污泥消化池的选型与计算

1、模块八 污泥处理设备 任务二 污泥处理设备选型与维护 知识点1 污泥消化池选型与维护第1页教学内容、目标1.教学内容 污泥消化原理和影响原因，污泥消化工艺，污泥消化池类型和结构，污泥消化池计算方法，污泥消化池运行维护方法第2页2.教学目标1）知识目标污泥厌氧消化原理污泥消化工艺流程污泥消化池类型和结构2）技能目标学会污泥消化池溶剂计算方法能够绘制污泥消化池设计草图掌握污泥消化池运行维护方法3）素质态度要求态度端正，主动主动学习，主动和教师和同学教学交流碰到疑问和学习心得。第3页污泥消化池选型与维护1 污泥厌氧处理概述厌氧消化机理影响厌氧消化效率原因2 污泥厌氧消化池选型与维护消化工艺消化池结构

2、消化池容积计算及实例消化池开启运行与管理第4页 厌氧法基本原理在断绝与空气接触条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌生物化学作用，对有机物进行生化降解过程，称为厌氧生物处理法或厌氧消化法。若有机物降解产物主要是有机酸，则此过程称为不完全厌氧消化，简称为酸发酵或酸化。若深入将有机酸转化为以甲烷为主生物气，此全过程称为完全厌氧消化，简称为甲烷发酵或沼气发酵。 厌氧生物处理法处理对象是：高浓度有机工业废水、城镇污水污泥、动植物残体等。厌氧生物处理方法和基本功效有二：（1）酸发酵目标是为深入进行生物处理提供生物降解基质；（2）甲烷发酵目标是深入降解有机物和生产气体燃料。完全厌氧生物处理工艺因兼有降解有机物

3、和生产气体燃料双重功效，因而得到了广泛发展和应用。第5页.厌氧法基本原理第6页1. 厌氧法基本原理1、水解酸化阶段（产酸或酸化细菌）第7页1. 厌氧法基本原理2、产气阶段（甲烷细菌） 乙酸化阶段甲烷化阶段第8页. 厌氧法影响原因一、温度条件第9页.2 厌氧法影响原因二、pH值 普通认为，实测值应7.27.4之间为好。低于7.0时，pH值并不稳定，有继续下降趋势。低于6.5时，将使正常处理系统遭到破坏。 假如有机物负荷太大，水解和产酸过程生化速率大大超出气化速率，将造成挥发性脂肪酸积累和pH值下降，抑制甲烷细菌生理机能。最终使气化速率锐减，甚止停顿。 普通原液pH值为68。系统中挥发性脂肪酸浓度

4、（以乙酸记）以不超出3000mg/L为佳。重碳酸盐及氨氮等物质是形成厌氧处理系统碱度主要物质。普通要求系统中碱度在mg/L以上，氨氮浓度以介于50200ng/L为佳。 第10页.2 厌氧法影响原因三、氧化还原电位厌氧环境是厌氧消化过程赖以正常进行最主要条件。厌氧环境主要以体系中氧化还原电位反应。引发发酵系统氧化还原电位升高原因：氧和其它一些氧化剂或氧化态物质存在(如一些工业废水中含有Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-以及酸性废水中H+等)高温厌氧消化系统适宜氧化还原电位为-500-600mV；中温厌氧消化系统及浮动温度厌氧消化系统要求氧化还原电位应低于-300-380mV。产酸细菌

5、对氧化还原电位要求不甚严格，甚至可在+100-100mV兼性条件下生长繁殖；而甲烷细菌最适宜氧化还原电位为-350mV或更低。就大多数生活污水污泥及性质相近高浓度有机废水而言，只要严密隔断于空气接触，即可确保必要ORP值。第11页.2 厌氧法影响原因四、负荷率 容积负荷率：反应器单位有效容积在单位时间内接纳有机物量，单位为kg/m3d或g/Ld。有机物量可用COD.BOD.S和VSS表示。 污泥负荷率：反应器内单位重量污泥在单位时间内接纳有机物量，单位为kg/kgd或g/gd。 投配率：天天向单位有效容积投加新料体积，单位为m3/m3d。投配率倒数为平均停留时间或消化时间，单位为d。投配率有时

6、也可用百分数表示，比如，0.07m3/m3d投配率也可表示为7%。 确定厌氧消化装置负荷率标准是：在两个转化（酸化和气化）速率保持稳定平衡条件下，求得最大处理目标（最大处理量或最大产气量）。 三种发酵状态 当有机物负荷率很高时，消化液显酸性（pH0.2Mpa 污泥面0.2-0.3 m以下，吸泥量（生）1：3-5，池 径大于10m，可设21m以上水射器。 联合搅拌（推荐使用） 生污泥加温与沼气搅拌 沼气搅拌 5-7m/min.1000m池容，气流速度7-15m/s第27页2 污泥厌氧消化二、消化池结构搅拌方式有三种：池内机械搅拌；沼气搅拌；循环消化液搅拌。容积负荷为26kgCOD/m3d第28页

7、2 污泥厌氧消化二、消化池结构第29页2 污泥厌氧消化二、消化池结构第30页2 污泥厌氧消化二、消化池结构第31页第32页第33页1.方法： 投配率 消化池有机负荷 2. 计算 V= w/n （W每日投加新鲜污泥量） V=Sv/S Sv为新鲜污泥中挥发性有机物重量 S为单位池容内均匀分解有机物数量（挥发性有机物负荷） 中温消化 S0.6-1.5kg/m.d 高温消化 S2.0-2.5kg/lm.d 消化容积计算第34页2 污泥厌氧消化三、有效容积计算生活污水污泥，中温高速消化池可采取5%12%，传统消化池2%3%。例题：P249第35页2 污泥厌氧消化四、消化池开启、运行和管理（1）开启（2）

8、正常运行化验指标（3）正常运行控制指标（4）运转时异常现象及处理方法（5）消化池维护与管理第36页（5）消化池运行管理 消化污泥培养与驯化 正常运行化学指标1.逐步培养法 初沉污泥+浓缩后活性污泥投入消化池加热30-40d2.一次培养法 池塘污泥，经22mm孔径过滤后投入 1.产气量（CO230%、CH450%） 2.投配污泥含水率94-96%3.有机物含量60-70%4.有机物分解程度45-55%5.脂肪酸与总碱度mg/l6.NH3N 500-1000mg/l第37页 正常运行控制参数 维护与管理1.投配率，温度；2.搅拌:连续或间歇搅拌；3.排泥（先排上清液，再排泥）,池内污泥浓度不低于30g/l；4.正常沼气气压：1177-1961Pa.1.保温、预防在空气中CH4占空气5-16%，防止爆炸。2.高温甲烷菌不能用中温条件下甲烷菌直接接种,但可驯化驯化 时，升温速度为1 /h，最正确到达533.原因：温度高于38，中温甲烷菌大量死亡，污泥易变质4.人工加碱控制PH6.5-7.5，第