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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~3!0d)内挥发—性固体分解率可达到!40%~《50% 【  ? ,  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】%~50《%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>40》%,采用好?氧消化时有机—物降解率>4—0,%”: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G《B 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140t/d含水!率为8?5%的餐厨垃圾【和120t/—d含水率为80%】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1:280?。0m3?厌氧消化温度为38!℃停:。留时间为25d~3!0d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0.77》m3/kgVS(】 去除)有机物降】解率平均为5—。1.8% 》 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37℃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:3,7,℃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℃~3《8℃  !   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%~1》0%: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.【11  《。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 【8.3.1》3  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4h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《0141规定—在气密性试》验,压力为?。池,体工作压力的—1.5倍时》2,4h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 ! 8.3.16【 , 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CH4、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~10h》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(IP《C,C)200》6,年出版?的国:家温室气体调查【指南其温室效—应是CO2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21?000kJ/—m3~2《5000k》。J/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10】d~15d —混合污?泥,1,5d~2《0d(个别资料推荐!15d~25d【),。;污泥好氧消化【。的挥发?性固体?容积负荷一般为0.!38:kgVSS》/(m3·d—)~2.24—。kgV?SS/(《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《.7kgVSS【/,(m3·d)—~2.8《kgV?SS/(m3·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/(m3】·d)~4.2kg!VSS/(》。m3·d《)  】   因此》本标准推荐好氧【消化时间宜采用10!d~20d重力浓】。缩后的原污泥—其挥发性固体容积】负荷宜采《用0.7kgVSS!/,(m3·d》。)~2.《8kgVS》S/(?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4.2kgVS】S/:(m3·《d):以一定的原污泥干固!体量(10》0kg/d)、挥】发性干固体比例(7!0%:)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?3,0 《 ? 8.】3.2?5  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 【 8.3.26【  :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?。2m:g/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 ! : 8.3.2—7  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)·mi》n] ?搅拌混?合需气量为0—.02m3(空气】)/[m3》(池容)·min】]~0?.0:4m3(空气)/[!m3(?池容)·min【。], 初沉?。污泥或混合污泥【的细:胞自身氧化需气量为!0.025》m3:(,空气)/[m3(池!容,。。)·:。。min]~0—.03m3》(空气)/》[m3(《池容)·m》in] 搅拌—混合:需气量为0.04】m3(空气)/[m!3(:。池容)·《。。min]~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5【5kPa《~65kP》a 有效深度宜采】用5.0m~—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 》