详解 | 剩余污泥厌氧消化技术之消化池装置及设备(6)
16、气体处理
16.1 产气理论
消化气，也称生物气，是厌轼消化最终阶段的产物，即微生物将有机酸和二氧化碳(CO2)转化为甲烧(CH4)和水。气体产量直接与消化的挥发性固体量相关。气体产率通常为0.75-l.lm3/去除kgVSS。进入消化池的挥发性团体总量减去消化污泥中的挥发性固体量即可得到消化过程去除的挥发性固体量。
正是由于消化气产量取决于消化过程所去除的挥发性固体量，故消化气产量可用来评估消化池的整体性能。应定期测定气体产量和挥发性固体去除最，获得以消耗挥发性固体量计的平均气体
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详解 | 剩余污泥厌氧消化技术之消化池装置及设备(5)
13、固固热交换系统
尽管大部分消化系统都未配置从消化污泥中回收热量的装置，考虑选择一些新的设备从消化污泥中回收热量可以减少燃料使用。固固热交换系统就是这样一种换热系统，它从中温消化池或高温消化池排放的消化污泥中回收热量，对消化池的进泥进行预热。
固固热交换系统采用固固热交换器，主要有立方体型(如图）、套管和螺旋型换热器3种形式。
每种类型的消化污泥和进料污泥分别从换热面的两侧输入，热量通过换热面从消化污泥传给进料污泥。立方体换热器和螺旋换热器还包含进人和清
详解 | 剩余污泥厌氧消化技术之消化池装置及设备(4)
9、周转时间的计算
消化池中污泥的周转时间可由消化池容和、除以泵送速率计算得到。周转时间可以反映搅拌系统所提供的能量。周转时间只能用于分析泵搅拌混合系统，在此系统中测定泵送速率。周转时间的计算公式如下：
TR=DV/PR
式中 TR一周转时间(min);
DY一消化池容积，可以通过纵向深度、消化池直径和底部锥形容和、得到(L);
PR一泵送速率(L/min(gpm)）。
周转时间通常为2-4h，计算流体动力学也能用来计算周转时间。通过评估搅拌能量也能反映整个搅拌系统的效果。搅拌能量的范围通常为7-13k
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详解 | 剩余污泥厌氧消化技术之消化池装置及设备(3)
8、搅拌消化
混合搅拌消化发生在高效消化过程中，控制搅拌和加热、恒定的进料速率和消化污泥浓缩，为微生物生长提供最佳的环境条件。混合搅拌创造了稳定、统一的环境条件，提高了高效消化的负荷。消化池的搅拌系统可以分为机械搅拌和气体搅拌两大类。
8.1 机械搅拌系统
机械搅拌系统包括泵搅拌系统和叶轮搅拌器。
(1）泵搅拌系统
泵搅拌系统由泵、管道和喷嘴3部分组成，如图。
泵搅拌系统及喷嘴(VauhanCo.Inc)
泵体通常装有内嵌式粉碎机或同轴研磨机，可以防止由于纤维物质累积引
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详解 | 剩余污泥厌氧消化技术之消化池装置及设备(2)
4、防腐
由于消化气中硫化氢的浓度很高，厌氧消化池的接触面容易被腐蚀。若消化池是在低pH条件下运行，那么二氧化碳可以形成碳酸．也具有腐蚀性。易受腐蚀的区域包括未被浸没的表面，如消化池盖子的内侧，液面上部的墙壁，以及暴露于大气中的盖子外表面。若盖子有任何泄漏，气体集中于顶部，盖子的结构部件可能也会被腐蚀。通过使用防腐建筑材料、涂保护层和阴极保护法可以减少腐蚀。
盖子外表面应每个季度检查一次。如有必要，金属盖子应重新涂保护层，涂层品种可由盖子厂商推荐或根据工程说
详解 | 剩余污泥厌氧消化技术之消化池装置及设备(1)
厌氧消化装置可以建成各种池型，采用各种不同类型的设备。
1、消化池的外形
目前在北美应用最广泛的消化池形状是立式圆柱形池，即“煎饼”消化池。圆柱形池的底部通常建成圆锥形，以利于收集和去除重的污泥和砂石，常用的坡度为1:4-1:6。圆柱形池通常用混凝土建成，并配有集气罩收集贮存消化气。在欧洲．圆柱形池的高度与直径之比通常为1:1。
蛋形消化池(ESDs)与圆柱形消化池相比，底部坡度更大(至少为1:1）。
蛋形消化池通常为棍凝土或钢筋植凝土构造，有几种不同的形式，如图。
蛋形
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详解 | 剩余污泥厌氧消化技术之概述(2)
5、高负荷厌氧消化
通常厌氧消化进料总固体浓度为3%-5%，但也有一些厌氧消化装置的进料总固体浓度为7%-8%，这在欧洲尤其常见。这类装置的消化池中通常装有置于池顶的机械搅拌器或具有内喷嘴的泵搅拌系统。高负荷消化会产生泡沫，因此应配置防泡系统。
高负荷消化包括再生浓缩过程，其中一部分消化后污泥需循环至侧流或上流浓缩器。
高负荷消化可减少消化池容积，有效提高现有消化能力。将总固体浓度浓缩至6%-7%可显著提高污泥固体浓度，并改善固体混合特性。泵送和搅拌系统设计进料总固体浓度
详解 | 剩余污泥厌氧消化技术之概述(1)
厌氧消化是一个多级生化过程，在这个过程中各种不同类型的有机物得以稳定。消化分三个阶段进行(Zehnder,1978)。
在第一阶段，复杂的固态有机物如纤维素、蛋白质、木质素和油脂在胞外酶(细胞外起作用的酶)的作用下，分解成榕解性(液态)有机脂肪酸、酒精、二氧化碳和氨。进入消化池的复杂有机物包括初沉污泥、污水处理过程好氧段增殖的微生物以及肢体物质。
第二阶段，微生物(通常指产乙酸菌或产酸菌)将第一阶段的产物转化为乙酸、丙酸、氢、二氧化碳和其他低分子量有机酸。
第三阶段通过两种不
详解 | 剩余污泥焚烧稳定化技术之工艺控制及其他
为了使焚烧工艺高效运行，需从以下几方面进行考虑。
1.脱水
应重点考虑在污泥进行干燥或焚烧处理前对脱水工艺进行优化，从而节省燃料。对给定的污泥，若其泥饼的挥发性固体(VS)含量升高，每吨污泥的辅助燃料费用降低(U.S.EPA,1986)。若泥饼的VS含量足够高，污泥可自燃，不必舔加辅助燃料。所需的
辅助燃料和进料污泥的固体浓度之间的关系如下图。
2.热量回收
通过循环工艺气体可回收热量对助燃空气进行预热。对于固体含量一定的泥饼，只有提供足够的热量才能使水分温度升高，焚烧产品达
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详解 | 剩余污泥焚烧稳定化技术之工艺说明
焚烧包括污泥中的可燃组分和辅助燃料放出的热量。焚烧可以完全去除污泥中所含水分，从而污泥总体积大大降低。完全焚烧可以破坏全部有机物和病原微生物，并产生无臭味的焚烧产品(WPCF,1988)。
焚烧炉排放的烟气应进行定期监测，以确定无有毒有害物质逸出。U.S.EPA污泥处置条例(40CPR，第503)对进料污泥和污泥燃烧处置释放烟气中的污染物进行了限制，特定的污染物包括进料污泥中的铅、铺、锚和镇，污泥燃烧排放烟气中的镀、碑和碳氢化合物。焚烧炉中污泥燃烧不能违反这些污染物的国家排放标准要求
详解 | 剩余污泥加热干燥稳定化技术之工艺控制及其他
加热干燥设备的高效稳定运行依赖于对感官指标和分析指标的频繁监控。在轮班期间定期对干燥设备进行检查可检测出特定运行温度下的异常情况，如压力和流量。
积累了一定的运行经验后，可以识别出任何异常声音或变化可能带来的问题。影响干燥加热设备运行的4个主要变量是：
(I)进料湿污泥中固体含量；
(2)干污泥与湿污泥比例；
(3)用于干燥的热燃烧气体量；
(4)系统温度。
控制加热干燥设备前的脱水工艺使产品的含水率在2%-10%的范围。加热干燥系统的高效运行取决于进料污泥中相对恒定的固体
详解 | 剩余污泥加热干燥稳定化技术之工艺说明
加热干燥污泥工艺能有效去除污泥水分至最低限值，减少污泥总体积，同时保留了湿污泥的肥效特征，破坏病原微生物并且产品无臭味。
加热干燥过程提高了进料污泥的温度，从而去除了污泥中水分，减少了商泥总体积。加热干燥要维持足够低的温度．以保持污泥的营养物质。最终产品含有土壤营养物质，但不含致病微生物。加热干燥工艺需要辅助燃料或废热。
3种主要的加热干燥稳定工艺有：低温加热干燥、闪蒸干燥和回转窑干燥。
1.低温加热干燥
在低温加热干燥中，进料污泥温度升高到l00℃以蒸发水分。
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详解 | 剩余污泥热处理稳定化技术之健康及运维
1、安全和健康保护
通常情况下．为了减少工作人员暴露的可能性，以上工艺都在密闭容器中进行。但是，这些在高温下运行的设备可能有危险，在这些设备、阀门、锅炉、反应器和热交换器内部或周围工作的职员都应采取基本的防护措施。
2、故障排除
热处理的故障诊断和排除指南列于下表，这将有助于运营者发现问题并制定解决方案。
详解 | 剩余污泥热处理稳定化技术之工艺控制
下面将对热处理和湿式空气氧化工艺的控制进行讨论。
1.热处理
热处理将悬浮固体转化成溶解性或分散性固体，这些溶解性固体导致脱水液体污染物浓度较高，需将其返回到污水处理厂再处理。
延长热反应器停留时间可以增强污泥细胞的破坏作用和纤维材料分解放果。例如，在180-200℃下发生低级氧化，停留时间为3min时循环液色度为2150，停留时间增加到15min和30min时，循环液色度相应地分别增加到3800和5500(U.S.EPA,1978)。循环液有恶臭气味，很难处理并且对污水处理厂处理工艺有破坏性。
典型循
详解 | 剩余污泥热处理稳定化技术之工艺说明
热处理系统能释放出细胞结构内的结合水，从而改善污泥脱水和浓缩性能。热处理系统包括热处理工艺和湿式空气氧化工艺。由于热处理工艺最终产物容积有限，是一种极具吸引力的减量化技术。然而，要结合燃料成本、设备开支、空气污染控制需求和最终产品中增加的金属浓度，对容积减量和产品质量进行评估。
1.热处理工艺
在热处理工艺中(见下图)，污泥首先破碎成可控的颗粒大小，并在超过2100kPa的压力下泵送(US.EPA,1986)，处理后污泥通过与直接蒸汽喷射热交换后污泥温度大约180℃，污泥在设定温度
详解 | 剩余污泥石灰稳定化技术
1、工艺说明
石灰可以用来稳定初沉污泥、活性污泥和厌氧消化污泥。石灰稳定可以在脱水前进行(预石灰稳定)或脱水后进行(后石灰稳定)。预石灰稳定工艺更典型，然而后石灰稳定具有明显优势，包括石灰用量减少和取消对脱水调节装置和设备的特别限制(WEF,1995)。经石灰稳定后的材料可以进行填埋处置或回用。
石灰稳定的标准处理工艺包括将足够量的石灰加入到液态污泥中，使混合物pH值提高到12以上，并保持pH值在12以上2h，通常这将破坏或抑制污泥中病原菌和参与分解得泥的微生物。因此，稳定过程中
详解 | 剩余污泥堆肥综合利用技术之臭气、健康及运行
1、臭气控制
堆肥操作过程中，无论是不完全稳定的污泥或是堆肥产品暴露于空气中，都有必要采取臭气控制措施。堆肥操作过程中可能产生臭气的环节包括混合、通风、堆料的拆除、熟化和筛分。维持好氧环境是控制堆肥期间产生臭气的最好方法。
减少臭气的方法取决于涉及发达地区(特别是居民区)堆肥设施的位置。例如，某些设备如泪合、筛分设备可加以封闭。堆料通气的废气也可以通过洗糠装置或空气洗捺器后排放。
2、安全和健康保护
在堆肥操作场地的工作人员应采取预防措施以减少暴露于致病微生物
详解 | 剩余污泥堆肥综合利用技术之工艺控制
含水率、温度、营养成分、膨胀剂和通气对堆肥稳定性有显著影响。
1.含水率
微生物活性受含水率影响。当含水率低于40%左右时，微生物活性开始下降；含水率达到60o/o左右时，堆料中气体孔隙堵塞(W町，1995)，影响通风系统效率，导致堆肥床形成厌氧区。因此，含水率和通风系统的相五作用会对堆肥效率和臭气的产生有影响。含水率也会影响堆肥材料的搬运，从而影响处理效率。
2.温度
瘟度对微生物种群有显著影响(见下表)，微生物的分解速率在高温范围最快。研究表明，堆肥的最佳温度范围在55-60
克拉玛依市杰德科技有限责任公司 2024 年度
涨姿势：暴雨极端天气自救手册之公共预警及
实践：有关市政污水厂出水氨氮超标问题的调
查疑解惑: 绝对水位、水深、水位埋深及井深
