污泥厭氧消化 運行管理

污泥厭氧消化運行管理第1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六區(qū)別污泥好氧消化污泥中可生物降解有機物的降解程度高；清液BOD濃度低，消化污泥的肥分高，易被植物吸收；好氧消化池運行管理方便簡單，構(gòu)筑物基建費用低等。運行能耗多，運行費用高；不能回收沼氣；第2頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六污泥處理工藝采用：重力濃縮＋中溫一級厭氧消化＋機械脫水工藝；濃縮：重力濃縮，氣浮濃縮，離心濃縮消化工藝：一級消化工藝：污泥進行攪拌和加熱，完成消化二級消化工藝：串聯(lián)運行，先進入一級消化，然后進入二級消化，一級消化不排除上清液，二級消化不設攪拌加熱。第3頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六優(yōu)點：耗熱少，減少了攪拌能耗和污泥含水率，上清液固體含量。一級消化池和二級消化池的體積比一般為2:1，也有1:1，3:2。脫水工藝：機械脫水，自然風干。第4頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六污泥厭氧消化的系統(tǒng)組成消化池—加熱系統(tǒng)—攪拌系統(tǒng)—進排泥系統(tǒng)—集氣系統(tǒng)消化池按容積可分為定容式，動容式按池體形狀可分為細高柱錐型，粗矮柱錐型，卵形。第5頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六消化池的運行管理與工藝流程進排泥控制最短允許消化時間最大允許有機負荷最短允許消化時間：達到要求消化效果，污泥在消化池的最短允許水力停留時間。常用Tm(d)表示。最大允許有機負荷：達到要求消化效果，單位消化池容積在單位時間內(nèi)所能消化的最大有機量。常用Fv[kg/(m3.d)]第6頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六污泥濃度高時，投泥量主要受Fv影響，濃度低時，投泥量主要受Tm制約。對于污泥消化，希望污泥濃度越高越好，消化時間延長，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。污泥濃度較低時，消化時間不可能很長，污泥量或污泥濃度發(fā)生波動時，甲烷菌容易受到?jīng)_擊，消化效果降低。第7頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六污泥量與進泥量完全相等，并在進泥之前先排泥。如果排泥量大于進泥量，消化池工作液為降低，出現(xiàn)真空狀態(tài)，消化池池頂?shù)恼婵瞻踩y破壞，空氣進入池內(nèi)漿產(chǎn)生爆炸的危險。如果排泥量小于進泥量，消化池液位上升，污泥自溢流管溢走，得不到消化此時第8頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六最佳的進排泥方式為上部進泥底部溢流排泥，使泥位穩(wěn)定，保證充分消化的污泥被排走。進泥溫度太低，應注意熱沉淀問題，(溫度很低的污泥進池遇熱，迅速沉降，其原因是冷污泥密度大，熱污泥密度小)第9頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六采用中溫二級消化，要排放部分上清液，提高消化池的排泥濃度，減少污泥調(diào)質(zhì)的加藥量。上清液一般由上部閥門控制，重力排放。上清液含有大量的污染物質(zhì)，這些物質(zhì)回流至污水系統(tǒng)后，必然使其入流污染負荷增加，應認真對待。第10頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六上清液水質(zhì)差的原因：1.含有大量的CO2，起到氣浮作用，降低污泥消化的的濃縮分離性能。2.本身含有大量的溶解性有機質(zhì)。3.消化池排放上清液方式不利于濃縮分離，濃縮本質(zhì)是沉淀，沉淀出水一把應從水堰板流出，二級消化池排放上清液一般沒有堰板。第11頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六pH值及堿度控制正常運行時，產(chǎn)酸菌和甲烷菌會自動保持平衡，將消化液的PH維持在6.5-7.5的中性范圍。以下幾種原因會導致產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段失衡，pH降低至6.5一下，并導致VFA(揮發(fā)性脂肪酸)和ORP(氧化還原電位)升高。第12頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六1.溫度波動大溫度波動大，降低甲烷菌的活性，分解VFA的速率下降。產(chǎn)酸菌受溫度影響小，會不斷的將有機物分解為VFA。累積的VFA與消化液中的堿度發(fā)生反應。第13頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六2.投入的有機物超負荷投泥量增多或進泥中含固量升高時，導致有機物超負荷，產(chǎn)酸菌活性增大，產(chǎn)生較多的VFA，甲烷菌的增值速率很慢，不能將增多的VFA分解掉，VFA累計，使pH值降至6.5以下。第14頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六3.水力超負荷投泥的體積量突然增多，消化時間縮短，降低Tm。甲烷菌世代時間長，部分甲烷菌被沖刷不能恢復，必然造成VFA累計。第15頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六4.甲烷菌中毒進泥中有有毒物，會使甲烷菌受到抑制或完全失去活性，此時產(chǎn)酸俊正常，仍產(chǎn)生VFA。第16頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六控制措施1.外加堿源2.尋找pH值下降的原因并針對采取相應的控制措施第17頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六間接預測pH值方法1.VFA濃度2.堿度ALK濃度3.VFA/ALK4.沼氣中CH4含量第18頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六毒物控制工業(yè)成分比較高的污水，污泥消化系統(tǒng)常出現(xiàn)中毒現(xiàn)象?？刂粕狭饔卸疚镔|(zhì)的排放，加強污染源管理消化池中加入Na2S，大部分有毒重金屬離子能反應生成不溶性沉淀物，失去毒性。第19頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六加熱系統(tǒng)的控制甲烷菌對溫度的波動非常敏感，一般應將消化液的溫度波動控制在1.0oC溫度是否穩(wěn)定，與投泥次數(shù)和每次投泥量及其歷時關(guān)系很大蒸汽直接池內(nèi)加熱，效率高，但是會消耗鍋爐的部分軟化水，污泥的含水率升高，能導致消化池局部過熱第20頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六采用泥水熱交換器進行加熱時，污泥流速控制在1.2m/s以上，流速低時，污泥遇熱結(jié)餅，形成烘烤層，降低加熱效率。第21頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六攪拌系統(tǒng)的控制一種意見認為應保持連續(xù)攪拌，另一種意見認為只要每天攪拌數(shù)次，總攪拌時間保持6h之上。目前運行的消化系統(tǒng)絕大多數(shù)采用間歇攪拌運行，并注意一下幾點，投泥過程同時攪拌，蒸汽加熱過程同時攪拌，底部出排泥，盡量不攪拌，上部排泥，宜同時攪拌。第22頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六消化系統(tǒng)試運行或正常運行以后改變攪拌工況，對攪拌混合效果進行測試評價，在池頂設有觀測窗的消化池，可以觀察攪拌均勻性?？v橫取樣法，示蹤法第23頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六沼氣攪拌常用氣量控制攪拌強度，沼氣用量可由下式計算Qa=KAQa——沼氣用量，m3/h；A——消化池的表面積，m2；K——攪拌強度，單位消化池面積在單位時間需要的氣量，m3/（m2.h）。第24頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六機械攪拌時，一般用攪拌設備的功率控制攪拌強度。

P=WVV——消化池內(nèi)消化液體積，m2W——攪拌強度，單位池容所需的攪拌功率，W/m3第25頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六操作順序與操作周期消化池的日常運行中有五大操作，進泥，排泥，排上清液，攪拌，加熱。操作不能同時進行，其操作順序會對消化效果產(chǎn)生很大的影響。二級消化池非溢流排泥+外池熱水循環(huán)加熱系統(tǒng)：排放上清液，先排泥后進泥，進泥時可加熱，加熱可不與攪拌同步進行。第26頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六沼氣收集系統(tǒng)的控制沼氣產(chǎn)量

Qa=（QiCifi—QuCufu）qaQa——總沼氣產(chǎn)量，m3/dQi，Qu——進，排泥量，m3/dCi，Cu——進，排泥的濃度，kg/m3fi，fu——進，排泥干固體的有機分，%qa——厭氧分解單位重量的有機物所產(chǎn)生的沼氣量，m3/kgVSS。一般在0.75-1.0m3/kgVSS。第27頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六消化池的日常維護管理1.定期取樣分析檢測2.經(jīng)常檢測VFA與ALK3.運行一段時間后，一般將消化池停用并泄空，進行清沙和清渣4.攪拌系統(tǒng)應予以定期維護5.加熱系統(tǒng)應定期檢查維護第28頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六6.經(jīng)常清洗管道，防止管道結(jié)垢。7.消化池使用一段時間后，應停止運行，進行全面的防腐防滲檢查和處理。8.一些消化池有時會產(chǎn)生大量泡沫，呈半液半固體狀，嚴重時可充滿氣相空間并帶入沼氣管路系統(tǒng)。9.消化系統(tǒng)內(nèi)的許多管路和閥門為間隙運行，因而冬季應注意防凍，應定期檢查消化池及加熱管路系統(tǒng)第29頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六10.安全運行11.做好分析測量與記錄第30頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六運行中異常出現(xiàn)問題的分析與解決1.現(xiàn)象一VFA/ALK升高，若大于0.3時應馬上采取相應的控制措施。（1）水力超負荷（2）有機物投配超負荷（3）攪拌效果不好（4）溫度波動太大（5）存在毒物第31頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六2.現(xiàn)象二沼氣中的CO2含量升高，但沼氣仍能燃燒。VFA/ALK升高，超過了0.5，立即加入部分堿源，保持混合液的堿度，為尋找原因并采取控制措施提供時間。第32頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六3.現(xiàn)象三消化液的pH值開始下降，VFA/ALK升高，超過了0.8，沼氣不能燃燒。立即補充堿源，補充堿度，控制pH值的下降并使之回升。第33頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六4.現(xiàn)象四產(chǎn)氣量降低（1）有機物投配負荷太低（2）甲烷菌活性太低第34頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六5.現(xiàn)象五消化池出現(xiàn)負壓，空氣自真空安全閥進入消化池。（1）排泥量大于進泥量，使消化液位降低。（2）用于沼氣攪拌的壓縮機的出氣管路出現(xiàn)泄漏，可導致消化池泄氣相出現(xiàn)真空狀態(tài)加入Ca（OH）2，NH4OH,NaOH等藥劑補充堿度用風機或壓縮機抽送沼氣至較遠的使用點第35頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六6.現(xiàn)象六消化池氣相壓力增大，自壓力安全閥門逸入大氣。（1）產(chǎn)氣量大于用氣量，剩余的沼氣又無暢通的去向時，可導致消化池氣相壓力增大，可使消化池壓力增大。（2）由于某種原因（水封罐液位太高或不及時排放冷凝水）導致沼氣管路阻力增大。（3）進泥量大于排泥量，溢流管被堵塞。第36頁，共38頁，2023年，2月20日，星期六7.現(xiàn)象七消化池排放的上清液含固量升高，水質(zhì)下降，同時還使排泥濃度降低。（1）上清液排放量太大，導致含固量升高（2）上清液排放的太快，由于排放管內(nèi)的流速太大，會攜帶大量的固體顆粒。（