剩余污泥 详解 | 剩余污泥厌氧消化系统运行之消化地失稳和控制方法 [复制链接]

3972 0
京东
引起消化池失稳的主要原因有4个:水力负荷过高,有机负荷过寓,温度应力和有毒物质超负荷。
2 V2 _# f; K$ E9 w" n3 F; y
9 y$ o0 E$ M% E6 F8 `2 p& O水力或有机负荷率每天超出设计值10%以上,即发生水力负荷和有机超负荷。控制负荷过高的方法有:管制消化池进料和保证消化池容积不因砂石积累或搅拌不良而减少。控制消化池进料应注意进料前的前处理、沉淀和被缩,以确保进料污泥浓度在合适范围内。1 P& P/ O; [2 O  S) a% |; f( s

5 S1 U% V/ \& b- }; @) X3 H( [+ s' |  B5 V
如果发生消化池失稳,可通过下列方法进行有效控制:) y. n( c' m# N2 ?2 Q

# \0 C" ^% o- y
(1)停止或减少进料;, k  `% B' x5 m+ B- ~2 c5 W
(2)查找失稳原因;  I3 o5 x; M5 }. Y9 H+ S  O
(3)消除失稳因素;8 k( v3 `' n" R' f: D2 o
(4)控制pH直到消化池恢复正常。
/ V$ w2 z6 ^+ G2 m, e
如果只有一个消化池失稳,可适度增加其余消化池的负荷,使失稳消化池恢复正常。如果几个消化池同时超负荷,要求有其他方法来处理这些过剩污泥。可以考虑将这部分过剩污泥转移到其他设施临时贮存,或经化学稳定处理后再进行处置。
; f* m2 _( g/ f3 o: }
7 r& ?4 x8 A" y% [! y: V0 q' v8 Y
01
温度

2 [' D0 l  i; A! l
# F$ V  Q* V8 }6 k% S- b消化池温度在lOd内变化超过l-2℃会引发温度问题,抑制微生物,降低产甲烧菌的生物活性。如果产甲烧菌活性不能尽快恢复,而不受温度变化影响的产酸菌又继续产生挥发酸,最终会消耗大量可用的碱度,导致系统pH下降。/ a0 M, c6 ]8 n& Q

' z" Q5 m( B& a' S& i5 g温度问题最常见的起因是消化池负荷过高,超过了加热系统的瞬时功率。大部分加热系统最终可以加热消化池物料到运行温度,但经受不起温度变动。
- I  g' b, C' ^$ M6 \+ D2 N/ F% `& @: m" h, K/ L/ p
另一个起因是消化池在最适温度范围外运行。例如,中温消化的最适温度范围为32-38℃,温度低于32℃生物过程进行缓慢,温度高于38"C消化效率得不到提高且造成系统能源液费。
9 _. E; }+ ~' {$ q' |# v
: c( P% D' l" G" V$ j3 P3 ~
02
毒性控制

0 \2 S, ~& M0 A8 O# F/ n5 R1 d, i( e0 |/ d
厌氧过程对某些化合物很敏感,如硫化物、挥发酸、重金属、钙、销、拥、溶解氧、氨和有机氯化合物。一种物质的抑制浓度取决于许多参数,包括pH值、有机负荷、温度、水力负荷、其他物质的存在,以及有毒物质浓度与生物质浓度的比值。3 J2 @. C1 q% {2 _! I+ j/ [* r
; n- ?" k. s- d9 F
几种化合物的抑制水平见下表。
( k, T1 i5 z$ F) z
" s, H' a7 }+ T3 P( e 环保之家0.JPG
6 M+ N4 m+ _3 b% Q. M
9 M* P8 H( S( S7 s3 l0 y& Y6 V" @2 g
# {3 c3 Z5 l4 X6 ` 环保之家1.JPG
4 a, _3 u1 d2 n) D* Z  ?
. F0 ]* I' Z; @8 v  ~
6 L/ F& a9 _! [. W) z8 s/ E 环保之家2.JPG - _' g& ^, \. K

- O: ]7 `" _5 n9 m) p; S1 ]9 L+ s4 i9 O' P* \* p
可以通过添加硫化钠、硫酸铁或硫酸亚铁缓解重金属的毒性。由于有毒重金属硫化物溶解度比硫化铁低,有毒重金属会形成硫化物沉淀析出。可用氯化铁形成硫化铁沉淀来控制硫化物的浓度。这些化学物质的过度使用可能会导致pH降低。/ ]8 c9 Q, w7 p* `( F( t' Z- p

* ]# j' |# L9 b. T. s. ?
03
pH控制

6 b$ I$ E, t8 u' l% m( ]5 A, k" `6 _2 f; g: L: b
控制消化池pH的关键在于,投加碳酸氢盐碱度与酸反应,缓冲系统pH至7.0左右。直接或间接投加的碳酸氢盐可与熔解的二氧化碳反应生成碳酸氢盐。用于调节pH的化学药品包括石灰,碳酸氢铀,碳酸俐,氢氧化俐,氨水和气态氮。投加石灰使卫生条件变差,且会生成碳酸钙。虽然氨化合物也可用于调节pH.        但可能造成微生物氨中毒并增加回流处理工艺的氨负荷,因此,不推荐使用氨化合物调节pH。5 N. p5 ~* h' N5 I2 J9 i

, N7 P9 Y) ?* Z消化池运行不正常时,挥发酸浓度在碳酸氢盐碱度消辑之前开始升高。由于碱度耗尽之前pH不会降低,所以只能是消化池已经失稳后才能观察到pH降低。消化池运行不正常时碱度、挥发酸、甲烧产量、二氧化碳产量和pH之间的关系如图。
* r( V3 M* A9 u0 }. r2 \2 ]
( l7 X* ]- {0 \ 环保之家4.JPG / C" t% \" m/ e

. J6 A% R8 n/ y# }; r 环保之家5.JPG
1 Q) s0 S4 h( V1 J0 N) _4 _3 V' M& e) \. u" \/ ], f
$ H# d# v  ~: R
控制pH的合适化学剂量可以通过测得的挥发酸和碱度浓度计算。VA/ALK应大约为0.1-0.2。当VA/ALK大于0.3-0.4,应采取措施使挥发性固体负荷率由1.6kg/(m3·d)降到1.2kg/(m3·d),从而可使进料速率和排料速率降低约25%,同时维持消化池内部污泥温度在35土l℃。* @. e6 n6 A- a6 \1 m& s& Z4 j
; c- c! a0 e) Z% z) K5 I
VA/ALK增加到0.5或以上,表明消化过程不稳定,需要增加碱度。通常利用挥发酸浓度可以计算得到适当的碱度剂量。挥发性团体负荷率应从l.6kg/(m3·d)降至0.8kg/(m3·d),从而可使进料速率和排料速率降低约50%。
8 D7 W0 F4 m. }/ m$ R3 e: O% M! ]+ W4 U* m  i/ V7 ^
VA/ALK增加到0.8或以上,表明消化过程已不正常,此时pH下降,产甲烧菌受抑制。需要增加碱度并使挥发性固体负荷率降低至0.16kg/(m3·d),直至UVA/ALK比降低至0.5或以下。6 k4 J, N, k' R: r9 P. y) ?

# J5 K& }5 d" P碱度投加盘可通过下列步骤计算:, X, L2 q% \: O2 r( J$ N
( O9 Q9 }# |5 K7 g& i- W( [! d
(1)测定挥发酸浓度和碱度(以CaO3计)。1 g1 s2 m& S+ q

, S) u  {9 A8 ~  b(2)选定VA/ALK为0.1,通常测定的挥发酸浓度按下式计算出所需的总碱度:3 i1 m$ Y1 i) Y; N
) M/ e  G/ G$ ?. l/ N1 |
碱度(mg/L) = 挥发酸(mg/L)/0.1
% Y2 u. _6 }! w; z# }  O$ R* j* i4 W6 o9 _" [# u7 q  Z
(3)第2步计算出的总碱度值减去测定的碱度值得到所需碱度投加量。
, c$ U0 W* g0 b9 q: G9 p- E: ^- \8 [2 ~$ X6 Q2 l+ \  c
(4)通过下表列出碱度当量比值与第3步计算出的碱度投加量计算相应的药品投加量。
" [4 c9 h1 d+ d( x; F9 m% C7 J9 [5 |1 c
环保之家6.JPG ) Y) k5 `. s5 i8 P

) L9 o  b0 j" ^1 P$ e5 v6 L8 @& ]% M2 @% @4 h
(5)根据药品纯度校准药品投加量。# B6 K/ a& D1 b5 ?+ e- b
3 a. q* M0 E9 i
(6)根据消化池容积计算总药品投加量,药品剂量计算公式如下式所示:
0 z" J  v; W0 \/ |8 u' i: J
1 x, g/ G5 W2 D2 U& U2 T药品投加量(kg) =        碱度投加量(mg/L)        x消化池容积        / 10^62 G0 ?0 Y7 Y; m. \( @! n) [: t
8 q7 b0 w2 g* d) D
药品投加量(lb) = 碱度投加量(mg/L)×消化池容积(gal)×8.34  (lb/gal) / 10^6
' |! t! L) s& {- e+ ], N/ W/ D0 r; S
为避免换热器和管道结垢,可以适当延长投加药品的时间。通常情况下,碱度每3-4d增加一次,搅拌均勾并经常监测挥发酸、pH和碱度。避免阳离子和碱金属形成毒性物质,并确保真空减压装置可正常操作。+ S8 k* E8 D7 G) [& N
7 A8 i4 k  u" v2 h
04
消化池泡沫

! v! F/ i% h& x; l4 ^5 `' Z0 H: a
3 N3 I: [8 `. O3 U7 x7 z消化池泡沫由半液体基质中的小气泡组成,相对密度为0.7-0.95.气泡在污泥层下形成,一旦形成即被截留。6 p/ _: ^9 m5 T* K

% f  e0 _2 Z. _5 Z+ N6 ~尽管发泡现象很常见,但如果气泡堵塞管道或溢出消化池即可认为泡沫过量。过量的泡沫会导致消化池有效容积减少,结构受损,溢出,破坏气体处理系统,以及产生恶臭并有碍观瞻.引起消化池发泡最常见的原因是有机负荷过寓,导致VFAs产量过高,不能完全转化为甲烧。产酸菌(可释放二氧化碳)工作效率比产甲烷菌高,通常二氧化碳量的增加会引发泡沫形成。引起有机负荷过高的因素包括:
1 N6 d& `3 v0 ?1 B* F+ _- W
2 F  @- z$ p+ }7 q# e(1)消化池间歇进料;
2 `/ t. S! y0 N( @% k: n0 n: [, C; s9 s! `* @
(2)分开进料或初级污泥和剩余活性污泥混合不充分;8 y, L- \  r) j4 ^4 u
3 i  m0 o" j8 N" L+ h4 f
(3)搅拌不均匀或采用间歇搅拌;
7 k) H. I3 ^/ P) T4 |! j. n* Q
, _, Z1 `3 ?% U(4)消化池进料中油脂或浮渣含量过高(当采用批式进料方式时尤其易出问题)。降低有机负荷的方法有:连续进料(或尽可能经常地连续进料)、进料前不同污泥混
# _0 h, l4 m) t: _! U3 ~2 P( M" N* K, x5 g7 q2 {
合充分、确保搅拌系统正常工作、限制消化池进料中油脂和浮渣含量。间歇进料或搅拌不均匀不仅导致有机负荷过高,还会在液面上形成浮渣层。进料浓度高于设汁值还会给搅拌系统带来不良影响。7 `; H7 e1 ^. M1 o( Y
. p8 i6 R' ]. I" ]: e) R5 g% U
气体管道堵塞也可能导致发泡。如果水在气体管道中积累,会导致管道阻塞,这将增加消化池顶部压力。当阻塞清通后,压力骤降,从而引起消化池物料发泡。经常从气体管道中排水可有效防止这种情况发生。
4 g9 P: t- q$ j  H% n
: @- K7 z& _9 P  V+ w# B0 ]丝状菌,如诺卡氏菌,其结构能储存气体并释放出表面活性物质,富集在起泡沫表面引起发泡。通常可以通过控制液流和消化处理过程控制丝状菌。% [7 `4 N% D8 K3 ^# P$ a5 a
% J' k6 u# n( {
进人消化池的污泥类型也可能引起发泡。通常情况下,进料含有100%剩余活性污泥或剩余活性污泥与初沉污泥比例过高容易导致发泡。' O8 ^) d& H9 B

) i- ?- Q/ q3 K: |

© 声明:本文仅表作者或发布者个人观点,与环保之家[2TECH.CN]无关。其原创性及陈述文字、内容、数据及图片均未经证实,对本文及其全部或部分内容、图片、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,仅做参考并自行核实。如有侵权,请联系我们处理,在此深表歉意。

举报 使用道具 回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 中文注册

本版积分规则

浏览过的版块

更多

客服中心

2121-416-824 周一至周五10:30-16:30
快速回复 返回顶部 返回列表
现在加入我们,拥有环保之家一站式通行证!马上 中文注册 账号登陆