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污泥厌氧消化池装置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。
厌氧消化池装置的优缺点
1、厌氧消化的优点
厌氧废水处理技术有其明显的优点。
①厌氧废水处理是把环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的综合系统的核心技术,具有较好的环境效益与经济效益。
②厌氧废水处理技术是一种非常经济的技术,它在废水处理成本上比好氧处理便宜得多,特别是对中等以上浓度(COD>1500mg/L)的废水。
③厌氧处理不但能源需求很少而且能产生大量的能源。据报道,每处理1t含COD的废水,厌氧法只需要耗电2.7x10°(75kW·h),而好氧法需耗电36x10°J(1000kW. h)。理论上,厌氧法每除去1kgCOD可产生035m的纯甲烷气(0℃、1.013x10°Pa下)。纯甲烷的燃烧值为393x10J/m,**天然气353x10J/m的燃烧值,每立方米甲烷可发电864x10J(2.4kw·h),因此甲烷是很好的能源。含甲烷约60%~80%的沼气可用作锅炉或家用燃气。
④厌氧废水处理技术处理设备负荷高,占地少。厌氧反应器容积负荷比好氧法要高得多,单位反应器容积的**物去除量也因此要高得多,特别是使用新一代的高速厌氧反应器。
⑤厌氧方法产生的剩余污泥量比好氧法要少得多,且剩余污泥脱水性能好,浓缩时不使用脱水剂,因此剩余污泥处理很容易。
⑥厌氧方法对营养物的需求小。一般认为,若以可生物降解的COD(CODaD)为计算依据。好氧法中氮、磷的需求量为CODu:N:P=100:5:1,而厌氧方法则为(350~500):5∶1。
⑦厌氧方法可处理高浓度的**废水。
⑧厌氧方法的菌种可在终止供给废水与营养的情况下保留其生物活性与良好的沉淀性能至少一年以上。
⑨厌氧系统规模灵活,设备简单,易于制作,*昂贵的设备。
2、厌氧消化池装置的缺点
厌氧方法用于大规模工业废水的处理只是近20年间的事,该技术的发展尚不充分,其经验与知识的积累有一定的局限性。作为一种新的技术,它的不足之处主要体现在如下几点。
①由于产甲烷菌的敏感性和专性厌氧微生物酶系统对氧的端不稳定性,使反应器中的菌群对环境微小的变化比好氧系统表现得更加敏感。因此,厌氧系统的启动时间较长,短的二三个月,长的达半年甚至一年之久,严重影响了厌氧工艺在污水处理中的应用。
②厌氧方法虽然负荷高,但其出水COD浓度**好氧处理,原则上仍需要后处理才能达到较高的排放标准。
③厌氧微生物对有毒物质较为敏感。因此,对于有毒废水性质了解不足或操作不当,严重时可导致整个反应器运行条件的恶化,使反应器“酸化”。
厌氧消化的类型
按照厌氧消化池装置内的工作温度把污泥消化分为常温、中温和高温。
1、常温厌氧消化
典型的常温厌氧消化池装置是双层沉淀池,较长时间的历史,主要用于初次沉淀污泥的稳定及中水回用的化粪池。常温厌氧消化池由于没有污泥加热设备,所以操作简单,主要用于小型污水处理厂,更适宜用于生物滤池污泥的稳定, 但是需要注意的是厌氧消化池在操作不当时容易酸性发酵。
2、中温厌氧消化
中温污泥消化是常用的污泥厌氧消化形式,由于实际废水自身的温度低于所要求的工温度,所以需要对被消化的废水事行加热。中温厌氧消化过程是一个相对敏感的过程,这一过程要求有严格的边界条件,如要求加热设备和消化池的绝热效果都是有效,以保证消化池能够在稳定的温度下运行;为了使沼泥稳定运行,消化池内的混应连续搅拌,使消化池内不发生短流和死角,具有良好的接种条件和保证pH值在很小的范围内变化。
3、高温厌氧消化
高温厌氧消化的工作温度是50~55℃,高温下化学反应与生物反应比低温下快得多反应器内温度与其所生长的微生物的生长温度相一致,各类微生物都有其适宜生长温度和生长温度范围,其菌种不同于中温厌氧消化。其优点表现如下。
①高温下废水中的病源微生物可更好去除。
②相对高的生长率意味着高温下厌氧微生物有更高的活性。③高温下溶液黏度低,废水与污泥易混合,消化效果好。
④嗜热菌生长率高,由于其相对率也高,高温条件下污泥的净增长率较低,剩余污泥量少。
它的缺点是对温度的敏感性高、污泥加热及运行管理费用高,所需要的热量大。
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**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。
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**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**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。
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