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白龙港污水处理厂污泥消化及运行分析

2018年12月20日 11:39:02

来源:中国给水排水(微信号: CNWW1985)

编辑:蒋玲燕

 

 

上海市白龙港污水处理厂污泥厌氧消化工程是目前国内最大的污泥厌氧消化工程。该工程于2011年5月完成启动调试,其工程运行数据对污泥厌氧消化系统的工程设计与调试运行具有非常重要的借鉴意义。

 

1、工艺流程

 

白龙港厂厌氧消化系统工艺流程见图1。该厌氧消化系统设计日处理量204tDs/d,进泥流量4,080m3/d,日产沼气44,512m3/d。

 

 

2、工程调试情况

 

系统共有8座单体容积12,400m3的消化池,从成本控制及经验积累的角度出发,采用了原始培养和接种培养两种启动模式。第一批启动的消化池为1#和3#,采用原污泥启动;第二批启动的消化池为2#和4#,通过1#和3#消化池内厌氧污泥进行接种启动,接种量约1,000~2,000m3。剩余4组消化池(5#~8#)采用第二批同样的方法启动。

 

3、运行控制措施

 

3.1 进泥及排泥系统

 

在运行过程中,由于消化池浮渣较严重,主要采用顶部进泥方式,通过进泥与搅拌同时作用击碎浮渣,使浮渣层不易形成。排泥则采用重力排泥。

 

3.2 加热系统

 

加热系统的控制(35~36℃)主要是通过在线温度计测定池内温度,通过启停热水循环泵对相应消化池进行加热。在每条独立的消化池管线中都安装了一个套管式热交换器,原污泥和消化池内的循环污泥并入同一根污泥管道,进入套管式热交换器与热水进行热交换。热水通过锅炉供给,锅炉使用的燃料则是厌氧消化产生的沼气。

 

3.3 搅拌系统

 

搅拌系统采用池内导流式和池外泵循环相结合的水力循环搅拌。目前消化池采用连续搅拌方式,池顶搅拌机可正转和反转,由于正转后存在严重的泡沫问题,仅在搅拌效果不佳的情况下通过正转改善消化池搅拌效果。

 

3.4 沼气收集处理储存系统

 

沼气收集系统主要包括集气罩以及沼气管路。沼气处理设施主要由砾石粗过滤器、湿式脱硫塔和干式脱硫塔组成。

 

3.5 指标监测与分析

 

主要化验指标及检测频率如表1所示。进泥指标主要用以控制消化池运行负荷,出泥指标则用来分析消化池内微生物情况及其对有机物的处理能力,并通过控制VFA、碱度和pH以防止消化池过负荷并预防严重酸化现象的发生。

 

表1 白龙港污水处理厂消化池检测项目及频率

 
检测项目 检测频率
温度 在线监测
进泥含水率、PH、有机物含量 每天一次
出泥含水量、PH、有机物含量、碱度、VFA 每两天一次
 
 

4、消化池运行情况

 

4.1 进泥量

 

2012年进泥体积量和绝干量平均值分别为3,062.4±454.0m3/d和156.3±23.8 tDS/d。

 

4.2 产气量

 

沼气产率最大值和最小值分别出现于5月和8月,为1.04和0.64m3/kgVSS,年平均值为0.82±0.11m3/kgVSS。

 

4.3 碱度与VFA

 

VFA与碱度的比值可用于判断厌氧消化系统是否稳定,一般控制在0.20以下。2012年白龙港厂厌氧消化系统碱度控制在2,400mg/L以上,VFA的控制范围为123~313 mg/L,两者比值为0.057,厌氧消化池运行良好。

 

4.4 沼气利用分析

 

系统所产生的沼气作为能源供锅炉使用,优先保证消化系统的自身加热需求,富余沼气作为污泥干化系统能源。厌氧消化池在满负荷条件下(进泥量4,080m3/d)时,设计日平均产气量4,4512m3/d,折合单位污泥产气量为10.91m3/m3污泥,日平均耗气量为21,106m3/d。根据需热情况不同,夏季与冬季日平均耗气量分别为16,275m3/d和28,805m3/d。

 

单位污泥实际年均产气量为10.73m3/m3污泥,与设计值较为接近。但由于污泥性质的季节性变化,产气量范围为7.24~13.82m3/m3污泥。

 

5、问题及对策

 

5.1 浮渣及泡沫

 

采取的主要措施为:(1) 加强消化池池顶的巡视力度,通过观察窗对池内泡沫情况进行判定,并及时采取措施;(2) 机械除泡无法满足需求时,添加除泡剂提高除泡效果;(3) 通过顶部进泥的方式击碎浮渣层;(4) 定期安排消化池顶部浮渣排放作业,使浮渣通过顶部浮渣门排出池外。

 

5.2 鸟粪石结晶

 

在实际运行中已发现较为严重的鸟粪石结垢问题。目前的应对措施是定期进行管路维护保养,根据经验对易发生鸟粪石结晶的消化池管路及外围管路进行定期疏通,尤其是弯头部位。

 

5.3 砂粒积累

 

主要采取的措施是开展污泥杂质前端分离研究,对含砂量较大的初沉污泥通过杂质分离器进行分离。

 

来源:中国给水排水(微信号: CNWW1985)

 

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