污泥中温厌氧消化系统研究——以青岛某污水厂为例

摘要

目前我国的污泥处理技术尚处于积极探索阶段，虽然有大量的污水处理厂建设了污泥深度处理项目，但尚未实现整体污泥的稳定化、减量化和资源化。当前污泥的处理方式主要是浓缩、脱水、消化、堆肥和焚烧等，相较于其他处理工艺，厌氧消化可以同时实现污泥的减量化和稳定化，并且随着生物燃气甲烷的产生以及脱水污泥的利用，实现了污泥的资源化。
　　本研究以青岛某污水处理厂为例，研究设计了该厂污泥中温厌氧消化系统的完整流程。调查研究该污水处理厂产生的污泥类型和性质，结果发现，该厂污泥含固率约4.55%、pH值年均在7～7.8之间波动；在污泥有机物含量的对比发现，相较于初沉污泥，剩余污泥更适宜进行污泥中温厌氧消化；并且由于污泥颗粒组成里面沙含量较高，会削弱消化系统的产气能力，对污泥中温厌氧消化系统会产生一定的不利影响；同时该污水处理厂工业污水占比较高，导致影响污泥消化处理的有毒有害物质变化较明显。在项目的工艺选择上，对比好氧处理工艺和厌氧处理工艺的最适参数，本研究为该项目设计了厌氧处理工艺。综合考虑成本及管理方式和后续污泥处置的各种因素，设计了柱形消化池的形式并采用中温（35℃）二级消化工艺，并设计了上部进泥下部溢流排泥的排泥系统，机械搅拌的搅拌系统，利用螺旋式污泥热交换器的加热系统。在实际厌氧消化启动阶段，利用目前主流的“四阶段理论”，设计了消化池中污泥的pH在7.09-7.44之间；碱度在1833-3125 mg/L之间；挥发性VFA在628-921之间mg/L；沼气中CH4含量在57-64%之间；CO2含量在28-34%之间；VFA/ALK在0.29-0.34之间。在后续的沼气脱硫过程，总结出了一种适合该项目的干式脱硫加湿式脱硫的脱硫方案。通过此工艺技术，该污水处理厂在实际运行中实现了稳定运行，取得了显著效果，研究成果可以为采用污泥厌氧消化的污水处理厂消化池的启动、运行提供经验，使消化池尽快产出高质量的沼气，具有显著的经济效益和社会效益。

目录

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 污泥处理处置研究

1.3 污泥的好氧消化稳定

1.4 污泥的厌氧消化稳定

1.5 研究目的与意义

1.6 研究内容

第二章 某厂污泥调查分析

2.1 污泥来源

2.2 污泥的主要成分

2.3污泥的产生及其影响因素

2.4 污泥的类型

2.5 污泥的性质

2.6 影响消化池运行的有害物质

2.7 本章小结

第三章 某厂污泥厌氧消化处理技术研究

3.1 污泥厌氧消化池工艺类型设计

3.2 污水处理厂消化池形式与体积

3.3 进、排泥系统

3.4 搅拌系统

3.5加热系统

3.6 集气系统

3.7 本章小结

第四章 消化池系统启动及调试运行研究

4.1 甲烷菌的培养和驯化

4.2 厌氧消化系统的启动步骤

4.3 启动阶段厌氧消化系统的工艺控制

4.4 启动阶段的化学分析

4.5 消化池内产生泡沫的原因及其消除方法

4.6 本章小结

第五章 沼气系统

5.1 沼气的置换

5.2 沼气的脱硫

5.3 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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