7 3,污泥消化.一般规定7。3、1,规定污泥消化可采用厌氧消化或好氧消化两种方法 应根据污泥性质,环境要求、工程条件和污泥处置方式,选择经济适用,管理便利的污泥消化工艺,污泥厌氧消化系统由于投资和运行费用相对较省 工艺条件.污泥温度。稳定、可回收能源.污泥气综合利用、占地较小等原因。采用比较广泛 但工艺过程的危险性较大、污泥好氧消化系统由于投资和运行费用相对较高、占地面积较大,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 但好氧消化工艺具有有机物去除率较高 处理后污泥品质好.处理场地环境状况较好。工艺过程没有危险性等优点.污泥好氧消化后,氮的去除率可达60、磷的去除率可达90、上清液回流到污水处理系统后.不会增加污水脱氮除磷的负荷。一般在污泥量较少的小型污水处理厂.国外资料报道当污水厂规模小于1.8万m3,d时。好氧消化的投资可能低于厌氧消化 或由于受工业废水的影响、污泥进行厌氧消化有困难时、可考虑采用好氧消化工艺,7,3 2。规定污泥消化应达到的挥发性固体去除率,据有关文献介绍。污泥完全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40,50,据有关文献介绍、污泥完全好氧消化的挥发性固体分解率最高可达到80,对于运行良好的好氧消化池 在有限消化时间,15d,25d.内.挥发性固体分解率可达到50 据调查资料.我国现有的厌氧或好氧消化池设计有机固体分解率在40,50。实际运行基本达到40,城镇污水处理厂污染物排放标准.GB、18918规定.污泥稳定化控制指标中有机物降解率应大于40 本规范也规定挥发性固体去除率应大于40.污泥厌氧消化7 3。3 规定污泥厌氧消化方法和基本运行条件 污泥厌氧消化的方法、有高温厌氧消化和中温厌氧消化两种.高温厌氧消化耗能较高、一般情况下不经济、国外采用较少。国内尚无实例。故未列入,在不延长总消化时间的前提下.两级中温厌氧消化对有机固体的分解率并无提高.一般由于第二级的静置沉降和不加热、一方面提高了出池污泥的浓度,减少污泥脱水的规模和投资。另一方面提高了产气量。减少运行费用,但近年来随着污泥浓缩脱水技术的发展,污泥的中温厌氧消化多采用一级,因此规定可采用单级或两级中温厌氧消化,设计时应通过技术经济比较确定.厌氧消化池.两级厌氧消化中的第一级、的污泥温度 不但是设计参数、而且是重要的运行参数。故由原规范中的 采用、改为。保持.有初次沉淀池的系统,剩余污泥的碳氮比大约只有5或更低。单独进行厌氧消化比较困难,故规定宜与初沉污泥合并进行厌氧消化处理,类似污泥、指当采用长泥龄的污水处理系统时,即便不设初次沉淀池.由于细菌的内源呼吸消耗 二次沉淀池排出的剩余污泥的碳氮比也很低.厌氧消化也难于进行。当采用相当于延时曝气工艺的污水处理系统时.剩余污泥的碳氮比更低、污泥已经基本稳定。没有必要再进行厌氧消化处理,7,3 4,规定厌氧消化池对加热 搅拌 排除上清液的设计要求和两级消化的容积比,一级厌氧消化池与二级厌氧消化池的容积比多采用2,1,与二级厌氧消化池的运行控制方式和后续的污泥浓缩设施有关、应通过技术经济比较确定。当连续或自控排出二级消化池中的上清液。或设有后续污泥浓缩池时.容积比可以适当加大,但不宜大于4 1,当非连续或非自控排出二级消化池中的上清液。或不设置后续污泥浓缩池时、容积比可适当减小,但不宜小于2 1.对二级消化池,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.所以增加了有关防止浮渣结壳的要求.本条规定的是国内外通常采用的方法、7、3,5.规定厌氧消化池容积确定的方法和相关参数 采用浓缩池重力浓缩后的污泥、其含水率在96 98,之间、经测算.当消化时间在20d、30d时 相应的厌氧消化池挥发性固体容积负荷为0,5kgVSS m3 d,1 5kgVSS.m3。d 沿用原规范推荐值0。6kgVSS。m3、d、1。5kgVSS,m3.d、是比较符合实际的、对要求除磷的污水厂 污泥应当采用机械浓缩,采用机械浓缩时 进入厌氧消化池的污泥含水率一般在94、96,之间,原污泥容积减少较多、当厌氧消化时间仍采用20d 30d时 厌氧消化池总容积相应减小、经测算.这种情况下厌氧消化池的挥发性固体容积负荷为0,9kgVSS。m3,d。2。3kgVSS,m3、d,所以规定当采用高浓度原污泥时,挥发性固体容积负荷不宜大于2,3kgVSS。m3.d 当进入厌氧消化池的原污泥浓度增加时、经过一定时间的运行,厌氧消化池中活性微生物浓度同步增加.即同样容积的厌氧消化池 能够分解的有机物总量相应增加.根据国外相关资料。对于更高含固率的原污泥.高负荷厌氧消化池的挥发性固体容积负荷可达2,4kgVSS,m3.d、6,4kgVSS m3,d.说明本条的规定还是留有余地的、污泥厌氧消化池挥发性固体容积负荷测算见表26。表26。污泥厌氧消化池挥发性固体容积负荷测算7 3、6.规定厌氧消化池污泥加热的方法和保温防腐要求.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,有的扩建项目仍沿用了蒸汽直接加热方式.原规范列举的其他污泥加热方式 实际上均属于蒸汽直接加热、但太具体化,故取消、规定了热工计算的条件。内容和设备选型的要求、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破坏作用,为延长使用年限 池内壁应当进行防腐处理,7 3.7、规定厌氧消化池污泥搅拌的方法和设备配置要求,由于用于污泥气搅拌的污泥气压缩设备比较昂贵、系统运行管理比较复杂。耗能高.安全性较差。因此本规范推荐采用池内机械搅拌或池外循环搅拌.但并不排除采用污泥气搅拌的可能性.原规范对连续搅拌的搅拌、循环。次数没有规定。导致设备选型时缺乏依据,本次修编参照间歇搅拌的常规做法,5h、10h搅拌一次。规定每日搅拌。循环 次数不宜少于3次。相当于至少每8h。每班,完全搅拌一次、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,7 3.8。关于污泥厌氧消化池和污泥气贮罐的密封及压力控制的规定.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与污泥气贮罐的工作压力相同,给水排水构筑物施工及验收规范,GBJ。141,90要求厌氧消化池应进行气密性试验。但未规定气密性试验的压力.实际操作有困难。故增加该项要求、规定气密性试验压力按污泥气工作压力的1.5倍确定,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,如设置超压或负压检测,报警与释放装置.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.如果操作不当、浮动盖式的厌氧消化池和污泥气贮罐也有可能发生超压或负压,故将原规范中的。固定盖式消化池,改为,厌氧消化池,7,3,9.关于污泥厌氧消化池安全的设计规定、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应设回火防止器,7 3、10.关于污泥厌氧消化系统合理布置的规定。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.关于通风报警和防爆的设计规定、存放或使用污泥气的贮罐,压缩机房,阀门控制间,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,应设置通风设施和污泥气泄漏报警装置,7,3、12.关于污泥气贮罐容积和安全设计的规定,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。但由于污泥气产量的计算带有估算的性质.用气设备也可能不按预定的时序工作 计算结果的可靠性不够、实际设计大多按6h。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破坏作用,为延长使用年限、贮罐的内外壁均应当进行防腐处理。污泥气贮罐和管道贮存输送介质的性质与城镇燃气相近.其设计应符合现行国家标准、城镇燃气设计规范,GB 50028的要求,7 3,13,关于污泥气燃烧排放和安全的设计规定.为防止大气污染和火灾 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应设回火防止器 7,3、14。规定污泥气应当综合利用,污水厂的污泥气一般多用于污泥气锅炉的燃料。也有用于发电和驱动鼓风机的.7.3。15,关于设置污泥气脱硫装置的规定、经调查,有些污水厂由于没有设置污泥气脱硫装置。使污泥气内燃机。用于发电和驱动鼓风机,不能正常运行或影响设备的使用寿命,当污泥气的含硫量高于用气设备的要求时,应当设置污泥气脱硫装置 为减少污泥气中的硫化氢等对污泥气贮罐的腐蚀,规定脱硫装置应设在污泥气进入污泥气贮罐之前,尽量靠近厌氧消化池 污泥好氧消化7、3,16,规定好氧消化池容积确定的方法和相关参数,好氧消化池的设计经验比较缺乏、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,对二沉污泥 剩余污泥,为10d,15d 对混合污泥为15d,20d。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0,38kgVSS,m3,d.2.24kgVSS。m3。d,在上述资料中。对于挥发性固体容积负荷,所推荐的下限值显然是针对未经浓缩的原污泥、含固率和容积负荷偏低 不经济。上限值是针对消化时间20d的情况,未包括消化时间10d的情况、因此在时间上不配套,根据测算 在10d。20d的消化时间内、当处理一般重力浓缩后的原污泥、含水率在96。98,之间、时、相应的挥发性固体容积负荷为0、7kgVSS。m3。d。2 8kgVSS,m3、d 当处理经机械浓缩后的原污泥。含水率在94,96 之间,时。相应的挥发性固体容积负荷为1。4kgVSS,m3,d 4、2kgVSS.m3,d。因此本规范推荐 好氧消化时间宜采用10d、20d,一般重力浓缩后的原污泥、挥发性固体容积负荷宜采用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 污泥好氧消化池挥发性固体容积负荷测算见表27,表27、污泥好氧消化池挥发性固体容积负荷测算7.3、17.关于好氧消化池污泥温度的规定、好氧消化过程为放热反应.池内污泥温度高于投入的原污泥温度、当气温在15,时.泥温一般在20,左右.根据好氧消化时间和温度的关系 当气温20.时 活性污泥的消化时间约需要16d、18d.当气温低于15 时,活性污泥的消化时间需要20d以上、混合污泥则需要更长的消化时间.因此规定当气温低于15,时,宜采取保温.加热措施或适当延长消化时间.7,3,18。规定好氧消化池中溶解氧浓度.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,溶解氧浓度,可采用在线仪表测定 并通过控制曝气量进行调节 7,3.19。规定好氧消化池采用鼓风曝气时,需气量的参数取值范围、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 015m3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。min,0。04m3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 025m3空气。m3池容。min。0,03m3空气.m3池容,min、搅拌混合需气量为0.04m3空气,m3池容,min,0、06m3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,采用鼓风曝气时.空气扩散装置不必追求很高的氧转移率.微孔曝气器的空气洁净度要求高、易堵塞、气压损失较大。造价较高,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 7,3,20.规定好氧消化池采用机械表面曝气时。需用功率的取值方法。好氧消化池采用机械表面曝气时.应根据污泥需氧量,曝气机充氧能力.搅拌混合强度等确定需用功率 宜根据试验资料或类似工程经验确定,当缺乏资料时.表面曝气机所需功率可根据原污泥含水率选用.原污泥含水率高于98.时 可采用14W,m3池容、20W,m3池容 原污泥含水率为94.98、时,可采用20W。m3池容、40W m3池容 因好氧消化的原污泥含水率一般在98,以下.因此表面曝气机功率宜采用20W,m3池容 40W、m3池容,原污泥含水率较低时。宜采用较大的曝气机功率,7、3,21 关于好氧消化池深度的规定 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。管路和曝气器的阻力损失来确定,一般鼓风机的出口风压约为55kPa,65kPa,有效深度宜采用5,0m,6,0m 当采用机械表面曝气时、应根据设备的能力来确定、即按设备的提升深度设计有效深度 一般为3。0m、4 0m.采用鼓风曝气时,易形成较高的泡沫层,采用机械表面曝气时.污泥飞溅和液面波动较大。所以好氧消化池的超高不宜小于1,0m,7,3、22。关于好氧消化池加盖的规定,好氧消化池一般采用敞口式。但在寒冷地区,污泥温度太低不利于好氧消化反应的进行 甚至可能结冰、因此应加盖并采取保温措施,大气环境的要求较高时 应根据环境评价的要求确定好氧消化池是否加盖和采取除臭措施 7 3、23,关于好氧消化池排除上清液的规定。间歇运行的好氧消化池。一般其后不设泥水分离装置、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。