北京清河第二再生水廠污泥厭氧消化設(shè)計探討

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:北京市清河第二再生水廠工程設(shè)計規(guī)模為50萬m3/d，設(shè)計出水滿足北京市《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/890-2012）中B標(biāo)準(zhǔn)的要求。污泥處理采用預(yù)脫水＋熱水解＋厭氧消化＋板框深度脫水工藝。本文介紹了項目背景、污泥處理工藝流程以及平面布置，著重分析了鋼制消化罐工藝設(shè)計的技術(shù)特點，并提出設(shè)計中需要注意的問題。

污泥處理的目標(biāo)是使污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化及資源化。對于我國大型城市污水處理廠，目前較為完善的污泥處理技術(shù)路線為污泥濃縮、厭氧消化、脫水。為進(jìn)一步提高污泥有機(jī)物的降解，使后續(xù)的污泥處置和綜合利用能順利進(jìn)行，需進(jìn)一步完善污泥處理工藝，如：采用污泥熱水解技術(shù)改善污泥脫水性能，提高污泥厭氧消化性能，加大對有機(jī)物的降解，產(chǎn)生更多的沼氣。基于上述目的，北京市清河第二再生水廠污泥處理系統(tǒng)采用了預(yù)脫水＋熱水解＋厭氧消化＋板框深度脫水的污泥處理工藝。

本文通過分析清河第二再生水廠污泥處理系統(tǒng)中熱水解污泥厭氧消化系統(tǒng)與普通消化系統(tǒng)的差異，提出了熱水解污泥厭氧消化系統(tǒng)的技術(shù)特點，并提出在設(shè)計運行中需關(guān)注的相關(guān)問題。

1清河第二再生水廠污泥處理系統(tǒng)設(shè)計

1.1項目背景

北京市清河第二再生水廠工程是根據(jù)《北京市加快污水處理和再生水利用設(shè)施建設(shè)三年行動方案（2013~2015年）》的要求確定的解決朝陽區(qū)污水排除及處理問題、改善地區(qū)水環(huán)境質(zhì)量的工程。建設(shè)規(guī)模為50萬m3/d，設(shè)計出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/890-2012）中B標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1.2污泥處理工藝流程

該工程污泥處理采用預(yù)脫水＋熱水解＋厭氧消化＋板框深度脫水工藝，如圖1所示。

剩余污泥經(jīng)過濃縮機(jī)濃縮后，與經(jīng)過除砂的初沉污泥混合，利用預(yù)脫水機(jī)脫水至含水率83.5％，進(jìn)入熱水解系統(tǒng)。熱水解處理后的出泥經(jīng)過稀釋至含水率92％，并通過冷卻至38～42℃后，進(jìn)入污泥消化池進(jìn)行厭氧消化。消化后的污泥經(jīng)板框機(jī)壓濾脫水至含水率60％以下。

1.3污泥處理平面布置

污泥處理系統(tǒng)主要建（構(gòu)）筑物包括污泥濃縮預(yù)脫水機(jī)房、熱水解系統(tǒng)、污泥消化系統(tǒng)、板框脫水機(jī)房、沼氣脫硫、沼氣鍋爐房、儲氣柜等，平面布置如圖2所示。

2熱水解厭氧消化系統(tǒng)與普通中溫厭氧消化系統(tǒng)的差異

2.1熱水解污泥特性

清河第二再生水廠產(chǎn)生的污泥主要是初沉污泥和剩余污泥，與初沉污泥相比，微生物利用剩余污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷相對更困難。原因是剩余污泥中的有機(jī)物大多為微生物的細(xì)胞物質(zhì)，包裹在細(xì)胞壁內(nèi)以不溶性狀態(tài)存在。為了改善剩余污泥的厭氧消化性能，需要預(yù)先進(jìn)行細(xì)胞破壁處理。

本次設(shè)計采用熱水解方式，即在一定溫度和壓力下，將污泥在密閉的容器中進(jìn)行加熱，通過高溫高壓蒸汽使污泥中的顆粒污泥溶解，胞外聚合物水解，提高污泥的流動性、污泥顆粒的分散度以及污泥可生化程度,從而提高厭氧消化的效率和產(chǎn)氣量。熱水解流程如圖3所示。

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