7.3 污泥消化
Ⅰ 一般规定
7.3.1 根据污泥性质、环境要求、工程条件和污泥处置方式,选择经济适用、管理方便的污泥消化工艺,可采用污泥厌氧消化或好氧消化工艺。
7.3.2 污泥经消化处理后,其挥发性固体去除率应大于40%。
Ⅱ 污泥厌氧消化
7.3.3 厌氧消化可采用单级或两级中温消化。单级厌氧消化池(两级厌氧消化池中的第一级)污泥温度应保持33℃~35℃。
有初次沉淀池系统的剩余污泥或类似的污泥,宜与初沉污泥合并进行厌氧消化处理。
7.3.4 单级厌氧消化池(两级厌氧消化池中的第一级)污泥应加热并搅拌,宜有防止浮渣结壳和排出上清液的措施。
采用两级厌氧消化时,一级厌氧消化池与二级厌氧消化池的容积比应根据二级厌氧消化池的运行操作方式,通过技术经济比较确定;二级厌氧消化池可不加热、不搅拌,但应有防止浮渣结壳和排出上清液的措施。
7.3.5 厌氧消化池的总有效容积,应根据厌氧消化时间或挥发性固体容积负荷,按下列公式计算:
式中:td——消化时间,宜为20d~30d;
V——消化池总有效容积(m3);
Qo——每日投入消化池的原污泥量(m3/d);
Lv——消化池挥发性固体容积负荷[kgVSS/(m3·d)],重力浓缩后的原污泥宜采用0.6kgVSS/(m3·d)~1.5kgVSS/(m3·d),机械浓缩后的高浓度原污泥不应大于2.3kgVSS/(m3·d);
Ws——每日投入消化池的原污泥中挥发性干固体重量(kgVSS/d)。
7.3.6 厌氧消化池污泥加热,可采用池外热交换或蒸汽直接加热。厌氧消化池总耗热量应按全年最冷月平均日气温通过热工计算确定,应包括原生污泥加热量、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。选择加热设备应考虑10%~20%的富余能力。厌氧消化池及污泥投配和循环管道应进行保温。厌氧消化池内壁应采取防腐措施。
7.3.7 厌氧消化的污泥搅拌宜采用池内机械搅拌或池外循环搅拌,也可采用污泥气搅拌等。每日将全池污泥完全搅拌(循环)的次数不宜少于3次。间歇搅拌时,每次搅拌的时间不宜大于循环周期的一半。
7.3.8 厌氧消化池和污泥气贮罐应密封,并能承受污泥气的工作压力,其气密性试验压力不应小于污泥气工作压力的1.5倍。厌氧消化池和污泥气贮罐应有防止池(罐)内产生超压和负压的措施。
7.3.9 厌氧消化池溢流和表面排渣管出口不得放在室内,并必须有水封装置。厌氧消化池的出气管上,必须设回火防止器。
7.3.10 用于污泥投配、循环、加热、切换控制的设备和阀门设施宜集中布置,室内应设置通风设施。厌氧消化系统的电气集中控制室不宜与存在污泥气泄漏可能的设施合建,场地条件许可时,宜建在防爆区外。
7.3.11 污泥气贮罐、污泥气压缩机房、污泥气阀门控制间、污泥气管道层等可能泄漏污泥气的场所,电机、仪表和照明等电器设备均应符合防爆要求,室内应设置通风设施和污泥气泄漏报警装置。
7.3.12 污泥气贮罐的容积宜根据产气量和用气量计算确定。缺乏相关资料时,可按6h~10h的平均产气量设计。污泥气贮罐内、外壁应采取防腐措施。污泥气管道、污泥气贮罐的设计,应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的规定。
7.3.13 污泥气贮罐超压时不得直接向大气排放,应采用污泥气燃烧器燃烧消耗,燃烧器应采用内燃式。污泥气贮罐的出气管上,必须设回火防止器。
7.3.14 污泥气应综合利用,可用于锅炉、发电和驱动鼓风机等。
7.3.15 根据污泥气的含硫量和用气设备的要求,可设置污泥气脱硫装置。脱硫装置应设在污泥气进入污泥气贮罐之前。
Ⅲ 污泥好氧消化
7.3.16 好氧消化池的总有效容积可按本规范公式(7.3.5-1)或(7.3.5-2)计算。设计参数宜根据试验资料确定。无试验资料时,好氧消化时间宜为10d~20d。挥发性固体容积负荷一般重力浓缩后的原污泥宜为0.7kgVSS/(m3·d)~2.8kgVSS/(m3·d);机械浓缩后的高浓度原污泥,挥发性固体容积负荷不宜大于4.2kgVSS/(m3·d)。
7.3.17 当气温低于15℃时,好氧消化池宜采取保温加热措施或适当延长消化时间。
7.3.18 好氧消化池中溶解氧浓度,不应低于2mg/L。
7.3.19 好氧消化池采用鼓风曝气时,宜采用中气泡空气扩散装置,鼓风曝气应同时满足细胞自身氧化和搅拌混合的需气量,宜根据试验资料或类似运行经验确定。无试验资料时,可按下列参数确定:剩余污泥的总需气量为0.02m3空气/(m3池容·min)~0.04m3空气/(m3池容·min);初沉污泥或混合污泥的总需气量为0.04m3空气/(m3池容·min)~0.06m3空气/(m3池容·min)。
7.3.20 好氧消化池采用机械表面曝气机时,应根据污泥需氧量、曝气机充氧能力、搅拌混合强度等确定曝气机需用功率,其值宜根据试验资料或类似运行经验确定。当无试验资料时,可按20W/(m3池容)~40W/(m3池容)确定曝气机需用功率。
7.3.21 好氧消化池的有效深度应根据曝气方式确定。当采用鼓风曝气时,应根据鼓风机的输出风压、管路及曝气器的阻力损失确定,宜为5.0m~6.0m;当采用机械表面曝气时,应根据设备的能力确定,宜为3.0m~4.0m。好氧消化池的超高,不宜小于1.0m。
7.3.22 好氧消化池可采用敞口式,寒冷地区应采取保温措施。根据环境评价的要求,采取加盖或除臭措施。
7.3.23 间歇运行的好氧消化池,应设有排出上清液的装置;连续运行的好氧消化池,宜设有排出上清液的装置。