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污泥處理的3種方式介紹

發布時間:2023-8-15 16:18:05  來源:北極星環保網  作者:

01、污泥穩定的相關名詞解釋 污泥穩定是指通過物理化學和生物過程被氣化、污泥中的有機物或揮發物液化、礦化或轉變為更加穩定的有機物的過程。其目的是減少各種病原體,消除臭味,抑制減輕或消除腐化的可能性,同時減輕污泥質量。 《室外排水設計規范》7.3.1條規定:根據污泥性質、環境要求、工程條件和污泥處置方式,選擇經濟適用、管理方便的污泥消化工藝,可采取污泥厭氧消化或污泥好氧消化工藝。 污泥厭氧消化系統由于投資和運行費用相對較省、工藝條件(污泥溫度)穩定、可回收能源(污泥氣綜合利用)、占地較小等原因,采用比較廣泛;但工藝過程的危險性較大。 污泥好氧消化系統由于投資和運行費用相對較高、占地面積較大、工藝條件(污泥溫度)隨氣溫變化波動較大、冬季運行效果較差、能耗高等原因,采用較少;但好氧消化工藝具有有機物去除率較高、處理后污泥品質好、處理場地環境狀況較好、工藝過程沒有危險性等優點。污泥好氧消化后,氮的去除率可達60%,磷的去除率可達90%,上清液回流到污水處理系統后,不會增加污水脫氮除磷的負荷。 一般在污泥量較少的小型污水處理廠(國外資料報道當污水廠規模小于1.8萬m3/d時,好氧消化的投資可能低于厭氧消化),或由于受工業廢水的影響,污泥進行厭氧消化有困難時,可采用好氧消化工藝。 02、厭氧消化工藝 厭氧消化的作用,是為了污泥穩定化、污泥減量化、消化過程能夠產生沼氣,以利于能源回收。 對于厭氧消化的分類,可以分為中溫厭氧消化(35±2℃)、高溫厭氧消化(55±2℃)。對于厭氧消化工藝流程與系統組成,包括污泥進出料系統、污泥加熱系統、消化池攪拌系統及沼氣收集、凈化利用系統。 對于厭氧消化工藝,還需要注意一個熱水解預處理技術,該技術的原理是將微生物的細胞膜破壞,經過熱水解預處理后的污泥,更加容易被厭氧消化。 03、影響厭氧消化工藝的因素 對于厭氧消化的影響因素,主要包括以下8個方面: 1.溫度:按產甲烷菌對溫度的適應性,可將其分兩類:中溫產甲烷菌、高溫產甲烷菌,溫度在兩區之間時,隨著溫度的上升,反應速度反而降低; 2.生物固體平均停留時間(泥齡)與負荷; 3.投賠率:每日投加新鮮污泥體積占消化池有效容積的百分率。投配率的倒數就是污泥在消化池中停留的時間; 4.營養與C/N:厭氧消化是利用兼性菌和厭氧菌將污泥進行厭氧生化處理的工藝。細菌生長所需營養由污泥提供C/N比10~20:1為宜。如C/N太高,合成細胞的氮源不足,消化液緩沖能力低,pH容易降低;C/N太低,氮量過多,pH可能上升,銨鹽容易積累,會抑制消化; 5.消化過程要控制氮的平衡:理由是雖然厭氧消化過程中硝酸鹽可被還原成氮氣存在于消化氣中,但大部分氮轉化為消化液中的NH3,氮量過多,銨鹽積累,pH上升抑制消化; 6.有毒物質; 7.酸堿度和消化液的緩沖作用; 8.攪拌、混合。 04、污泥厭氧消化技術選擇 如果污水處理工藝為延時曝氣氧化溝,則不宜選擇污泥厭氧消化工藝。因為延時曝氣使污泥進行了部分自身氧化,從而使剩余污泥已較穩定,沒有必要再進行厭氧消化處理。 高溫消化比中溫消化分解速率快,產氣速率高,所需要的消化時間短,對寄生蟲卵的殺滅率高。但高溫消化消耗熱量大,能耗高。因此,只有在衛生要求嚴格,或對污泥氣產生量要求較高時才選用。與高溫消化相比,中溫消化速度稍微慢一些,產氣率要低一些,但維持中溫消化的能耗較少,整體上能維持在一個較高的消化水平,可保持常年穩定運行。因此多選用中溫消化。 單級消化對于有機物的分解率可達90%,二級消化產氣率一般比單級消化只高約10%,為減少污泥處理總投資,采用一級消化工藝比較好。 對于消化池的攪拌方式,多采用的是沼氣攪拌和機械攪拌,泵循環攪拌因為耗電量大且攪拌效果不好已較少使用。 05、污泥厭氧消化污泥氣的處理 《室外排水設計規范》7.3.12條規定:污泥氣貯罐的容積宜根據產氣量和用氣量計算確定,缺乏相關資料時,可按6~10h的平均產氣量設計。污泥氣貯罐內、外壁應采取防腐措施。污泥氣管道、污泥氣貯罐的設計,應符合現行國家標準《城鎮燃氣設計規范》GB50028的規定。 7.3.13條規定:污泥氣貯罐超壓時不得直接向大氣排放,應采用污泥氣燃燒器燃燒消耗,燃燒器應采用內燃式。污泥氣貯罐的出氣管上,必須設置回火防止器。 7.3.15條規定:根據污泥氣的含硫量和用氣設備的要求,可設置污泥氣脫硫裝置。脫硫裝置應設在污泥氣進入污泥氣貯罐之前。為什么要脫硫?主要考慮以下2點: 1.防止與水汽形成氫硫酸腐蝕管道及設備。 2.防止沼氣中的硫在發動機或鍋爐內燃燒后轉化成SO2污染大氣。經調查,有些污水廠由于沒有設置污泥氣脫硫裝置,使污泥氣內燃機(用于發電和驅動鼓風機)不能正常運行或影響設備的使用壽命。當污泥氣的含硫量高于用氣設備的要求時,應當設置污泥氣脫硫裝置。 沼氣水封罐的作用有3點: 1.調整和穩定壓力; 2.與消化池起隔絕作用; 3.排除冷凝水。 06、好氧發酵 對于污泥的好氧消化而言,??键c在于好氧發酵,好氧發酵即為好氧堆肥,需要強調的是,不論污泥厭氧消化還是好氧消化,都需要一定的堿度,但是好氧發酵不需要(別忘記生物脫氮除磷的好氧池同樣需要堿度),另外對于好氧發酵還有一點需要注意,那就是作為污泥減量化手段,好氧消化和厭氧消化都應在污泥機械脫水之前,但是好氧發酵作為一個污泥減量化手段是放在機械脫水之后的。 好氧發酵通常是指高溫好氧發酵,是通過好氧微生物的生物代謝作用,使污泥中的有機物轉化為穩定的腐殖質的過程。 污泥好氧發酵共意思類型分為一步發酵工藝和兩步發酵工藝,供氧方式有自然通風、強制通風、強制抽風、翻堆、強制通風加翻堆。 對于好氧發酵的影響因素主要有以下5點: 1.含水率,一般而言,污泥脫水泥餅含水率為80%左右,必須調節到55%~60%方可進入好氧發酵工序。含水率的調節方法有添加干物料、成品回流、熱干化、晾曬等。 2.C/N:好氧發酵最適宜的C/N比為(25~35):1,而污泥厭氧消化的C/N比為(10~20):1。C/N不在適宜范圍內,應通過向脫水污泥中加入含碳較高的物料,如木屑、秸稈粉、落葉等。C/P控制在(70~150):1內。 3.pH值:可以用pH值作為發酵熟化與否的控制指標。常用的調理劑有CaCO3、石灰和石膏等。 4.溫度:溫度是反應發酵效果的綜合指標,根據衛生學要求,發酵至少要達到55℃,才能殺滅病原菌和寄生蟲卵,溫度過高(大于70℃)會抑制微生物活性,甚至難以存活;降低發酵產品的質量;溫度過低也不利于發酵過程,溫度低于20℃,堆肥很慢甚至會停止;發酵溫度范圍在55~65℃時,發酵綜合效果最佳。 5.發酵時間:采用發酵槽系統,一般10~15d。
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