7、3。污泥消化。一般规定7,3.1,规定污泥消化可采用厌氧消化或好氧消化两种方法,应根据污泥性质,环境要求,工程条件和污泥处置方式 选择经济适用,管理便利的污泥消化工艺。污泥厌氧消化系统由于投资和运行费用相对较省.工艺条件,污泥温度,稳定,可回收能源 污泥气综合利用。占地较小等原因。采用比较广泛。但工艺过程的危险性较大、污泥好氧消化系统由于投资和运行费用相对较高.占地面积较大,工艺条件,污泥温度。随气温变化波动较大。冬季运行效果较差 能耗高等原因,采用较少,但好氧消化工艺具有有机物去除率较高 处理后污泥品质好、处理场地环境状况较好 工艺过程没有危险性等优点。污泥好氧消化后,氮的去除率可达60,磷的去除率可达90、上清液回流到污水处理系统后.不会增加污水脱氮除磷的负荷,一般在污泥量较少的小型污水处理厂 国外资料报道当污水厂规模小于1、8万m3 d时,好氧消化的投资可能低于厌氧消化 或由于受工业废水的影响.污泥进行厌氧消化有困难时。可考虑采用好氧消化工艺.7。3,2,规定污泥消化应达到的挥发性固体去除率.据有关文献介绍,污泥完全厌氧消化的挥发性固体分解率最高可达到80、对于充分搅拌,连续工作。运行良好的厌氧消化池。在有限消化时间。20d,30d 内。挥发性固体分解率可达到40。50,据有关文献介绍.污泥完全好氧消化的挥发性固体分解率最高可达到80.对于运行良好的好氧消化池。在有限消化时间,15d.25d 内,挥发性固体分解率可达到50,据调查资料。我国现有的厌氧或好氧消化池设计有机固体分解率在40,50 实际运行基本达到40。城镇污水处理厂污染物排放标准.GB,18918规定.污泥稳定化控制指标中有机物降解率应大于40.本规范也规定挥发性固体去除率应大于40.污泥厌氧消化7,3.3,规定污泥厌氧消化方法和基本运行条件 污泥厌氧消化的方法,有高温厌氧消化和中温厌氧消化两种 高温厌氧消化耗能较高,一般情况下不经济,国外采用较少 国内尚无实例,故未列入。在不延长总消化时间的前提下、两级中温厌氧消化对有机固体的分解率并无提高、一般由于第二级的静置沉降和不加热、一方面提高了出池污泥的浓度、减少污泥脱水的规模和投资.另一方面提高了产气量.减少运行费用。但近年来随着污泥浓缩脱水技术的发展.污泥的中温厌氧消化多采用一级、因此规定可采用单级或两级中温厌氧消化,设计时应通过技术经济比较确定、厌氧消化池.两级厌氧消化中的第一级,的污泥温度、不但是设计参数、而且是重要的运行参数,故由原规范中的,采用,改为,保持、有初次沉淀池的系统.剩余污泥的碳氮比大约只有5或更低、单独进行厌氧消化比较困难,故规定宜与初沉污泥合并进行厌氧消化处理 类似污泥.指当采用长泥龄的污水处理系统时,即便不设初次沉淀池。由于细菌的内源呼吸消耗。二次沉淀池排出的剩余污泥的碳氮比也很低、厌氧消化也难于进行、当采用相当于延时曝气工艺的污水处理系统时 剩余污泥的碳氮比更低.污泥已经基本稳定 没有必要再进行厌氧消化处理 7.3.4、规定厌氧消化池对加热,搅拌、排除上清液的设计要求和两级消化的容积比,一级厌氧消化池与二级厌氧消化池的容积比多采用2,1,与二级厌氧消化池的运行控制方式和后续的污泥浓缩设施有关 应通过技术经济比较确定,当连续或自控排出二级消化池中的上清液。或设有后续污泥浓缩池时 容积比可以适当加大,但不宜大于4,1.当非连续或非自控排出二级消化池中的上清液 或不设置后续污泥浓缩池时,容积比可适当减小、但不宜小于2,1。对二级消化池.由于可以不搅拌,运行时常有污泥浮渣在表面结壳。影响上清液的排出 所以增加了有关防止浮渣结壳的要求。本条规定的是国内外通常采用的方法,7。3,5、规定厌氧消化池容积确定的方法和相关参数,采用浓缩池重力浓缩后的污泥.其含水率在96,98、之间。经测算,当消化时间在20d。30d时,相应的厌氧消化池挥发性固体容积负荷为0,5kgVSS.m3,d.1.5kgVSS m3。d.沿用原规范推荐值0.6kgVSS,m3,d.1 5kgVSS、m3。d。是比较符合实际的、对要求除磷的污水厂。污泥应当采用机械浓缩,采用机械浓缩时,进入厌氧消化池的污泥含水率一般在94 96 之间。原污泥容积减少较多、当厌氧消化时间仍采用20d,30d时。厌氧消化池总容积相应减小、经测算.这种情况下厌氧消化池的挥发性固体容积负荷为0。9kgVSS。m3 d,2,3kgVSS.m3.d,所以规定当采用高浓度原污泥时,挥发性固体容积负荷不宜大于2.3kgVSS,m3。d 当进入厌氧消化池的原污泥浓度增加时。经过一定时间的运行.厌氧消化池中活性微生物浓度同步增加,即同样容积的厌氧消化池,能够分解的有机物总量相应增加,根据国外相关资料 对于更高含固率的原污泥,高负荷厌氧消化池的挥发性固体容积负荷可达2。4kgVSS m3 d 6.4kgVSS m3,d.说明本条的规定还是留有余地的,污泥厌氧消化池挥发性固体容积负荷测算见表26、表26.污泥厌氧消化池挥发性固体容积负荷测算7。3,6、规定厌氧消化池污泥加热的方法和保温防腐要求,随着技术的进步,近年来新设计的污泥厌氧消化池。大多采用污泥池外热交换方式加热,有的扩建项目仍沿用了蒸汽直接加热方式。原规范列举的其他污泥加热方式,实际上均属于蒸汽直接加热,但太具体化,故取消。规定了热工计算的条件。内容和设备选型的要求,厌氧消化污泥和污泥气对混凝土或钢结构存在较大的腐蚀破坏作用。为延长使用年限,池内壁应当进行防腐处理.7。3 7.规定厌氧消化池污泥搅拌的方法和设备配置要求、由于用于污泥气搅拌的污泥气压缩设备比较昂贵,系统运行管理比较复杂,耗能高。安全性较差。因此本规范推荐采用池内机械搅拌或池外循环搅拌,但并不排除采用污泥气搅拌的可能性 原规范对连续搅拌的搅拌,循环,次数没有规定,导致设备选型时缺乏依据,本次修编参照间歇搅拌的常规做法、5h,10h搅拌一次 规定每日搅拌 循环,次数不宜少于3次。相当于至少每8h 每班。完全搅拌一次。间歇搅拌时,规定每次搅拌的时间不宜大于循环周期的一半,按每日3次考虑.相当于每次搅拌的时间4h以下。主要是考虑设备配置和操作的合理性。如果规定时间太短、设备投资增加太多.如果规定时间太长、接近循环周期时。间歇搅拌就失去了意义,7、3。8,关于污泥厌氧消化池和污泥气贮罐的密封及压力控制的规定,污泥厌氧消化系统在运行时 厌氧消化池和污泥气贮罐是用管道连通的 所以厌氧消化池的工作内压一般与污泥气贮罐的工作压力相同.给水排水构筑物施工及验收规范,GBJ,141,90要求厌氧消化池应进行气密性试验。但未规定气密性试验的压力.实际操作有困难、故增加该项要求。规定气密性试验压力按污泥气工作压力的1 5倍确定,为防止超压或负压造成的破坏、厌氧消化池和污泥气贮罐设计时应采取相应的措施。如设置超压或负压检测。报警与释放装置,放空。排泥和排水阀应采用双阀等、规定防止超压或负压的操作程序,如果操作不当、浮动盖式的厌氧消化池和污泥气贮罐也有可能发生超压或负压,故将原规范中的.固定盖式消化池 改为,厌氧消化池,7.3、9。关于污泥厌氧消化池安全的设计规定,厌氧消化池溢流或表面排渣管排渣时,均有可能发生污泥气外泄。放在室内 指经常有人活动或值守的房间或设备间内。不包括户外专用于排渣。溢流的井室,可能发生爆炸,危及人身安全.水封的作用是减少污泥气泄漏、并避免空气进入厌氧消化池影响消化条件、为防止污泥气管道着火而引起厌氧消化池爆炸。规定厌氧消化池的出气管上应设回火防止器 7.3,10。关于污泥厌氧消化系统合理布置的规定,为便于管理和减少通风装置的数量、相关设备宜集中布置 室内应设通风设施,电气设备引发火灾或爆炸的危险性较大.如全部采用防爆型则投资较高。因此规定电气集中控制室不宜与存在污泥气泄漏可能的设施合建。场地条件许可时,宜建在防爆区外,7、3.11,关于通风报警和防爆的设计规定 存放或使用污泥气的贮罐.压缩机房。阀门控制间,管道层等场所。均存在污泥气泄漏的可能,规定这些场所的电机,仪表和照明等电器设备均应符合防爆要求、若处于室内时,应设置通风设施和污泥气泄漏报警装置,7,3.12。关于污泥气贮罐容积和安全设计的规定。污泥气贮罐的容积原则上应根据产气量和用气情况经计算确定.但由于污泥气产量的计算带有估算的性质,用气设备也可能不按预定的时序工作 计算结果的可靠性不够 实际设计大多按6h、10h的平均产气量采用 污泥气对钢或混凝土结构存在较大的腐蚀破坏作用,为延长使用年限、贮罐的内外壁均应当进行防腐处理、污泥气贮罐和管道贮存输送介质的性质与城镇燃气相近,其设计应符合现行国家标准、城镇燃气设计规范,GB、50028的要求 7 3。13、关于污泥气燃烧排放和安全的设计规定.为防止大气污染和火灾.多余的污泥气必须燃烧消耗、由于外燃式燃烧器明火外露,在遇大风时易形成火苗或火星飞落 可能导致火灾.故规定燃烧器应采用内燃式,为防止用气设备回火或输气管道着火而引起污泥气贮罐爆炸 规定污泥气贮罐的出气管上应设回火防止器 7,3.14。规定污泥气应当综合利用,污水厂的污泥气一般多用于污泥气锅炉的燃料.也有用于发电和驱动鼓风机的。7,3。15.关于设置污泥气脱硫装置的规定、经调查,有些污水厂由于没有设置污泥气脱硫装置。使污泥气内燃机 用于发电和驱动鼓风机、不能正常运行或影响设备的使用寿命。当污泥气的含硫量高于用气设备的要求时。应当设置污泥气脱硫装置、为减少污泥气中的硫化氢等对污泥气贮罐的腐蚀 规定脱硫装置应设在污泥气进入污泥气贮罐之前.尽量靠近厌氧消化池 污泥好氧消化7,3,16 规定好氧消化池容积确定的方法和相关参数、好氧消化池的设计经验比较缺乏。故规定好氧消化池的总有效容积.宜根据试验资料和技术经济比较确定 据国内外文献资料介绍.污泥好氧消化时间。对二沉污泥.剩余污泥 为10d.15d 对混合污泥为15d 20d、个别资料推荐15d.25d,污泥好氧消化的挥发性固体容积负荷一般为0,38kgVSS、m3,d。2,24kgVSS,m3,d,在上述资料中.对于挥发性固体容积负荷.所推荐的下限值显然是针对未经浓缩的原污泥 含固率和容积负荷偏低.不经济、上限值是针对消化时间20d的情况。未包括消化时间10d的情况.因此在时间上不配套、根据测算,在10d.20d的消化时间内.当处理一般重力浓缩后的原污泥、含水率在96,98,之间,时,相应的挥发性固体容积负荷为0.7kgVSS m3 d 2.8kgVSS。m3,d 当处理经机械浓缩后的原污泥、含水率在94、96,之间。时,相应的挥发性固体容积负荷为1、4kgVSS m3,d 4、2kgVSS、m3 d,因此本规范推荐 好氧消化时间宜采用10d,20d,一般重力浓缩后的原污泥。挥发性固体容积负荷宜采用0、7kgVSS m3。d。2、8kgVSS,m3。d、机械浓缩后的高浓度原污泥,挥发性固体容积负荷不宜大于4.2kgVSS,m3,d,污泥好氧消化池挥发性固体容积负荷测算见表27,表27。污泥好氧消化池挥发性固体容积负荷测算7.3,17 关于好氧消化池污泥温度的规定 好氧消化过程为放热反应、池内污泥温度高于投入的原污泥温度,当气温在15.时。泥温一般在20.左右.根据好氧消化时间和温度的关系 当气温20.时,活性污泥的消化时间约需要16d,18d,当气温低于15.时,活性污泥的消化时间需要20d以上.混合污泥则需要更长的消化时间、因此规定当气温低于15 时。宜采取保温、加热措施或适当延长消化时间、7 3、18。规定好氧消化池中溶解氧浓度,好氧消化池中溶解氧的浓度,是一个十分重要的运行控制参数,溶解氧浓度2mg,L是维持活性污泥中细菌内源呼吸反应的最低需求、也是通常衡量活性污泥处于好氧、缺氧状态的界限参数。好氧消化应保持污泥始终处于好氧状态下,即应保持好氧消化池中溶解氧浓度不小于2mg。L 溶解氧浓度,可采用在线仪表测定.并通过控制曝气量进行调节、7、3,19.规定好氧消化池采用鼓风曝气时、需气量的参数取值范围、好氧消化池采用鼓风曝气时、应同时满足细胞自身氧化需气量和搅拌混合需气量,宜根据试验资料或类似工程经验确定 根据工程经验和文献记载.一般情况下、剩余污泥的细胞自身氧化需气量为0 015m3空气 m3池容、min。0.02m3空气,m3池容 min。搅拌混合需气量为0 02m3空气。m3池容.min 0.04m3空气。m3池容,min、初沉污泥或混合污泥的细胞自身氧化需气量为0,025m3空气,m3池容 min 0,03m3空气.m3池容 min 搅拌混合需气量为0 04m3空气、m3池容.min 0,06m3空气,m3池容。min,可见污泥好氧消化采用鼓风曝气时 搅拌混合需气量大于细胞自身氧化需气量。因此以混合搅拌需气量作为好氧消化池供气量设计控制参数。采用鼓风曝气时.空气扩散装置不必追求很高的氧转移率,微孔曝气器的空气洁净度要求高,易堵塞.气压损失较大。造价较高,维护管理工作量较大、混合搅拌作用较弱。因此好氧消化池宜采用中气泡空气扩散装置。如穿孔管。中气泡曝气盘等、7.3,20.规定好氧消化池采用机械表面曝气时 需用功率的取值方法、好氧消化池采用机械表面曝气时,应根据污泥需氧量 曝气机充氧能力.搅拌混合强度等确定需用功率,宜根据试验资料或类似工程经验确定,当缺乏资料时 表面曝气机所需功率可根据原污泥含水率选用 原污泥含水率高于98,时 可采用14W,m3池容 20W。m3池容、原污泥含水率为94,98,时 可采用20W,m3池容,40W.m3池容、因好氧消化的原污泥含水率一般在98.以下 因此表面曝气机功率宜采用20W.m3池容.40W.m3池容。原污泥含水率较低时.宜采用较大的曝气机功率、7。3,21,关于好氧消化池深度的规定,好氧消化池的有效深度,应根据曝气方式确定,当采用鼓风曝气时。应根据鼓风机的输出风压.管路和曝气器的阻力损失来确定,一般鼓风机的出口风压约为55kPa、65kPa、有效深度宜采用5.0m,6,0m.当采用机械表面曝气时 应根据设备的能力来确定,即按设备的提升深度设计有效深度,一般为3,0m。4,0m、采用鼓风曝气时。易形成较高的泡沫层,采用机械表面曝气时 污泥飞溅和液面波动较大。所以好氧消化池的超高不宜小于1,0m,7。3,22、关于好氧消化池加盖的规定。好氧消化池一般采用敞口式,但在寒冷地区。污泥温度太低不利于好氧消化反应的进行。甚至可能结冰 因此应加盖并采取保温措施,大气环境的要求较高时.应根据环境评价的要求确定好氧消化池是否加盖和采取除臭措施,7,3 23.关于好氧消化池排除上清液的规定.间歇运行的好氧消化池.一般其后不设泥水分离装置。在停止曝气期间利用静置沉淀实现泥水分离,因此消化池本身应设有排出上清液的措施.如各种可调或浮动堰式的排水装置,连续运行的好氧消化池。一般其后设有泥水分离装置、正常运行时,消化池本身不具泥水分离功能。可不使用上清液排出装置、但考虑检修等其他因素,宜设排出上清液的措施.如各种分层放水装置,