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8，3 污泥消化、一般規(guī)定8,3。1。污泥消化的方式有厭氧消化和好氧消化兩種 厭氧消化可以降低污泥中有機(jī)質(zhì)含量 使污泥穩(wěn)定、易于脫水，產(chǎn)生的污泥氣可資源利用.因此污泥厭氧消化對提高污水廠能量自給率，碳減排意義重大.已成為國際上應(yīng)用較為廣泛的污泥減量化.穩(wěn)定化和資源化方法、近年來 污泥厭氧消化技術(shù)研究和實踐均取得了較大進(jìn)展、高含固濃度厭氧消化、污泥和餐廚垃圾協(xié)同厭氧消化、熱水解.水熱 消化預(yù)處理工藝得到了應(yīng)用，污泥氣利用方式也有很大改進(jìn)、污泥氣脫硫、提純技術(shù)得到應(yīng)用.凈化提純后污泥氣壓縮罐裝或直接并入天然氣管網(wǎng)也有較多實踐經(jīng)驗,但和發(fā)達(dá)國家相比 我國污泥厭氧消化的認(rèn)識仍有待提高。采用污泥厭氧消化工藝的污水廠不到3.部分已經(jīng)建成的污泥厭氧消化工程運行不良或處于停運狀態(tài)、除污泥有機(jī)質(zhì)含量低，含砂量高。碳氮比低等客觀原因外。對污泥厭氧消化在回收能源，提高污水廠能量自給率，建設(shè)碳匯的污水廠等方面認(rèn)識不足也是原因之一。污泥好氧消化系統(tǒng)由于工藝條件。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、但好氧消化工藝仍具有有機(jī)物去除率較高 處理后污泥品質(zhì)較好等優(yōu)點 8 3 2.據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹.污泥厭氧消化的揮發(fā)性固體分解率最高可達(dá)到80，對于充分?jǐn)嚢?連續(xù)工作。運行良好的厭氧消化池，在有限消化時間,20d 30d 內(nèi) 揮發(fā)性固體分解率可達(dá)到40。50,據(jù)調(diào)查資料.我國現(xiàn)有的厭氧和好氧消化池設(shè)計有機(jī)固體分解率在30,50。實際運行基本達(dá)到40.現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn),GB,18918，2002第4。3,1條提出的污泥穩(wěn)定化控制指標(biāo)為。采用厭氧消化時.有機(jī)物降解率.40，采用好氧消化時，有機(jī)物降解率。40，本標(biāo)準(zhǔn)將有機(jī)物降解的指標(biāo)名稱統(tǒng)一為揮發(fā)性固體降解率。并按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn).城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、GB、18918的有關(guān)規(guī)定.將該值確定為40.污泥厭氧消化8，3 3.厭氧消化反應(yīng)的理想碳氮比為10，20 我國污水廠初沉污泥的碳氮比為,9。40.10，35 1。剩余污泥的碳氮比為、4。60，5，04.1 混合污泥的碳氮比為 6.80、7，50。1 初沉污泥比較適合厭氧消化，混合污泥次之 故規(guī)定剩余污泥宜和初沉污泥合并進(jìn)行厭氧消化處理,為改善厭氧發(fā)酵基質(zhì)的碳氮比、提高污泥厭氧消化系統(tǒng)的效率，還可通過將污泥和餐廚垃圾等有機(jī)物按照一定比例混合后進(jìn)行協(xié)同厭氧消化.協(xié)同厭氧消化的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在，提高了系統(tǒng)的碳氮比.有利于厭氧消化系統(tǒng)的高效運行。同時降低了厭氧消化運行成本,餐廚垃圾和污泥協(xié)同互補(bǔ)，降低了氨氮和重金屬離子等抑制物的濃度、緩沖能力得到提升、提高了厭氧消化系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性、污泥和餐廚垃圾混合協(xié)同厭氧消化在丹麥.瑞典等國家有廣泛的應(yīng)用且效果良好。在我國也有所應(yīng)用。鎮(zhèn)江市餐廚廢棄物和生活污泥協(xié)同處理一期工程的設(shè)計規(guī)模為260t d，包括140t d含水率為85.的餐廚垃圾和120t，d含水率為80、的污泥。該工程采用高溫?zé)崴庾鳛槲勰嗟念A(yù)處理 再和餐廚垃圾混合進(jìn)行協(xié)同厭氧消化,消化池總?cè)莘e為12800m3、厭氧消化溫度為38.停留時間為25d 30d。進(jìn)料含固率為8 運行產(chǎn)生的污泥氣中甲烷含量達(dá)到63。左右,產(chǎn)氣率平均為0,77m3,kgVS.去除 有機(jī)物降解率平均為51，8 8 3 4，原標(biāo)準(zhǔn)中考慮到高溫厭氧消化能耗較高 一般情況下不經(jīng)濟(jì).未列入高溫消化、相對于中溫消化.高溫消化固體負(fù)荷率更高、揮發(fā)性固體降解率更高、消化后污泥具有更好的脫水特性?？僧a(chǎn)生包含較少病原體的生物固體.上述優(yōu)點加上目前采用熱水解，水熱、等厭氧消化預(yù)處理技術(shù) 使得高溫消化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢較為明顯，可根據(jù)具體項目進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。8,3。5、各級厭氧消化池的容積比和其運行控制方式以及后續(xù)污泥濃縮設(shè)施有關(guān) 應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，對二級和二級以上的消化池 由于可以不攪拌、運行時常有污泥浮渣在表面結(jié)殼.影響上清液的排出,所以應(yīng)采取防止浮渣結(jié)殼的措施。8。3、6、參照美國.德國和日本相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),采用消化時間和揮發(fā)性固體容積負(fù)荷兩個參數(shù)確定厭氧消化池的有效容積。提出兩個參數(shù)互相校核 保證消化池設(shè)計合理,運行可靠.8,3,7，中溫厭氧消化池是目前我國采用較多的形式,表26是我國和美國厭氧消化系統(tǒng)的主要設(shè)計參數(shù)對比表.表27是日本厭氧消化系統(tǒng)設(shè)計和運行參數(shù)統(tǒng)計表，消化溫度是厭氧消化設(shè)計和能量平衡的重要工藝參數(shù)。國外一些厭氧消化采用37 我國近年建設(shè)的污泥厭氧消化設(shè)施如大連夏家河污泥處理廠，天津津南污泥處理廠也采用37。因此、本條規(guī)定中溫厭氧消化的溫度由原來的33,35。調(diào)整為33、38、表28,是我國部分厭氧消化池的主要設(shè)計參數(shù)。8,3.8，相比于傳統(tǒng)厭氧消化 高含固濃度厭氧消化的顯著特點是進(jìn)料含固率較高,一般為8 10 高含固濃度厭氧消化主要的優(yōu)勢包括所需反應(yīng)器容積減小。保溫能量需求降低等，我國已相繼建成了大連夏家河、鄭州馬頭崗,長沙黑糜峰。湖南長沙,浙江寧海縣城北和湖南襄陽等多個高含固污泥厭氧消化處理設(shè)施。為我國高含固濃度厭氧消化的應(yīng)用提供了實踐基礎(chǔ).表29是我國部分高含固厭氧消化池的主要設(shè)計參數(shù)、8，3。9,高溫?zé)崴饧夹g(shù)通過高溫高壓和泄壓閃蒸過程.能夠溶解顆粒污泥,水解胞外聚合物。使細(xì)胞破壁，提高污泥流動性和可生化性,從而提高水解反應(yīng)效果,在加快消化反應(yīng)進(jìn)程的同時，提高污泥的降解程度和污泥氣產(chǎn)量，和傳統(tǒng)厭氧消化工藝相比。高溫?zé)崴鈪捬跸夹g(shù)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為。污泥流動性增強(qiáng),可提高攪拌效率 減少污泥消化時間 減少消化池容積.提高可溶性COD含量 可提高污泥厭氧消化的有機(jī)物降解率。提高污泥氣產(chǎn)率。在高溫條件下殺死病原菌.8.3,10。和原規(guī)范相比.本條主要做了以下調(diào)整、1,將原污泥加熱調(diào)整為溫度保持.2。明確中溫消化池的溫度變化幅度為、2。這也是對污泥溫度保持系統(tǒng)能力的要求 8。3。11、污泥厭氧消化池池形應(yīng)具有工藝條件好，防止沉淀.沒有死區(qū)，混合良好,易去除浮渣和泡沫等特點、卵形消化池在德國采用較多,我國也有卵形消化池，8 3.12.隨著技術(shù)的進(jìn)步.近年來新設(shè)計的污泥厭氧消化池大多采用污泥池外熱交換方式加熱,蒸汽直接加熱污泥的方式已逐漸被淘汰，1、總耗熱量應(yīng)按最冷月平均日氣溫計算,包括原污泥加熱量、厭氧消化池散熱量。包括地上和地下部分,投配和循環(huán)管道散熱量等。2。加熱設(shè)備應(yīng)考慮備用或留有富余能力 3。為控制散熱 污泥投配和循環(huán)管道的所有戶內(nèi) 戶外管道均應(yīng)采取保溫措施，8,3、13 厭氧消化污泥和污泥氣對混凝土或鋼結(jié)構(gòu)存在較大的腐蝕。池內(nèi)壁應(yīng)進(jìn)行防腐處理,8，3,14 厭氧消化池的攪拌是厭氧消化系統(tǒng)成敗的重要環(huán)節(jié)。攪拌方式的選擇和污泥濃度.黏滯系數(shù)。池容和池形等因素有關(guān),如攪拌系統(tǒng)選擇不當(dāng)、會導(dǎo)致污泥沉積，溫度不均和消化效率降低等問題。機(jī)械攪拌和污泥氣攪拌是目前厭氧消化池的主要攪拌方式,池外泵循環(huán)攪拌適用于小型厭氧消化池.間歇攪拌時，規(guī)定每次攪拌的時間不宜大于循環(huán)周期的一半、按每日3次考慮,相當(dāng)于每次攪拌的時間4h以下、主要是考慮設(shè)備配置和操作的合理性、如果規(guī)定時間太短、設(shè)備投資增加太多,如果規(guī)定時間太長,接近循環(huán)周期時,間歇攪拌就失去了意義 8 3 15 本條為強(qiáng)制性條文。必須嚴(yán)格執(zhí)行、污泥厭氧消化系統(tǒng)在運行時.厭氧消化池和污泥氣貯罐是用管道連通的、所以厭氧消化池的工作內(nèi)壓一般和污泥氣貯罐的工作壓力相同、現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗收規(guī)范.GB.50141規(guī)定.在氣密性試驗壓力為池體工作壓力的1,5倍時，24h的氣壓降不超過試驗壓力的20,則應(yīng)判定氣密性試驗合格,因此。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氣密性試驗壓力不應(yīng)小于污泥氣工作壓力的1 5倍、為防止超壓或負(fù)壓造成的破壞.厭氧消化池和污泥氣貯罐設(shè)計時應(yīng)采取相應(yīng)的措施、如設(shè)超壓或負(fù)壓檢測,報警和釋放裝置,放空。排泥和排水閥應(yīng)采用雙閥等 規(guī)定防止超壓或負(fù)壓的操作程序。8 3.16，本條為強(qiáng)制性條文 必須嚴(yán)格執(zhí)行、厭氧消化池溢流或表面排渣管排渣時。均有可能發(fā)生污泥氣外泄,放在室內(nèi).指經(jīng)常有人活動或值守的房間或設(shè)備間內(nèi),不包括戶外專用于排渣 溢流的井室，可能發(fā)生爆炸。危及人身安全.水封的作用是減少污泥氣泄漏.并避免空氣進(jìn)入?yún)捬跸赜绊懴瘲l件 為防止污泥氣管道著火而引起厭氧消化池爆炸、規(guī)定厭氧消化池的出氣管上必須設(shè)置回火防止器 8.3 17 為便于管理和減少通風(fēng)裝置的數(shù)量.相關(guān)設(shè)備宜集中布置、室內(nèi)應(yīng)設(shè)通風(fēng)設(shè)施.電氣設(shè)備引發(fā)火災(zāi)或爆炸的危險性較大.如全部采用防爆型則投資較高.因此規(guī)定電氣集中控制室不應(yīng)和存在污泥氣泄漏可能的設(shè)施合建。8，3.18。本條為強(qiáng)制性條文 必須嚴(yán)格執(zhí)行 貯存或使用污泥氣的貯罐.壓縮機(jī)房，閥門控制間和管道層等場所.均存在污泥氣泄漏的可能.規(guī)定這些場所的電機(jī),儀表和照明等電器設(shè)備均應(yīng)符合防爆要求。若處于室內(nèi)時。應(yīng)設(shè)通風(fēng)設(shè)施和CH4、H2S泄漏濃度監(jiān)測和報警裝置。8，3.19。污泥氣貯罐的容積原則上應(yīng)根據(jù)產(chǎn)氣量和用氣情況經(jīng)計算確定,實際設(shè)計可按6h、10h的平均產(chǎn)氣量采用,污泥氣對鋼或混凝土結(jié)構(gòu)存在較大的腐蝕，為延長使用年限,貯罐應(yīng)采取防腐措施.8 3,20，本條為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行 污泥氣中的甲烷是一種溫室氣體.根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會,IPCC,2006年出版的 國家溫室氣體調(diào)查指南，其溫室效應(yīng)是CO2的21倍.為防止大氣污染和火災(zāi) 污泥氣不得直接向大氣排放.多余的污泥氣必須燃燒消耗。由于外燃式燃燒器明火外露。在遇大風(fēng)時易形成火苗或火星飛落,可能導(dǎo)致火災(zāi)、故規(guī)定燃燒器應(yīng)采用內(nèi)燃式 為防止用氣設(shè)備回火或輸氣管道著火而引起污泥氣貯罐爆炸,規(guī)定污泥氣貯罐的出氣管上必須設(shè)回火防止器 8 3.21.污泥氣凈化處理中 除濕和過濾處理指采用過濾器和沉淀物捕集器去除污泥氣中的水分和沉淀物.應(yīng)根據(jù)污泥氣含硫量和用氣設(shè)備的要求設(shè)置脫硫裝置，脫硫裝置應(yīng)設(shè)在污泥氣進(jìn)入污泥氣柜之前 脫硫作用是降低H2S含量，減少污泥氣對后續(xù)管道和設(shè)備的腐蝕，延長設(shè)備的使用壽命、同時減小污泥氣燃燒產(chǎn)生的煙氣對大氣的污染.污泥氣純化過程為經(jīng)過初步除濕、過濾和脫硫后的氣體。在特定反應(yīng)條件下 全部或部分除去二氧化碳。氨、氮氧化物和硅氧燒等多種雜質(zhì)，可使氣體中甲烷含量達(dá)到95,以上，8 3，22,污泥氣約含60，的甲烷 其熱值一般可達(dá)到21000kJ,m3，25000kJ m3，是一種可利用的生物質(zhì)能,污泥氣可用于污泥氣鍋爐的燃料,消化池加溫 發(fā)電和驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)等,能節(jié)約污水廠的能耗，經(jīng)過純化的污泥氣。還可以液化罐裝或并入城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)綜合利用、在世界能源緊缺的今天，綜合利用污泥氣顯得越發(fā)重要.污泥好氧消化8.3、24，好氧消化池的設(shè)計經(jīng)驗相對較缺乏、故規(guī)定好氧消化池的總有效容積宜根據(jù)試驗資料和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定、據(jù)國內(nèi)外文獻(xiàn)資料介紹.污泥好氧消化時間為,剩余污泥10d 15d、混合污泥15d、20d.個別資料推薦15d,25d，污泥好氧消化的揮發(fā)性固體容積負(fù)荷一般為0.38kgVSS.m3，d,2，24kgVSS、m3,d、根據(jù)測算、在10d。20d的消化時間內(nèi)，當(dāng)處理重力濃縮后的原污泥.含水率在96，98，時、相應(yīng)的揮發(fā)性固體容積負(fù)荷為0，7kgVSS，m3 d。2、8kgVSS。m3 d，當(dāng)處理經(jīng)機(jī)械濃縮后的原污泥 含水率在94。96、時，相應(yīng)的揮發(fā)性固體容積負(fù)荷為1。4kgVSS m3，d.4，2kgVSS。m3.d，因此本標(biāo)準(zhǔn)推薦，好氧消化時間宜采用10d、20d。重力濃縮后的原污泥 其揮發(fā)性固體容積負(fù)荷宜采用0 7kgVSS。m3 d、2.8kgVSS,m3,d。機(jī)械濃縮后的高濃度原污泥。其揮發(fā)性固體容積負(fù)荷不宜大于4。2kgVSS.m3，d 以一定的原污泥干固體量。100kg。d,揮發(fā)性干固體比例、70。為例，不同原污泥含水率和好氧消化時間對應(yīng)的污泥好氧消化池的揮發(fā)性固體容積負(fù)荷測算見表30 8.3，25 好氧消化過程為放熱反應(yīng)、隨著固體容積負(fù)荷的提高，池內(nèi)溫度也隨之上升、但如果外部氣溫較低,則會降低反應(yīng)溫度。達(dá)不到處理效果、因此宜采取保溫,加熱措施和適當(dāng)延長消化時間，8、3,26,好氧消化池中溶解氧的濃度是一個十分重要的運行控制參數(shù)。溶解氧濃度2mg.L是維持活性污泥中細(xì)菌內(nèi)源呼吸反應(yīng)的最低需求，也是通常衡量活性污泥處于好氧,缺氧狀態(tài)的界限參數(shù) 好氧消化應(yīng)保持污泥始終處于好氧狀態(tài)下 即應(yīng)保持好氧消化池中溶解氧濃度不小于2mg,L.8。3 27，好氧消化池采用鼓風(fēng)曝氣時,應(yīng)同時滿足細(xì)胞自身氧化需氣量和攪拌混合需氣量、宜根據(jù)試驗資料或類似工程經(jīng)驗確定,根據(jù)工程經(jīng)驗和文獻(xiàn)記載,一般情況下.剩余污泥的細(xì)胞自身氧化需氣量為0.015m3,空氣。m3，池容。min.0，02m3,空氣，m3、池容 min、攪拌混合需氣量為0.02m3?？諝?m3、池容。min、0,04m3、空氣、m3.池容，min.初沉污泥或混合污泥的細(xì)胞自身氧化需氣量為0、025m3,空氣。m3 池容。min，0 03m3,空氣。m3。池容，min。攪拌混合需氣量為0，04m3、空氣、m3、池容,min。0、06m3,空氣,m3，池容 min 可見污泥好氧消化采用鼓風(fēng)曝氣時,攪拌混合需氣量大于細(xì)胞自身氧化需氣量.因此以混合攪拌需氣量作為好氧消化池供氣量設(shè)計控制參數(shù)、微孔曝氣器的空氣潔凈度要求高 易堵塞,氣壓損失較大，維護(hù)管理工作量較大、混合攪拌作用較弱,因此好氧消化池宜采用中氣泡空氣擴(kuò)散裝置、如穿孔管、中氣泡曝氣盤等、8,3。28，當(dāng)采用鼓風(fēng)曝氣時 應(yīng)根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)的輸出風(fēng)壓,管路和曝氣器的阻力損失確定好氧消化池的有效深度、一般鼓風(fēng)機(jī)的出口風(fēng)壓為55kPa 65kPa.有效深度宜采用5。0m 6.0m。采用鼓風(fēng)曝氣時，易形成較高的泡沫層 所以好氧消化池的超高不宜小于1。0m.8.3 29。好氧消化易產(chǎn)生大量氣泡和浮渣，間歇運行的好氧消化池一般不設(shè)泥水分離裝置。在停止曝氣期間利用靜置沉淀實現(xiàn)泥水分離,因此消化池本身應(yīng)設(shè)有排出上清液的措施。如各種可調(diào)或浮動堰式的排水裝置 連續(xù)運行的好氧消化池一般其后設(shè)有泥水分離裝置.正常運行時.消化池本身不具備泥水分離功能,可不使用上清液排出裝置 但考慮檢修等其他因素、宜設(shè)排出上清液的措施.如各種分層放水裝置。