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8.3【  污泥消化 】 : —Ⅰ 一?般规定 》 《 8.3.1 】 污泥消化的方式】有厌氧消化和—好氧:消化:。两种  !  : 厌:。氧消化可以降低污】泥中有机质》含量:。使污泥稳定、易于】脱水产生的污泥【。气可资源《利,用因此污泥厌氧消化!对提高污水厂能【量自给率、碳减【排意义重大已成为国!。际上应用《较为广泛的污泥减量!化、:。稳定化?。和资源化方法 】 ?。 ,  :  近年来污泥厌】氧消化技术研究【和实践均取得了【较大进展高含固浓度!厌氧消化、污泥和餐!厨垃圾协同》厌氧消化、热水解】(,水热)消化预处理】工艺:得到了应用污泥气利!用,方式也?有很大改进污泥气】脱,硫、:提纯:技,术得到应用净—化提纯后污泥—。气压缩罐装或直接并!入天然气管》网也有较多实践经】验但和?发达国家相比我国】污泥厌氧消化的认】识仍有待提高采用污!泥厌:氧,消化工艺《的污水厂《。不到3%部分已【经建成的污泥厌氧消!。化工:程运行不良》或处:于停运?状态除污泥有机质含!量低、含砂量—。高、碳氮比低等【客观原因外》对污泥厌氧消化【在回收能源、提高】污水:厂,能量自给率、建设】碳汇的污水厂—等,方面认识《不足也是原》因之:一   ! , 污泥好氧消化系统!由于工艺条》。件(污泥温度—)随气温变化波动】较大、冬季运行效】果较差、能耗—高等原因采用较少】但好氧消《。化工艺仍具》有有机物去除率较高!。、处理后污泥品质较!好等优点 【 8.3.2 ! 据:有关文献介绍污【泥厌氧消《化的挥发性固体分】解率最高可达到【80%?对于充分搅》。拌、连续工作—、运行良好的厌【氧消化池《在有限消《化时:间(20d~30d!)内挥发性》固体分解率》。可达到40%~5】0% ?     !据,调查资料我国现【。有的厌氧和好氧【消化池?设计有机固体分解率!。在30%~5—0%:实际:。运行基本达到40】%现行国家标准城镇!污水:处理:厂污染物排放标【准GB 189【。18-?2002第4—.3.1条提出的污!。泥稳定化控制指标为!“,采用厌?氧消:化时有机物》降解率>4》0%采用好》。氧消化时有机物降】解率:>40%”本—标准将有机物降【解的指标名称统一】为挥发性固》体降解率并按—照现行国家标—准城镇污水》处理厂污染物排【放标:准GB 18918!的有关规定将该【值确定?为40% — —Ⅱ 污泥厌》。氧消化 【 8.3【.3  厌氧消【。化反应的《理想碳氮比为1【0~20我国污水厂!初,沉污泥的碳氮比【为(9.40~10!.35?), 1剩余《污泥的碳氮》比,为(:4.60《~5.04) 1】混合:污,泥的碳?氮比为(6.8【。0,~7.50》) 1初沉污—泥比较?。适合:厌氧消化混》合污泥次《之故规定剩余污【泥宜和初沉污—泥合并进《行厌氧消化处理【  【  : 为改善厌氧发酵】基质的碳氮比提【高污泥厌氧消化系统!的效率还可通过将】污泥和餐厨垃—圾等有机物按照【一定比例混合后【进行协?同厌氧?消化协?同厌氧消化的优【势主要表现在提【高了系统《的碳氮比有利于厌氧!消化系统的高效【运行同?时降低?了厌氧消化运—。行成本;餐厨垃【圾和污泥协同—互补降低了》氨氮和重金属离子】等抑制?物的浓度缓冲能力得!到提升提高了厌氧】消,化系统的《运行稳定性》 》。     污泥【和餐厨垃《。圾混合协同厌—氧,消化在?丹麦、?瑞典等国家有广【泛的应用且效果良好!在我:国也有所应用镇【江,市餐厨?废弃物和生》活污:泥协同处理一期【工程的设计规—模为260t—/d包括《140?t/d含水率为【85%的餐厨—垃圾和120t/d!含水率为8》0%的?污泥该工程采用高温!热水解作为》污泥的预处理再和】餐厨垃圾混合进【行协同厌氧消—化消化?池总容积为12【800m3厌氧消】化温:度为38℃停留时间!为25?d~30《d进料?含固率为8%—运行产生的污泥气中!甲烷含量达到63%!左右产气率平均为0!.,77m3《/kgVS( 去除!)有机?物降解率平》均为51.8%【 —8,.3.4 》 原标准中考虑【。到,高温厌?。氧消化能《耗较高一《般情:况下:不经济未列入高温】消化相对《于中温消化高温消化!固体负?荷率更高挥发性固体!。降解率?。更高消化后污—泥具有更好的脱水】特性可?产生:包含较少病原体的生!物固体上《述优点?加上目前采用热【水解(水热》)等厌氧消》化预处理技术—使得高温消化的技术!经济优?势较为明显可根据】具体:项目进行技术—经,济比较确定》 —8.3.5 — 各级厌氧消化池的!容积比和其运行控制!方式以及后续污泥浓!缩设施有关应通过技!。术经济比《较,确定 《。     】对二级和《二级以上的消化池】。由于可以《不,搅拌运行时常有【污泥浮渣在表面【结壳:影响上清液的排【出所以应采取—防止浮渣结壳的措】施 》 8.3》.6  参照美国】、德国和日本相关】设计标?准采用消化时间和】挥发性固体容积负荷!两个:参数:确,定厌氧?消化池?的有效容积提—出,两个参数互相校【核保证消化池设计合!理运行?可靠: 》 8.?3.7  中温厌】氧消化池是目前【我国采用较多的【。形式表26是我【国和美国厌氧消化系!统的主要设计参数】对比表 — 《    】 表27是日本厌氧!消化系统设计和运】。行参数统计表 】 《 ?。 ,     消【化温度是厌氧—消,化,设计和能量平衡【的重要工艺参—数,国外一些厌》氧消化?采用3?7℃我国《近年建设的污泥厌】氧消化设《施如大连夏家河污泥!处理:厂、天?津津南污泥处理厂也!采用37℃因此【本条规定中温厌【氧消化的温度由【。原来的?。33℃?~35℃调整为3】3℃~?38:℃ 》 :    表28 】是我国部分厌—氧消化?池的主要设计参数】 , 》 8.3!.,8  相比于—。传,统厌氧消化高含固浓!度,厌氧消化的》显著特点《是进:料含固率较》高一般为《8%~10%高含固!浓度厌氧消》化主要的优势包【括所需反应器容积】减小、保温能—量需求降低》等 ? , ?    我》国已相继建成了大】连夏家?河、郑?州马头?岗、长沙黑》糜峰、?湖南长沙、》浙江宁海县城—北,和湖南襄阳等多个高!含固污?泥厌氧消《化处理?设,施为我?国高含固浓度厌【氧消化的应用—提供了实践基础【   】  表29是我【国部分高含》固,厌氧消?化池的主要设计参数! ? !8.3.《。。9  高温热水【解技术通过》。高,温高压?和泄:压闪蒸?过程能够溶解—颗粒污泥水解胞外】聚合物使《细胞破壁提高污泥】。流动性和可生化【性,从而提高水》解,反应效果在》加快:消化反应进》程的同时《提高污泥的降解程度!和污泥气产量 !   》  :和传统厌氧》。消化工艺相比高【温热水解厌氧消化技!术的优?势主要表现为污泥流!动性增强可提—高搅拌效率减少污】泥消化时《间减少消化池—容积;?提高可溶《性C:OD:含量可提高污泥厌氧!消化的有机物降解】率提高污泥气产率;!。在高温条件下杀死】病原菌?。 8【.3.10  【和原规范相比本条主!要做了以下调整【   】  (1)将原污】泥加热调整为—温度保持 !     》(,2)明确中温消【。化池的温度变化【幅度为±2℃—这也:是对污泥温》度保持?系统能?力的要求 】 8.3.1【。1  污泥》厌,氧消化池池形应【具,有工艺条件好、防】止沉:淀、:没有死区、混—合良好、《易去除浮渣和泡沫】等,特,点卵:形消化池在德国采】用较:多我国也有卵形【消化:池 》 , 8.3.12  !随着技术的进步近年!来新设计的污泥厌氧!消化池大《多采用污泥池—外热交换《方式加热《蒸汽直接加热—污泥的方式已逐【渐被淘?汰 —     1 【 总耗热量应按最冷!月平均日气》温计算包括原污泥加!热,量、厌氧消化—池散:热量(包括》地上和地下部分)、!投配和循环》管道散?热量:。等;: —    2  加】热设备应考》虑备用或留有富【余能力; !     3 【。 为控制散热污泥】投配和循环管—道的所有户内、户】外,管道均应采取—保温措施 — , 8.3.【13 ? 厌氧消化污—泥和污泥气》对混凝?土或钢结构存在较】大,的,腐蚀池内壁》应进:行防腐处理 【 8.—3.14 》 厌氧消化池—的搅拌是厌》氧消化系统成—败的重要环》节搅拌方式的选【择和污泥浓度、黏】滞系:。数、池容和》池形等因素有关如搅!拌系统选择不当会】导致污泥沉积、【温度不均和消—化效率降低》等问题机械搅拌和污!泥气搅?拌是目前厌氧消【化池的主要搅拌方】式池外泵《。循,环搅拌适用于小型】厌氧消化池间—歇搅拌时规定每次】搅拌的时间不宜大】于循环周期的一半】(按:每,日3次考《虑相:当于:。每次搅?拌的:时间4?h以:下)主要是考虑设备!配置和?操作的合《理性如果规定时【间太短设《备,投,资增加太《多;如果规定时间】太长接近循环周期】时间歇搅拌就失【去了:意义: 8.】3.15  本条】为强制性《条文:必须严格执行—污泥厌氧《消化系统在运行时】厌氧消化池和污泥气!贮罐是用管道连【通的所以厌氧消【化池的工作内压一】般和污泥气贮—罐,的工作压力》相同:现行国家标准—给水排水构筑物【工程施?工及验?收,规范GB 5—014?1规定?在气密性《试验压力为池体【工作压力的1—.5倍时24h的气!压降不超过试—验,。压力的20%则应判!定,气密性试验合格因此!本标准规定气密性】试验压力不应—小于污泥《气工作压力的1.】5倍 【     为防【止超压或负压造成】的破坏厌氧》消化池?和污:泥气贮罐设》计时应采取》。相应的?措施(如设》超压或负压检测、报!警和释放装置放空】。、排泥和《排水阀?。应采用双阀等—)规定防《止超压或《负压的操作程序 ! 8》。.3.1《6,  本条为强制【性条文必须严—格执行厌氧消化【池溢流或表面排【渣管排渣时均有【可能:发生污泥气外泄放在!室内(指经常有人】活动或值守的房间】。或设备间内不—包括户外专》用于排渣、溢—流的:井,室)可能发生爆炸】危及人身安全水封】的作用是减少—污泥气?泄漏并避《免空气进入厌氧【消化池?。影响消化条》件 【    为防止污】泥气:管,道着火而引起厌氧消!化池爆炸规定厌氧】消化:池的出气管上必【须设置?回火防止《器 》 8.3》.17  为便于】管理和减少通风装】置的数?。量相关设备宜—。。。集中布置室内应设】通风设施 】   《  电?气设:备引发火灾或—爆,炸的危险性较大如全!部采用防爆型则【。投资较高《因此规定《电气集中控制—室不:应和存在污泥气泄漏!可能的设施合建 】 8.3.!18  本条为【强制性条文必须严】格执行贮存或使用污!泥气的贮罐、压【缩机房、阀门控制】间,和,管道层等场所—均存在污泥气—泄漏的可能规定这些!。场所的?电机:、仪表和照明等【电器设备均应—符合:。防爆要求若处—于室内时应设通风设!施和C?H4、H2S泄漏浓!度监测和报警装置】 ? 8.3.【19:。  污?泥气贮罐的容积原则!。上应根据产气量和用!气情况经计算—确定实际设计可按6!h~10《h,的平均产气量采用】 :。 :     污泥气!对钢或混凝土—结构:存在较大的腐—蚀为延长使用—年限贮罐应采取【防,腐措施 — 8《.3:.20  本条【为,强制性条文》必须严格执》行污泥气中的甲烷是!一种温室气》。体根据联合国政府】间气候变化》专门:委员会(I》PCC)2006】年出版的国家温室】气体:调查指南其》温室效应是CO【2的:。21倍为防止大气】。污染和火灾污泥气】不得直接《向大:气排放多余的污泥】气必须燃烧消耗【由于外?。燃式:燃烧:器明火外露》在遇大风时》易形成火苗或—火星飞落可》。能导:致火灾故规定燃烧器!应采用?内,燃式  !   为防止用气设!。。备回火或输气—管道着火而引起污】泥气贮罐爆炸规【。定污泥气贮罐的出】。。气管上必须设回火防!止器 《。 8.3【.21?  污?泥气净?化处理中除湿和过滤!处理指采用过滤【器和沉淀物捕集【器去除污泥气—中的水分《和沉淀物应根据污】泥气含硫量和—用气设备的要求设置!脱硫装置脱硫—装置应设在污泥气】进入:污泥气柜之前脱【硫作用是降低H2S!含量减少污泥—气对后?续,管,道和设备的腐蚀延】长设备的使用寿命同!时减小污泥气燃烧】产生的烟气对大【气的污染《 ,  —   污《。泥,气纯:化,过程为经过》初步除湿、过滤和】脱,硫后的气体在特【定反应条件下全部】或部分除去二氧化碳!、氨、氮氧化—物和硅?氧烧等?多种杂质可》使气:体中甲?烷含量达到95【%,以上 】8.3.22 【。。 污泥?气约含60%—的甲:烷其热值一般可达到!21000kJ/】m3~?25000》kJ/m3是—一种可利用》的生物质能》污,泥,气可用于《污泥气锅炉的—燃料、?消化池加温、发电】和,。驱,。动,鼓风机等能节约【污水厂的能耗经【过纯化的污泥气还】可以液化罐装或【并入城?镇燃气管网综合【利用在世《。界能:源紧:缺的今天综合利用】污泥气显《得越发重要 ! Ⅲ 污【泥好氧消化 — 8.!3.24 》 好氧消化池的设计!经验相对较缺乏【故,规定:好氧消化《。池,的,。总有效容积宜—根据试验资料和技术!经济比较确定 !。     据】国内外文献资—。料介绍污泥好氧消化!时间为剩余污—泥10d~15d !混合污?泥,15d~2》0d(个别资—。料推荐15》d~:25:d):;污泥好氧消化【的挥发性固》体容积负荷一般为】0.38kgV【SS/(m3·d】)~2.2》。4kg?VSS/(m3·】d) 】  :  根据测算—在10d~2—0d的消化时—间内:。当处理重《力,浓缩:后的原污《泥,(含水?率在96%~98%!。)时相应的挥发【性固体容积》负荷为0《.7kg《。。VSS/(m—3,·d)~2.8【kgVSS/(m】3·d)《;当处理经》机械浓缩后的原【污泥:。(含水率在》94%~96%)】时相:应的:挥,发性固体《容积:负荷为1.4k【gVSS/》(m:3·d)~》4.2kgV—SS/(《。m3·d) 】。  《   因此》本标准推荐好氧【。消化时?。间宜采用1》0d:~20d重力浓【缩,。后的原污泥其挥发性!固体容积负荷宜【采用:0.7kgVS【S/(?m3:。·d)~2.—8kgVSS—/(m3·d) 机!。械浓缩后的高浓度】原污泥其挥发—性固体容积》负荷不宜大于4.】2kgVSS/(m!3·:d)以一《定的原污《泥,干,固体量(100k】g/d)、挥发【性干固体比例(70!。。%,)为例不同原—污泥含水《率和:好氧消化时间对应的!污泥好氧《消化池的挥发性固体!容积负?荷测:算见表30 ! : 》 8:.3.?25  《好氧消化《过,程,为放热?反应随着固体容【积,负荷的提高》池内温度也》随,之上:升但如果外部气温】较低:。则会降低反应温度达!。不到处理效果因此宜!采取:保温、加热措—施和适?当,延长消?化时:间 ? 8.3.2!6  好氧消—化池中溶解氧的浓】度是一?个十:分重要的运行控制】参数 —     溶【解,。氧浓度2mg/【L是维持活性—污泥中细菌内源【呼吸反应的最—低需求也是通—常衡:量活性污泥处于好】氧/缺氧状》态,的界限?参数好氧消化应保持!污,泥始:终处于好氧状态下即!应保持?好,氧消化池中溶解氧浓!。度不小于2mg/】L 8.!3.:。27:  好氧消化池【采用:鼓风曝气时应同【时满足细胞自身氧】化需气量和搅拌【混合:需气量宜根据—试验资料《或类似工程》经验确定 — : :  :  根?据工程?经验和文献记—载一般情《况下剩余《污泥的细胞》自,身氧化需气量为0】.01?5m3(空气)【/[m3《(池容)·min]!。~,0.02m3(空气!)/[m3(—池容)·min] !搅拌:混合需气量为0.】02m3(空—气)/[《m3(池容)·mi!n]~?0.04m3(空】气)/?[,m3(?池容)·m》in] 初沉污泥】或混合污《泥的细胞自》身氧化需气量为0.!025m3(—。空气)/[m3(】池容)·m》in]?~0.0《3m3(空》气)/[m3(【池容)·min]】 搅拌?混合需气《量为0.《04m?3(空气)/[m】3(池容)·m【i,n]~0.06【m3(空气)/[】m3(池容)—·min《] ?   —  可见污泥好【氧消化采《。用鼓风曝气时搅【。拌混:合需:气量大于细胞—。自身氧化需气量因此!以混:合搅拌需《气量作?为好氧消化池供气量!设计:控制参?数 : 》    微孔—。曝气器的空气洁【净,度要求高、》易堵塞、气压损失较!大、维护管》理工作量较》大、混?合,搅拌作用较弱因此】好氧消化池宜采用中!气泡空气扩散装置】如,穿孔管、中》气泡曝气盘等 ! : 8.?3.28 》 当采用鼓风—曝气时?应根据?鼓风机的输》出风:压、管?路和曝气《器的:阻力损失确定好氧消!化池的有效》深度一般鼓风机【的出口风压为55】kPa?~65kPa— ,有效深度宜采用【5.0?m~6.0m 】   —  采用鼓风曝气时!。易,形成较高的》泡沫层所以好氧消】。化池的超高不宜小】。于,。1.0m 】 8?.3.29  【好氧消化易产生大量!气泡和浮渣间歇运】行的好氧消化—池,一般:不设泥水分》离装置在停》止曝气期间利用静】。置沉淀实现泥—水分离因此消—。化池本身应》设有:排出上清《液的措?施如各种可调—或浮动?堰式:的,排水装置 — 《    《连续运行《的好氧消化池一般】其后设有《泥水分离《装置正?常运:行时:消,化,池,。本身不具备泥水分离!功能可不使》用上清液排出装置但!考虑检修等其他因素!宜设排出上》清液的措施如各种】分层:放水装置 —