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,