请选择 进入手机版|继续访问电脑版

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]
270 0
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。
© 环保之家[2tech.cn]/ f1 ?2 o4 w# |, q! }% A0 b, m) C7 E4 I© 2tech.cn
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。
© 环保之家[2tech.cn]' k9 S8 L# |7 v; f' T. ?9 Z" h4 D% y3 A© 2tech.cn
6 e4 J  o) M' h© 2tech.cn
如果发生消化池失稳,可通过下列方法进行有效控制:7 t) y/ f" ]( A9 M7 c  u+ h  G© 2tech.cn
1 w3 J) e! F0 Z& o6 ~( _! s- z8 |© 2tech.cn
(1)停止或减少进料;6 D  [' y0 h; b% S; @2 }© 2tech.cn
(2)查找失稳原因;
© 环保之家[2tech.cn]  @" |: N  p1 X/ q(3)消除失稳因素;3 u1 e( n7 B+ |* C+ O) K© 2tech.cn
(4)控制pH直到消化池恢复正常。

© 环保之家[2tech.cn]. s3 ~& s, h; k7 O8 \* J( F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。7 o3 I! V4 ~  t1 `% {; v© 2tech.cn
1 z, U1 r1 X) U© 2tech.cn
01
温度

© 环保之家[2tech.cn]3 w% B8 R# ?/ L: W
© 环保之家[2tech.cn]) l, j. F9 ]# v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。# S1 o0 ?# w  L. M1 ^7 [0 J2 @) a© 2tech.cn
  e# |3 }- u5 ]© 2tech.cn
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。
© 环保之家[2tech.cn]3 w$ o& D/ Y/ u: D+ V5 t2 }5 m. [9 q9 l) l! q© 2tech.cn
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。+ u1 ~) M1 G3 Q/ q© 2tech.cn
& M) R! T3 Z$ }  ~$ X' |; z; ^© 2tech.cn
02
毒性控制

© 环保之家[2tech.cn]# ]* J6 P& ~1 F# v( F0 ?( J/ I" y$ Y* `$ d3 d- `# L3 x© 2tech.cn
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。" [$ e$ x/ a5 ]. o7 H# r5 K" H; S# y© 2tech.cn
; r, T1 N# I. ^4 S4 h$ D© 2tech.cn
几种化合物的抑制水平见下表。
© 环保之家[2tech.cn]3 _. j3 ]) H# u/ _, g& ?/ m8 {5 ?( E' d% |4 {% ~4 R  ~- e© 2tech.cn
环保之家0.JPG 7 E$ `2 C: o. }9 b- T8 l© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]$ g# Y0 H8 ^' X6 E
© 环保之家[2tech.cn]0 _& h: u2 K0 O+ p7 p3 |& s 环保之家1.JPG
© 环保之家[2tech.cn]/ I4 o& s# }0 u" G8 k: x( Y# j7 B( I- o© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]5 B# {: o4 B' t( e 环保之家2.JPG % p" T0 v; o. M, `! [' \" F© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]0 I& e, @$ E9 Q4 U9 a9 R! N& Y# l" f( F2 y2 d. g© 2tech.cn
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。
© 环保之家[2tech.cn]& l1 D6 s7 t9 x! l# a5 {; g% v# |1 T- d& R) ?5 @© 2tech.cn
03
pH控制

© 环保之家[2tech.cn]$ B1 I' d2 N9 @# k7 G9 I% `: S+ i! T. ?" i. t4 M- A. M4 F0 R© 2tech.cn
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。
© 环保之家[2tech.cn]. r9 C- O$ A5 D* S% _
© 环保之家[2tech.cn]- C( I7 _2 t9 Y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。
© 环保之家[2tech.cn]" S5 M, F' U* N. Q6 g: ^
© 环保之家[2tech.cn]1 R; ?$ f1 O2 ]# f, v 环保之家4.JPG ! ^. u9 R7 @& ~. X& H. z5 _, {© 2tech.cn
4 \9 c3 e  p" i1 ?© 2tech.cn
环保之家5.JPG
© 环保之家[2tech.cn]1 m0 u6 @9 B9 T/ O  J4 k6 W. w$ l" C& l© 2tech.cn
, X0 }. V1 H0 m# i4 A; P) E© 2tech.cn
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℃。
© 环保之家[2tech.cn]7 F, v+ |) a8 a% l& j
© 环保之家[2tech.cn]' L& ]  I' I8 v' ]: OVA/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%。. W$ L1 n1 w5 t' K" |© 2tech.cn
2 {1 c/ G, @! T& N© 2tech.cn
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。
© 环保之家[2tech.cn]9 i) C* i, ^0 D7 D! a1 s' t7 x6 ?: E
© 环保之家[2tech.cn]4 v) ~) U1 c. f' K# g碱度投加盘可通过下列步骤计算:& Y% m/ k0 L( ]9 z4 i  \© 2tech.cn
* E. g5 t* n$ P+ x" `/ T7 r! ^© 2tech.cn
(1)测定挥发酸浓度和碱度(以CaO3计)。5 o$ y- C! L7 _© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]' A- Z* x, b1 D(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:
© 环保之家[2tech.cn]/ V7 T1 Z1 W+ q, V6 N) B
© 环保之家[2tech.cn]* Y4 B6 c) H% A1 K; ]  {碱度(mg/L) = 挥发酸(mg/L)/0.1
© 环保之家[2tech.cn]/ Y  R/ U+ V' u* K8 S7 N: H1 R; l5 Z0 k# B" ~1 q4 ^2 {© 2tech.cn
(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。1 M: S4 H$ L- N) O- B0 x3 Q4 e© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]0 A7 H2 ]2 U5 W( h(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。
© 环保之家[2tech.cn]& O8 h( {0 \/ j# V
© 环保之家[2tech.cn]* g, G  x, I( E/ p. ^ 环保之家6.JPG * I! B% l) s0 i' n1 {# n, X© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]! l- \" l0 y: Z( f4 w
© 环保之家[2tech.cn]- W! m2 r; r6 r8 m1 Q! |(5)根据药品纯度校准药品投加量。
© 环保之家[2tech.cn]4 E6 d  T: P& U/ _! i
© 环保之家[2tech.cn]# K5 I# ?" D# |$ X. q" V7 G1 a  m* 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:
© 环保之家[2tech.cn]( T# k: K* N2 V* Z
© 环保之家[2tech.cn], |5 e* [5 z" ]4 i. A0 _+ K1 c$ o5 G药品投加量(kg) =        碱度投加量(mg/L)        x消化池容积        / 10^6& _3 P; P! R, A5 K* S  ?  B+ [© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn], Y+ p5 }9 A( t- ~  E* u( M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$ w/ I" V5 X0 E9 ~+ b" M' _1 l+ L& K. r© 2tech.cn
% C- B( J# \. \% E0 k© 2tech.cn
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。
© 环保之家[2tech.cn]! l7 T6 v1 V- x, w7 q5 ]* G+ q3 I" n5 [8 J  M0 N( b: b. W3 @© 2tech.cn
04
消化池泡沫
) S. |& A6 K$ G7 ?1 T© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]% Q, j5 [' A+ \2 E+ W1 _0 t* H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。9 `$ P$ M9 C! Z# \. W' G© 2tech.cn
. \' x5 W8 u' N  V) W© 2tech.cn
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:
© 环保之家[2tech.cn]; y& N! u8 H1 K2 T9 ?$ w6 `
© 环保之家[2tech.cn]) I) |) y% ?0 X9 x4 P(1)消化池间歇进料;' c9 K6 N& v7 X© 2tech.cn
! {3 Q+ `+ S* c0 F  L7 s© 2tech.cn
(2)分开进料或初级污泥和剩余活性污泥混合不充分;
© 环保之家[2tech.cn]/ P2 ?- X4 c' Q5 l2 G
© 环保之家[2tech.cn]$ `" g# u. ]7 E- L(3)搅拌不均匀或采用间歇搅拌;' e7 }) }' {5 k+ V- u! Z% A© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]4 L# _* l+ C0 x4 c+ G(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
© 环保之家[2tech.cn]6 C+ f: Q4 Y" m5 K1 @) G2 A- m* l" j* }1 w' H' W5 s. B© 2tech.cn
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。
© 环保之家[2tech.cn]/ j& N  W  ~6 J/ X% h: h" F2 k9 ]4 l5 Q- E5 m# S: T- E% q© 2tech.cn
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。$ m  G( u- A* h! |" `; R+ L% P. p© 2tech.cn
: _% X& t, ?+ Q2 t© 2tech.cn
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。- j& T% i% ?8 }7 P, j© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]3 h  @8 Y, k$ a  J+ A, P: `9 j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。# |0 _) n1 ~4 i© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn], w+ \6 v- L+ z( b$ @

© 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复 登录 | 中文注册

本版积分规则

剩余污泥

话题: 101 阅读: 42049 互动: 13

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