焦点提醒：北排经验：热水解厌氧消化系统的启动与调试 今朝，高级厌氧消化首要有高温消化、两相消化、协同消化和热水解厌氧消化等手艺情势。本文对北京某污水处置厂热水解厌氧消化系统的启动和运转调试案例进行了总结。 今朝，高级厌氧消化首要有高温消化、两相消化、协同消化和热水解厌氧消化等手艺情势。本文对北京某污水处置厂热水解厌氧消化系统的启动和运转调试案例进行了总结。 01 污水处置厂简介 污水处置厂为新建，采取MBR工艺，设想污水处置量60万m3/d。自2016年10月最先投入运转，其污泥处置工艺采取污泥浓缩+污泥预脱水+热水解+厌氧消化+板框脱水，其工艺流程见图1。厂内设想有4条热水解线，最年夜处置能力为244 t DS/d，除本厂产泥可全数处置外，还可协同措置其他污水处置厂发生的湿泥。消化池采取钢制柱型布局，共5座，单座有用容积11 450m3。消化池进泥全数为残剩污泥。 02 热水解厌氧消化手艺 2.1热水解手艺 热水解手艺是指污泥在密闭容器中进行物理、化学反映，将微生物细胞壁进行破裂，加速固体无机物的消融和水解速度，同时可杀灭污泥中病原菌和蛔虫卵，实现污泥的无害化处置。污泥热水解进程作为厌氧消化的预处置进程，起首污泥进入浆化罐，操纵工艺的废热对污泥进行加热，凡是污泥会加热到90 ℃然落后入反映罐。反映罐的数目按照处置范围巨细而有所分歧（厂内单条线设4个反映罐，每一个反映罐有用容积12m3，固相空间8m3，气相空间4m3），在反映罐内经由过程汽锅发生的蒸汽将污泥加热到165 ℃摆布，压力保持在0.65 MPa，反映30 min摆布；反映以后的污泥经由过程压差进入闪蒸罐进行闪爆，细胞壁年夜量破裂，释放出细胞内的卵白质、矿物资等，使之成为易降解的氨基酸、挥发性脂肪酸和碳水化合物等小份子物资。反映罐和闪蒸罐的废气前往浆化罐预热下一批污泥，闪蒸罐出泥温度凡是在110 ℃，需颠末稀释、冷却后再进入消化池。 2.2厌氧消化手艺 厌氧消化手艺能够分化无机物发生年夜量沼气，同时可对沼����Ϸapp气进行收受接管再操纵，能够实现污泥的不变化、减量化。是以，污泥厌氧消化手艺活着界列国获得普遍利用。依照三阶段理论，保守厌氧消化需履历水解、产酸、产甲烷3个阶段，在水解阶段，污泥中无机物在微生物细胞壁的庇护下，很难被水解酶水解，形成水解周期相对较长，使得污泥逗留时候响应增添。为处理保守厌氧消化手艺处置效力不高问题，国表里进行了年夜量研究，且发现了良多采取物理、化学、生物等细胞破壁手艺方式，以提高污泥厌氧消化处置效力。热水解手艺作为厌氧消化的预处置进程，能够有用提高厌氧消化效力。 03 热水解厌氧消化系统启动 该污水处置厂厌氧消化系统为中温厌氧消化，进排泥采取底部进泥、顶部溢流排泥体例；搅拌体例采取机器搅拌；前端设有两级换热系统，一级换热为热水解出泥颠末一级板式换热器进行水、泥换热，将热水解后污泥降温至60 ℃摆布经由过程进泥泵注入消化池，二级换热为消化池内污泥颠末二级板式换热器进行本身内轮回换热，到达节制池内温度目标；后端设有沼气脱硫系统、沼气存储系统、沼气操纵系统，沼气操纵系统首要为沼气汽锅燃烧发生蒸汽供热水解利用和冬季采暖利用，为充实操纵沼气能源，后期会插手沼气发电项目。 3.1消化系统启动体例 因为该污水处置厂为新建厂，未履历保守厌氧消化向高级厌氧消化的转换进程，采取污泥接种培育间接启动的体例。起首启动1#、2#、5# 3座消化池，操纵冷却水泵向3座消化池各注入5 000m3再生水，完成清水联动今后，最先对3座消化池、气柜和沼气管线气相空间进行氮气置换，直到消化池内氧气含量降到5%以下。在清水联动和氮气置换时代经由过程汽锅采暖系统对3座消化池进行加热，当池内温度到达35 ℃时最先进行污泥接种操作。3座消化池不变运转后再启第4座（3#）消化池，第4座启动进程未经氮气置换，采取现有3座消化池向其间接排泥的体例，使其敏捷到达工作液位以最短时候避开沼气爆炸极限区。第5座（4#）消化池启动体例同第4座。 3.2污泥接种培育 本次污泥接种培育采取北京某污水处置厂热水解厌氧消化后的污泥进行接种，单池接种4 000m3，接种后继续补水至工作液位，接种时代天天监测池内温度、pH和甲烷含量转变，接种后第8天甲烷含量跨越30%最先对沼气管线进行并网操作，接种第10天沼气管线内甲烷含量到达45%可燃烧状况。历经14天完成3座消化池接种培育工作。图2为3座消化池接种时代甲烷含量转变环境。 3.3热水解系统启动体例 污泥接种培育工作竣事后，启动热水解系统向消化池内进热水解后污泥，第1天热水解处置泥量依照消化池内污泥绝干量的10%设置运转批次，第2天今后依照上一天进泥绝干的5%增添负荷，并公道分派至3座消化池。起首启动2条热水解出产线，当2条出产线到达满负荷运转后启动第3条出产线。 04 热水解厌氧消化系统调试运转阐发 4.1系统不变性阐发 酸碱比即VFA/TAC和沼气中CH4含量是判定消化系统运转是不是不变主要目标，一般运转时，VFA/TAC一般＜0.3。当VFA/TAC＞0.3并继续升高时，预示系统运转可能呈现非常，VFA将会不竭增高，随之pH呈现降落。图3为1#、2#、5# 3座消化池VFA/TAC转变环境。3座消化池VFA/TAC根基保持在0.1摆布，未呈现＞0.3的环境，注解调试运转时代系统运转比力不变。 沼气中CH4含量转变也可猜测系统运转是不是不变，当CH4含量忽然降落时，申明进泥中具有有毒物资形成甲烷菌中毒，当CH4含量逐步降落时，注解消化池进泥无机负荷超负荷。自消化系统投加热水解污泥后池内甲烷含量根基保持在50%~62%，注解池内微生物情况健康，热水解厌氧消化系统全体运转不变。 4.2系统效能阐发 4.2.1沼气产量和速度 经由过程对消化系统沼气产量随消化池进泥量转变阐发注解，如图4所示，颠末热水解后的污泥能够有用缩短水解周期，从而提高厌氧消化机能，使得消化池内产气速度较快，跟着进泥负荷的晋升，沼气产量也随之增添。今朝，所产沼气首要用在厂内沼气汽锅燃烧发生蒸汽供热水解操纵，过剩沼气经由过程废气燃烧器处置。 4.2.2调试阶段数据对照阐发 经由过程对换试阶段运转数据的阐发，各项数据根基合适设想要求，注解系统整体运转不变，同时也具有后续在本钱和系统不变性、沼气操纵等方面需改良优化的问题(见表1)。 05 调试进程需留意问题 因为热水解厌氧消化系统在国内运转不变水厂相对较少，采取污泥接种培育间接启动的体例也是全国首例。是以，在启动调试运转进程中不免会碰到一些问题，影响到系统的全体效力和平安性和不变性。 5.1进泥泥质节制 因为热水解系统是一套封锁的全主动系统，对进泥泥质要求较高，一旦泥中含有石子、螺旋衬板等坚固杂质，将会形成进、出泥泵呈现梗塞或破坏环境，严峻影响热水解工作效力。 热水解系统对进泥含水率要求也较高，凡是进泥含水率节制在83.5%为最好运转工况，当含水率太低时会形成热水解进泥管线压力偏高乃至梗塞环境，当含水率太高会使得全部系统运转效力较低，本钱响应增添。 5.2温度节制 消化池可否不变运转，温度节制相当主要。因为热水解系统出泥温度较高，需颠末换热器降温至适合温度再排至消化池内，才能避免消化池温度上升过快。因为污泥粘性较年夜会在换热器内壁构成粘结，使得换热器换热效力降落，从而导致进入消化池内污泥温度偏高，池内温度逐步上升，不容易在节制。 需按期对调热器进行清洗，同时在设想阶段对调热器选型和换热体例需重点考量。 5.3热水解工艺废气 热水解在运转进程中会发生工艺废气从浆化罐排至消化池内，工艺气内含有强烈刺激性气息的有毒无害气体，在排放进程工艺气会构成冷凝水收受接管至冷凝水搜集罐。在运转进程中可能会呈现因工艺气管线设想坡度、管径不敷问题致使冷凝水不克不及顺遂收受接管至搜集罐而具有管线内，形成工艺气很难顺遂排放至消化池，从而使得浆化罐内压力不竭升高，终究致使热水解系统停机，影响系统工作效力。 06 结论 （1）经由过程污泥接种的体例能够有用缩短热水解厌氧消化系统启动时候，产气速度较快，能够敏捷避开沼气爆炸极限。 （2）热水解手艺能够有用缩短固体无机物水解周期，提高厌氧消化效力。 （3）阐发了启动调试进程需重点存眷的问题并提出了改良办法。 微信对原文有删减。原文题目：热水解厌氧消化系统的启动与调试；作者：王显雨、宗倪、朱春辉、张文超、邹宝、李佟；作者单元：北京城市排水团体无限义务公司；登载在《给水排水》2018年第6期
北排经验：热水解厌氧消化系统的启动与调试
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