正确取样对于厌氧消化过程控制的有效监测是至关重要的。趋势图作为一种有效手段,可用来跟踪消化池进料特征或运行状态,也可预测消化过程可能出现的问题。可利用趋势图监测挥发性悬浮固体、每日总固体进料、VAIALK、VSR和气体产量。# }5 h6 E3 }) D5 X; a$ z
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根据趋势图,单个组分的变化率比其绝对值更重要。
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! Y) M- U1 X- k控制厌氧消化过程主要基于以下3个消化过程采样点果集到的样品:(1)消化池进料,(2)循环污泥(3)消化污泥。污泥取样点通常位于消化池构筑物上。每个消化池具有一个进料采样点和一个排料来样点。
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用于消化池性能评估的样品应从各个正在运行的消化池采集。6 q1 i4 E, x' L" Z
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推荐的采样点,频次和分析方法见表为得到正确的结果,样品的采集和分析应遵循以下原则:
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2 r: `8 l2 [$ K, J(1)样品必须具有代表性;
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0 L0 R% ]% I- E) i+ X8 }0 N(2)采样后立即分析pH,避免由于二氧化碳损失出现偏差;6 f" B$ ?1 O1 }, n* U+ m
# z% I; s1 l: ~7 u7 w5 m(3)所有消化池必须快速连续采样;
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) C* Y! ^5 \4 f7 q. \5 R; H(4)所有样品容器使用前后必须彻底清洗:
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& c# @, Q! u+ Z% m4 X5 X5 M' e(5)如果不立即分析样本,必须冷藏。
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应将本次分析的结果和先前的分析数据对比,以检验当前的数据点是否在合理范围内。如果不在范围内,应当另外采集样品进行分析以确认结果。如果数据合理,可将新的数据点加入当前趋势分析,以全面评估厌氧消化性能。若趋势图显示厌氧消化逼近临界值,应采取措施进行调整。及早采取措施可防止运行参数超出所需范围。但其个别高的或低的数据点并不构成趋势,调整措施应基于能够反映消化池连续变化的多个数据点。, b- s* E/ S; j! H+ |7 x3 W
J8 G; {* K+ [ {1 z( {4 A1.温度+ D! d; X3 z" K2 \
# q- h$ K4 K% W厌氧消化微生物需要在特定的温度范围内才能存活并繁殖。温度为10℃左右时消化几乎停止,但厌氧消化微生物在中谊范围(30-38℃)活性最高。高温消化池在高温班围(55-60℃)下运行。无论是中温消化还是高温消化,消化池温度偏离范围值不应超过0.6℃/d。每一种产甲烧微生物群落都有各自最佳的生长温度,若温度波动太大,产甲烧菌很难形成大而稳定的菌落。每天记录消化池温度是消除温度波动的好方法。$ Q2 n5 q! o! [4 s k
1 R1 e/ r+ q4 A8 h# d2.pH
1 }) C: W& Y9 y( \. V4 l+ J: K3 y5 R% n& R
消化池可在pH为6.0-8.0的范围内运行,最造pH范围为6.8-7.2。如果pH值低于6.0来电离的挥发酸会对产甲烧菌产生毒害作用;pH值高于8.0,未电离的氨(溶解性氨)也会对产甲炕菌产生毒害作用。这些关键的pH值反映了氨和乙酸的电离常数。消化池物料pH值受挥发酸和碱度控制。% t7 Q N7 B; k% y1 M" a
) Y5 j+ D5 W& x, c1 q7 S; h0 I3.碱度3 E3 Y7 D5 Z0 m+ _& U! ]
! F) a" [4 }5 `3 N6 c/ v碱度反映消化池的缓冲能力,即抵抗pH变化的能力。消化池中常见的缓冲物质有碳酸氢钙,碳酸氢缓和碳酸氢钱,在消化过程中产生碳酸氢锁,而其他缓冲物质则存在于原湾泥中。加热系统良好的消化池总碱度范围为1500-5000mg/L。通常碱度越高,消化池越稳定。碱度使消化池更能处理好有机负荷突然增加的情况,不致产生较大的波动。* h2 S/ i8 g$ ?) E$ F
5 i6 f. P/ @) z$ E: d2 q0 z4. 挥发酸9 B; G+ L3 J5 e% n4 E5 [# \: h `7 g: U
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挥发酸是消化过程的中间副产物。尽管厌氧消化池挥发酸浓度范围一般为50-300mg/L,0 B3 X9 J; R6 A% k" d
) q1 M; E) q' i0 i8 |- N如果有足够的碱度用于缓冲,也可以接受更高的挥发酸浓度。( G3 B' k8 {, `* ^8 T/ a
, g9 q( E' p/ c, V& J挥发酸/碱度:VN/ALKK可反映消化过程中酸发酵和甲烧发酵微生物之间平衡。VN/ALK
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如下式所示:) e4 \0 z7 X5 V; \ G: s) ~
/ K# \' _, P8 P* W" @, n! TVA / ALK = 挥发酸(mg/L) / 碱度(mg/L)
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由于挥发酸和碱度之间需要平衡,VA/ALK是消化池运行健康良好的指标。对VA/ALK变化率进行有效监测可预警pH变化之前的问题。VA/ALK应为0.1-0.2,若VA/ALK大于0.8,预示消化池pH下降,产甲烧过程受抑制。但VA/ALK大于0.3-0.4已表明消化池内条件出现波动,需采取调整措施。0 v! y1 z$ y! ?- R5 h7 m
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