污泥厌氧消化技术现状及应注意的问题Word文档下载推荐.docx

1、污水中不溶性大分子有机物，如多糖、淀粉、纤维素、烃类（烷、烯、炔等）水解，主要产物为甲、乙、丙、丁酸、乳酸；紧接着氨基酸、蛋白质、脂肪水解生成氨和胺、多肽等。 产甲烷阶段（碱性发酵）：产甲烷细菌把甲酸、乙酸、甲胺、甲醇等基质通过不同途径转化为甲烷，其中最主要的基质为乙酸。全部反应可以概括为：淀 粉水解葡萄糖产酸菌乙酸甲烷菌甲烷脂 肪水解甘 油产酸菌乙酸甲烷菌甲烷蛋白质水解氨基酸产酸菌乙酸甲烷菌甲烷1.3厌氧消化池分类厌氧消化池从构造上一般分为池顶、池体和池底三部分：池顶主要起到收集沼气的作用；池体主要起到容纳作用；池底一般主要起到排泥的作用。按照消化池形状可以分为：圆柱形、椭圆形（卵形）和龟甲

2、形等。按照池顶结构形式可以分为：固定盖式和移动盖式。按照搅拌形式可以分为：机械搅拌和沼气搅拌两种形式；机械搅拌又分为泵搅拌、桨叶搅拌、水射器搅拌等；沼气搅拌又可分为气提式搅拌、竖管式搅拌和气体扩散式搅拌等。1.4国内应用情况2000年，建设部、国家环保局、科技部联合发布城市污水处理及污染防治技术政策规定：“处理能力达于10万m3/d的污水处理二级设施产生的污泥，宜采取厌氧消化工艺进行处理”。截至2011年，国内已建成市政污水处理厂3078座，其中配套建设厌氧消化系统的50余座，这其中稳定正常运行不超过10座。2010、2011年污泥处理处置十大推荐案例中共列入6个厌氧消化项目，其中还包括当时“

3、尚未进行24小时连续运行和冬季运行”的上海市白龙岗污水厂污泥处理工程。以下主要依据中国水网2010、2011年度污泥处理处置推荐案例评选资料及部分国内公开发表文献资料摘录列举国内正常运行的主要厌氧消化工程实例情况：夏家河项目占地2.47公顷，日处理市政污泥600吨。采用LIIP消化罐12个（圆柱形平底形式），直径16m，高度15m，有效高度11.2m，单位有效容积2230m3，污泥停留时间2225d，进泥含固率10%，污泥投配率45%，消化温度37，沼气日产量30000-32000 m3，池容产气率1.121.20m3/m3，经提纯处理后CH4 日产量16500立方米供应市政燃气。电耗1500

4、018000 kW.h/d（搅拌强度19.5W/m3）。沼渣脱水后含水率降至70%左右，送至垃圾填埋场晾晒填埋；沼液排至夏家河污水处理厂处理排放。项目工程总投资14913万元，运行成本130-150 元/吨。项目于2007年开工建设，2009年4月正式运行。麦岛项目为青岛麦岛140，000 m3/d污水处理厂扩建工程配套子项目，污水厂占地3.9公顷，污泥系统处理规模48tDS/d（相当于含水率80%脱水污泥240t/d）。采用圆柱形消化池2座，直径29.3m，高度25.7m，有效高度18m，单位有效容积12700m3，污泥停留时间20d，进泥含固率3.84%，污泥投配率1.9kgDS/m3.d

5、，消化温度352，沼气日产量1440015000 m3，池容产气率0.59m3/m3，产品首先用于4台500kVA沼气发电机能源，剩余的沼气通过火炬燃烧。搅拌强度0.9W/m3。沼渣脱水后含水率降至78%以下，送至垃圾填埋场或堆肥处理；沼液由污水处理厂处理排放。项目于2008年6月正式运行。小红门项目为北京小红门600，000 m3/d污水处理厂工程配套子项目，污泥系统处理规模132.5tDS/d（相当于含水率80%脱水污泥662.5t/d）。采用卵形消化池5座，单位有效容积12300m3，污泥停留时间20d，进泥含固率3.2%，污泥投配率5%，消化温度35，沼气日产量30000m3，池容产气

6、率0.49m3/m3，产品用于沼气拖动鼓风机。搅拌强度3W/m3。沼渣脱水后含水率降至83%左右，送至石灰干化车间干化外运填埋；项目工程总投资20000万元，运行费用1464万元/年。项目于2008年11月竣工正式投入运行。白龙岗项目为上海白龙岗污水厂2，000，000 m3/d污水处理厂升级改造工程配套子项目，污泥系统处理规模204tDS/d（相当于含水率80%脱水污泥1020t/d）。采用卵形消化池8座，池体最大直径25m，垂直高度44m（地上32m，地下12m），单位有效容积12400m3，设计污泥停留时间24.3d，进泥含固率5%，污泥投配率4.1%，消化温度3335，沼气日产量445

7、12m3，池容产气率0.45m3/m3，产品用于消化池加热保温和后续污泥干化。搅拌强度4.7W/m3。沼渣脱水后含水率降至75%左右，送至流化床干化工序处理至含固率70%外运；项目工程总投资63000万元，运行成本约120 元/吨脱水污泥。项目于2010年10月建成，2011年4月12日进入调试运行。新疆乌鲁木齐河东污水厂污泥消化及热电联产项目为新疆乌鲁木齐河东污水厂原污泥厌氧消化系统维修改造项目。污泥系统处理规模79tDS/d（相当于含水率80%脱水污泥395t/d）。采用圆柱形消化池4座，直径20m，高度30.2m，期中柱体高度20m，单位有效容积7164m3，污泥停留时间16d，进泥含固

8、率4%，消化温度35，沼气日产量41225 m3。产品首先用于沼气发电机能源，剩余的沼气通过火炬燃烧。电耗60000kW.h/d（搅拌强度0.94W/m3）。沼渣脱水后含水率降至78%左右，送至垃圾填埋场或堆肥处理；注：按照0.85Nm3/kgVSS产气率估算，上述污泥系统处理规模与沼气日产量对应100%的有机质含量和60%的降解率，显然失实。项目于2006年由于设备问题停用，2009年经改造后恢复运行使用，2010年底开始4座消化池正常运行。郑州王新庄污水厂污泥厌氧消化及沼气利用项目为郑州王新庄污水厂工程配套子项目，污泥系统处理规模相当于含水率80%脱水污泥330t/d。采用圆柱形消化池，一

9、级3座，二级1座，直径28.8m，高度20.2m，期中柱体高度14.5m，单位有效容积10000m3，污泥总停留时间24d，进泥含固率5%，污泥投配率5%，消化温度351，沼气日产量20000 m3左右，池容产气率0.5m3/m3，经提纯处理后CH4 日产量10000立方米供应市政燃气。项目于2001年正式运行，根据，进泥含水率94.89%，沼气产量17625m3/d，基本达到设计指标。表1.1厌氧消化典型案例主要技术参数对比夏家河麦岛小红门白龙岗河东王新庄DS处理量12048132.52047966消化池类型圆柱形（平底）圆柱形卵形单池有效容积223012700123001240071641

10、0000消化池数量122584一级消化SRT22-252024.31618二级消化SRT6含固率103.8-43.2投配率4-54.1消化温度373533-35沼气总产量2760014400300004451220000容积沼气产率/m3.d1.120.590.490.450.5污泥沼气产率/tDS.d10.515.011.38.912.6搅拌强度19.50.934.7脱水沼渣含水率70788375工程投资1491363000折合运行成本130-15060-70约120运行时间2009.42008.62008.112011.42010.420012. 处理过程应注意的问题2.1泥质中国城镇污水

11、处理厂水质与发达国家存在差异，在污水处理工艺选择和优化方面已经积累了丰富的经验，在污泥处理处置方面同样可以借鉴污水处理经验，在充分分析掌握中国泥质特点的前提下，引入国外成熟技术时，应在本土化改良后谨慎适度推广，否则将只能是事倍功半，甚至无功而返。中国城镇污水处理厂污泥有机质含量呈现地域和季节不均匀特点，总体水平较发达国家明显偏低。我国2001年抽样调查数据较美国2000年统计数据低28%，这主要是由于我国市政污水进水浓度偏低造成的；2009年抽样数据较2001年低25%，这主要是由于新建大量中小污水处理厂，较大中城市污水处理厂进水浓度更低。下表清楚地反映了上述情况。表2.1城市污水处理厂有机质

12、含量统计表（单位：g/kg）项目消化池有机质TNTP北京高碑店污水厂48229.47.17.0太原杨家堡污水厂28114.23.4杭州四堡污水厂卵 形31811.011.57.4无锡芦村污水厂33321.75.8天津纪庄子污水厂41432.614.09.1西安第四污水厂22215.29.6上海白龙岗污水厂5302001年平均 （样本数：29）38427.114.36.92009年平均 （样本数：98）28728.521.55.42美国2000年平均53426.08.14.0HRT=20d的情况下，如果按照50%的有机物降解率和0.85Nm3/kgVSS的产气率估算，本文1.4节所列举的项目有机质含量平均应达到55%以上，方可实现设计产气率目标；按照45%的有机物降解率和0.8Nm3/kgVSS的产气率估算，本文1.