可以结合污泥的加热一起进行 12 厌氧消化池的水泵循环搅拌的特点和基本要求 使用水泵抽取消化池内的部分混合液加压回流到消化池 内 实现进水或进泥与原混合液充分混合的方法 称为水泵循 环搅拌 水泵循环搅拌设备简单 维修方便 为了使混合液混 合完全 需要的循环量较大 1m3 有效池容积搅拌所需能耗一 般为 0 005kW 为提高混合效果 通常在消化池内设射流器 由水泵压送的混合液经射流器喷射 在射流器喉管处形成真空 吸进一部分池中的消化液或熟污泥 形成更为强烈的搅拌 为了防止堵塞 循环混合液管道的最小管径不能小于 150mm 射流器的选择必须与水泵的扬程相匹配 所采用污水 泵的扬程一般为 15 20m 引射流量与抽吸流量之比一般为 1 3 5 射流器的工作半径为 5m 左右 当消化池的直径超过 10m 时 可设置多个射流器 采用水泵循环搅拌时 由于经过水泵叶轮的剧烈搅动和 水封器喷嘴的高速射流 会将污泥打得粉碎 对消化污泥的泥 水分离非常不利 有时会引起上清液 SS 过大 因此 这种搅拌 方式比较适用于小型消化池 14 污泥厌氧消化池的沼气搅拌方式 污泥厌氧消化池的搅拌是利用消化池产生的一部分沼气 经过压缩机加压后通过竖管或池底的扩散器再送入消化池 达 到搅拌混合均匀的目的 沼气搅拌的方式有三种 1 气提式搅拌 将沼气压入设在消化池的导流管中部或 底部 使沼气和消化液混合后 含沼气泡的污泥密度减小后沿 导流管上升 使消化池内消化液不断循环搅拌达到混合的目的 2 竖管式搅拌 根据消化池直径大小 在池内均匀布置 若干根竖管 经过加压的沼气通过沼气配气总管分配到各根竖 管 再从竖管下端喷出 起到搅拌混合的作用 3 扩散式搅拌 经过压缩的沼气通过安装在消化池底部 的气体扩散器在消化池内产生消化液的旋转流动 起到搅拌混 合作用 15 污泥厌氧消化池的加热方式 污泥厌氧消化一般都采用中温 35 消化 为保持消化池 内的温度适中 必须对进泥进行加热升温 厌氧消化池的常用 加热方式有在消化池外热交换器预热 用蒸汽直接在消化池内 加热 在消化池内部安装热水加热盘管等三种 还有在消化池 外建预热投配池对生污泥加热后再投加到消化池中的方式 甲烷菌对温度波动非常敏感 一般应将消化污泥的温度 波动控制在土 1 范围内 温度波动即加热的效果与进泥次数 进泥历时和每次的进泥量有关 进泥次数少必然导致每次进泥 量较多 使加热系统超负荷 供热不足引起温度的降低 因此 进泥应尽量均匀和接近连续 16 污泥厌氧消化池产气量下降的原因主要有哪些 以城市污水处理厂污泥中温厌氧消化为例 生污泥含水 率为 96 左右 投配率为 6 8 时 每立方米生污泥的产气 量为 10 12m3 如果采用高温消化 同样的条件下 每立方米 生污泥的产气量可达到 22 23m 投配率为 13 15 时每立方米生污泥的产气量为 13 15m 1 有机物投配负荷太低 在其他条件正常时 沼气产量 与投入的有机物成正比 投入的有机物越多