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]

3053 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。
! w* h! Z7 b, t. |0 ^- z! H! h7 _: x, n5 o! S7 v% n' \( X
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 r! q9 S, _/ k3 W/ X6 Z
$ {- T2 k0 |1 B3 J1 B
" r8 l% I/ i8 ]  h4 }
如果发生消化池失稳,可通过下列方法进行有效控制:, a6 c6 U$ w" c! W0 ]

" L+ v* _9 ~$ c/ O4 x
(1)停止或减少进料;
, D) m  |4 A* ^- q# Z1 |(2)查找失稳原因;9 \* R- I' y( `' b- ^- a5 W% ^  i
(3)消除失稳因素;
+ _3 @7 u6 U* n4 b$ W: d( k+ g# q(4)控制pH直到消化池恢复正常。
7 @+ S6 P# A7 [7 R' L
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。
; ~1 ~' ]* P( |7 M. ?. R8 S( X' r4 o* k
01
温度
1 B) K3 O0 }4 u$ f, L' A
1 m! m% K( S0 ^# \/ }. E; b* K
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。2 }$ R7 x- o7 n" E  Y/ O  K

8 |, _( O1 L" f; x) G$ h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。: y) ^% v9 f8 f& ~+ I. p2 c- n1 W# \
. r( N) _2 O  ]& q" f+ S
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。
+ Y' Q) {0 x! U2 b/ z3 j% r; Z7 x' g& H3 Y
02
毒性控制

( Q1 Z8 g% v# F; R& w  R4 B2 F# A: ~6 Z4 h8 E
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。; c- l1 A; x* ?9 Z, F. o( q+ ^
5 |. [; p, r7 |! J1 E; v. p8 u: G
几种化合物的抑制水平见下表。
' U/ b, O4 q; I. Q0 f
$ ^( a" A+ Q( Q, \ 环保之家0.JPG " T6 H0 ~+ g" u3 a. m4 c* k& ^( P

! S8 k, p" s0 G1 b. D/ s7 k) [9 n* z9 a# I6 }
环保之家1.JPG
8 ]8 G+ [8 h. g2 B
3 o7 Q. Z" z; k" L
3 g+ f! j: P" j4 X  z# m6 D, J 环保之家2.JPG
; L  V1 ~$ S# u' K! V2 U8 `
; ]) I  j% J# [: S1 G0 p
, s6 B) y+ q( C4 B) O4 S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。+ n8 M, u- J1 K- x5 A* A

9 h. n# c5 C- o: O- g
03
pH控制

  y4 g) Q" A. G7 c% q" \0 |
5 r8 k1 H8 u1 l! a$ y% |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。# k2 o# w- p7 D3 M2 f" D9 M
3 D1 Z" j, k" m4 j$ e
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。0 }* Y* D) n- D$ e5 E( ]3 }+ r
" [6 s4 H# f+ ~/ g, |. w7 T3 s
环保之家4.JPG
% t8 m; W2 F" Z
. I% E; v# y6 x; h, O 环保之家5.JPG
& G% z6 T2 G! d, O+ Z9 l3 F
7 _/ }; Q  V# `8 I8 a/ i5 G5 p
+ }. N# }8 _: b$ J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℃。1 H, O3 F8 G( \- C6 h) Z

- j: |, ]* z) S# \, lVA/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 I' Q8 \+ W' V% r' B8 |% u7 R) {
( Q& o& o  X& Y% ]  }$ m7 TVA/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。
- u8 i$ i0 _% |  m3 W% s$ B, b) o+ J8 A7 l" t. E. j% P
碱度投加盘可通过下列步骤计算:
0 U* v! W- {, a! w
6 N: o1 Q( _* |& F3 T& l3 C(1)测定挥发酸浓度和碱度(以CaO3计)。6 x6 r* x) S& w8 S" n! B

( `9 ^9 N! H* T0 v# t5 V' J(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:
# T/ \5 e" O) N  g2 s7 ?  G6 t8 J' g# b5 j! X
碱度(mg/L) = 挥发酸(mg/L)/0.1
. h) j% h- h. K% r! E' S" W+ ?* F- j/ w. W; c, j
(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。" T$ b7 a3 J# {7 e$ {
8 ]) j: v2 Z7 B/ g
(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。5 b. t! j( s6 d% N; c  C6 z

2 C) k* s, X* z8 t 环保之家6.JPG
; h3 D, n' c$ @6 L$ `1 h/ `# x3 u0 m( s# T
- l% |" ]# E5 ~8 y! W! p8 p. M
(5)根据药品纯度校准药品投加量。+ h7 {4 R, ]% X+ C. o' T

0 R( M& Q: ^& H! }/ b(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:, g) V3 T  a9 G/ |9 B

$ L+ b% T3 E; G- _. H9 B5 o药品投加量(kg) =        碱度投加量(mg/L)        x消化池容积        / 10^6
4 M  \9 N: i  p7 m( B+ }+ F5 f0 T% T5 G8 P& Y; q4 |; g
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$ h* v  ]1 M. s2 M8 U% c) X
* ~1 h$ A$ c) S$ d, \
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。! e) F2 U: d9 o: B
0 e5 r  a% r9 R  R7 ]8 C  b
04
消化池泡沫
/ l' m3 W, e. w3 Y- R7 e5 \

5 z( o* e2 t/ q$ ?" i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。
  U8 D4 x" I4 ]" @4 e1 H
% v" c) Z% ]7 |8 }4 \, i$ d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:2 U; t) A/ n6 P$ t' p

2 Q: ]: o9 x* b* s  [(1)消化池间歇进料;. c1 D8 s, r2 @2 O  d

2 O0 U8 ?. t* ]& R( M7 G5 Q(2)分开进料或初级污泥和剩余活性污泥混合不充分;7 S# ^* d/ }' H! H" Y: c

- p9 ^. B  u* D% O: S(3)搅拌不均匀或采用间歇搅拌;# Y5 ^/ A$ z: D6 D! N
5 m# H7 P( U* c. {1 t
(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
2 p) |3 [+ ^( V) a) d: ]! N
0 \" `( O8 y! {+ |9 W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。
* t  p. h) m5 i" k& W8 r
/ W0 x% `$ d% i5 A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。  p4 F# e8 P* r, r9 s+ k+ K

8 [, g* r# U4 M/ B( Z7 r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。
: a' ]" q+ J( a
/ l1 a( L* }& }9 e. [& ?4 f5 m. ^0 p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。7 \! g. ^- q' J' U
' P) H! c( @! ^( A

© 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

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