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详解 | 剩余污泥热处理稳定化技术之工艺控制

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下面将对热处理和湿式空气氧化工艺的控制进行讨论。
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© 环保之家[2tech.cn]! A3 h7 ]8 W. o  c$ w5 s1.热处理
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© 环保之家[2tech.cn]% p# G) x4 f, h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。5 g8 l1 v8 t8 ~5 E* v3 t© 2tech.cn
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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。1 i* v; i. u; ]6 N) A( t  [$ u© 2tech.cn
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典型循环液的水质特征见下表。
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© 环保之家[2tech.cn]3 B$ h2 f; R3 U7 k7 m4 BaTSS一总悬浮固体:COD-一化学需氧量;BOD一一生化德氧量;NH3-N一一氨氮
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© 环保之家[2tech.cn]8 e& p. }# d* P6 o9 U/ D上表表明循环液的高浓度、污染物可能对污水处理工艺带来潜在影响。因此,设计者和运营者必须认识到循环液负荷对整个污水处理厂运行的重要性。
© 环保之家[2tech.cn]$ A! D, l3 W1 S+ K" Y( I$ D2 e( R! |3 L: x# X; b0 o: }© 2tech.cn
如果循环液对其他污水处理工艺造成了不利影响,可以考虑以下两个解决方案:2 w4 q, w8 P8 B8 \5 V- j) G1 n© 2tech.cn
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(I)先将循环液储存起来,在流量较低或BOD较低(夜间)的情况下再将其循环至污水处理厂处理;
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© 环保之家[2tech.cn]: V/ V0 L6 d5 `/ v: C4 D(2)安装单独的处理系统,循环液在回到污水处理厂前先预处理。
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© 环保之家[2tech.cn]3 }2 X$ G- j( t相同程度的过滤性能和沉降性能在一定的范围内可以通过时间和温度的不同组合实现。例如,较高的温度和较短的反应时间取得的效果与较低的温度和较长的反应时间取得的效果具有可比性。通常情况下,最经济的处理方式是较长的反应时间和较低的温度组合。5 s) z, T7 p9 s% L" C3 ^, b© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]+ \& R1 `3 q3 V过度热处理(高温和较长反应时间的各种组合)实际会使纤维材料自我分解(相对于仅释放细胞水),并产生更难于脱水的物质。
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© 环保之家[2tech.cn]* Y; |- a2 }6 q$ H! c8 |/ f经热处理后的污泥在暴露于大气环境之前进行冷却可减少臭气问题但不能消除。增加热处理工艺进料污泥的固体浓度可降低操作费用,但循环液中溶解性COD、氮和磷浓度均会增加,可能导致污泥脱水性能降低。' A+ e7 a" c+ h- D- ~# w© 2tech.cn
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2.湿式空气氧化2 q  k7 V+ G/ ~© 2tech.cn
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湿式空气氧化工艺可以间歇或连续操作。向位于反应器前的热交换器注人蒸汽,为启动提供所需要的热量。
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© 环保之家[2tech.cn]9 Y+ h' r( H6 h" w, z2 J3 d依据选定的氧化程度,各个设备的操作也不相同。有机物破坏的程度取决于温度、压力、反应时间和空气量等,通常情况下,增加这些参数的值会导致有机物氧化度升高。此外,还应注意进料污泥中固体含量会影响混式氧化的操作和燃料需求。: n8 b% y: ~8 h7 p, g! o4 m# g1 L9 }© 2tech.cn
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对于给定的污水处理厂湿式氧化工艺装置,在空气量足够的前提下,可以通过增加进料污泥中的固体含量,降低运行费用并提高处理能力。* I3 r/ P; w3 S/ O1 p! |  X. j© 2tech.cn
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控制湿式氧化单元性能的4个物理变量是:
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© 环保之家[2tech.cn]7 d3 C# Q8 ?) h6 x) @* Q" u(1)温度;
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© 环保之家[2tech.cn]& A" w8 i* o" {% q(2)供气量;- a& U1 g  b/ ^+ }* y! i© 2tech.cn
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(3)压力;
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(4)进料污泥浓度。
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© 环保之家[2tech.cn]- s" Q* d9 h  O1 D) \反应器通常配有调节咀度、压力和供气量的控制装置。7 x; |" p( O! D% v3 I/ @& r' o: ~: E© 2tech.cn
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反应器压力、温度和使用的供气量共同决定氧化度和氧化速率。高温高压下可能取得更高的氧化度。反应器温度和压力对循环水(液)的水质和氧化后污泥的脱水性能有影响。& u  D8 n2 l0 B+ G© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]- m% S+ Y7 e$ k3 s. [& U反应器温度在满足充分调理时,尽可能保持低温。高温使污泥颗粒分解更完全,释放出更多的细胞水,从而向溶液中释放出更多的BOD(U.S.EPA,1978)。高温使处理后的污泥容易脱水,但循环液水质很差,导致湿式氧化后续工艺处理能力降低。6 U. ]5 k4 ]6 a© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]: F! E1 x* d. [8 h) k湿式氧化要达到几乎完全氧化需要外部供给氧气(空气)。温式氧化工艺的空气需要量取决于污泥氧化的热值和欲达到的氧化度。进气量与热效率和燃料需要量有关,因此,保持空气流量不大于空气需要量这一点很重要。
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空气进入反应帮后,与液体接触并成为饱和蒸汽,所以为防反应器内的水损失过多,控制气流量也很重要。
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