污水处理的两级厌氧消化工艺原理介绍
水满则溢111
2022年09月07日 14:07:07
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本节主要讲解两级厌氧消化和两相厌氧消化。 01  两级厌氧消化相关规定 两级厌氧消化将整个消化过程分为两级,第一级消化池加热、搅拌和收集污泥气,第二级消化池不加热不搅拌,利用第一级消化池的余热继续消化,其主要功能是浓缩和排除上清液。 ▲两级厌氧消化池 有关于两级厌氧消化工艺,《室外排水设计规范》相关条款给出了说明,分别见如下所述。 第7.3.3条: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污泥,宜与初沉池污泥合并进行厌氧消化处理。对于第7.3.3条有如下三条解释:

本节主要讲解两级厌氧消化和两相厌氧消化。

01  两级厌氧消化相关规定

两级厌氧消化将整个消化过程分为两级,第一级消化池加热、搅拌和收集污泥气,第二级消化池不加热不搅拌,利用第一级消化池的余热继续消化,其主要功能是浓缩和排除上清液。

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两级厌氧消化池

有关于两级厌氧消化工艺,《室外排水设计规范》相关条款给出了说明,分别见如下所述。

第7.3.3条: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污泥,宜与初沉池污泥合并进行厌氧消化处理。对于第7.3.3条有如下三条解释:

1.厌氧消化根据消化温度的高低分为三种:常温消化(10~30℃)、中温消化(35℃)左右和高温消化(53℃左右)。高温厌氧消化耗能很高,一般情况下不经济。

2.分级的意义在于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。

3.有初次沉淀池的系统,剩余污泥的C/N比大约5成左右或者更低,而厌氧消化的最佳C/N比是(10~18):1,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”指的是当采用长泥龄的污水处理系统时,即便不设初沉池,由于微生物的内源呼吸消耗,二沉池排出的剩余污泥C/N比也很低,厌氧消化也难于进行。而当采用相当于延时曝气工艺污水处理系统时,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。

第7.3.4条规定单级厌氧消化池(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,但应由防止浮渣结壳和排出上清液的措施。对于第7.3.4有如下2点说明:

1.第一级厌氧消化池与第二级厌氧消化池的容积比多采用2:1,与第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,当连续或自控排出第二级消化池中的上清液,或设有后续污泥浓缩池时,容积比可以适当放大,但不宜大于4:1,当非连续或非自控排出第二级消化池中的上清液,或不设置后续污泥浓缩池时,容积比可适当减少,但不宜小于2:1。

2.对第二级消化池,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。

02  两级厌氧消化的设计计算

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蛋形厌氧消化池

第7.3.5条规定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:

?V=Qo?td(7.3.5-1),式中td指消化时间,宜为20~30d;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)。

?V=Ws/Lv(7.3.5-2),式中Ws指每日投入消化池的原污泥中的挥发性干固体重量(kgVSS/d),LS指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0.6~1.5kgVSS/(m3?d),机械浓缩后的高浓度原污泥不应大于2.3kgVSS/(m3?d)。

对于两级厌氧消化构筑物数量,可以不遵循《室外排水设计规范》中有关于相同构筑物要至少设2座的规定,可以设置1座,所以当一级和二级厌氧消化池的容积比为2:1时,可以选择2座一级厌氧消化池和1座二级厌氧消化池。

03  本节总结

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▲蛋形厌氧消化池

本节主要讲述了两级厌氧消化相关知识,需要大家掌握的有以下4个点:

1.两级厌氧消化池的第一级加热,第二级不加热,但是需要搅拌;

2.厌氧消化分为低温、中温和高温消化,切记不是温度越高,消化效率越好,一定要记住这三种消化都有自己最合适的消化温度区间;

3.延时曝气氧化工艺生物污泥不必消化;

4.对于两级厌氧消化构筑物数量,当一级和二级厌氧消化池的容积比为2:1时,可以选择2座一级厌氧消化池和1座二级厌氧消化池。

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