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强化污泥厌氧消化预处理技术的研究进展

强化污泥厌氧消化预处理技术的研究进展
强化污泥厌氧消化预处理技术的研究进展

城市污泥厌氧消化处理技术

城市污泥厌氧消化处理技术 彭光霞李彩斌王立宁张晓慧 (北京中持绿色能源环境技术有限公司北京100192) 摘要:随着我国城镇污水处理厂建设的推进,城市脱水污泥的处理处置问题越来越凸显出来。目前我国多数城市污水处理厂多采用浓缩、脱水后外运填埋或作农肥。城市污泥中的生物质能没得到充分利用,造成了资源、能源的浪费。污泥厌氧消化技术作为污泥处理处置的处理工艺,可以实现减量化、稳定化、无害化和资源化,可与多种工艺相结合,为现有污水厂污泥处理处置提供了很好的方向。 关键词:污泥处理处置、厌氧消化、分级分相、土地利用、资源化 1 概述 污泥厌氧消化可以实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。 污泥经厌氧消化后,体积大大减少,脱水性能大大提高,可实现污泥的减量化和稳定化;污泥在消化过程中,产生的甲烷菌具有很强的抗菌作用,可杀死大部分病原菌以及其它有害微生物,使污泥卫生化。同时,污泥厌氧消化产生大量的清洁能源--沼气,可用作锅炉燃料、直接驱动鼓风机、沼气发电提供污水处理厂的部分用电量、沼气提纯并网、沼气提纯用作汽车燃料等。 1.1 污泥厌氧处理技术原理 厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应,分解污泥中有机物质的一种污泥处理工艺。消化过程中可回收能源,但消化后的污泥含水率较高,仍需进一步脱水。厌氧消化可以实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。 污泥厌氧消化是一个由多种细菌参与的多阶段生化反应过程,每一反应阶段都以某类细菌为主,其产物供下一阶段的细菌利用。厌氧降解过程的化学、生物化学和微生物学相发复杂,但是可以综合三阶段理论[2]:1)水解阶段;2)产酸阶段;3)产甲烷阶段。

污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择与设计要点概要

污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择与设计要点陈怡 (北京市市政工程设计研究总院 , 北京 100082 摘要以北京市小红门污水处理厂和西安市第五污水处理厂为例 , 对污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择和设计要点进行了详细论述 , 包括污泥厌氧消化工艺选择、进泥预处理、厌氧消化池、沼气系统、上清液处理和污泥输送管路等 , 以保证污水处理厂污泥厌氧消化工艺的顺利实施。 关键词污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择污泥投配污泥搅拌沼气系统 K e y p o i n t s o f t h e p r o c e s s s e l e c t i o n a n d d e s i g n o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n i n w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t C h e n Y i (B e i j i n g G e n e r a l M u n i c i p a l E n g i n e e r i n g D e s i g n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e , B e i j i n g 100082, C h i n a A b s t r a c t :T a k i n g t h e B e i j i n g X i a o h o n g m e n W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t a n d X i ’ a n F i f t h W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t a s e x a m p l e , t h i s p a p e r d e s c r i b e d t h e k e y p o i n t s o f t h e p r o c e s s s e l e c -t i o n a n d d e s i g n o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n i n t h e w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t , i n c l u d i n g s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n p r o c e s s s e l e c t i o n , s l u d g e p r e -t r e a t m e n t , a n a e r o b i c d i g e s t i o n t a n k , m e t h -a n e s y s t e m , u p -l e v e l c l e a n l i q u i d t r e a t m e n t , a n d s l u d g e t r a n s m i s s i o n p i p

不同预处理方法对剩余污泥厌氧消化产沼气过程的影响

第28卷第1期2009年1月 食品与生物技术学报Journal of Food Science and Biotechnology Vol.28 No.1Jan. 2009  文章编号:167321689(2009)0120107206 收稿日期:2007212229 基金项目:江苏省高技术研究项目(D G 2006044);江苏省自然科学基金项目(B K2006023)。 3通讯作者:阮文权(19662),男,上海人,教授,工学博士,主要研究环境厌氧生物技术。Email :wqruan @https://www.wendangku.net/doc/1d17560567.html, 不同预处理方法对剩余污泥厌氧消化 产沼气过程的影响 高瑞丽1, 严群1,2, 邹华1,2, 阮文权31,2 (1.江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;2.江南大学环境与土木工程 学院,江苏无锡214122) 摘 要:研究了不同预处理方法对剩余污泥固态法厌氧消化产沼气过程的影响。结果表明:不同的预处理方法均可不同程度地提高产气量和甲烷含量。其中,经酶法处理后,剩余污泥前4h 产气速率最快,平均每小时为3129mL/g ;经热处理后,剩余污泥累积产气量最多,为45180mL/g ,比对照提高了230%;而经微波处理后,剩余污泥所产沼气中甲烷质量分数最高,为62126%,比对照增加了130%。 关键词:剩余污泥;厌氧消化;预处理;甲烷中图分类号:X 703;X 705文献标识码:A E ffects of Different Pretreatment of W aste Activated Sludge on Methane Production via Anaerobic Digestion GAO Rui 2li 1 , YAN Qun 1,2 , ZOU Hua 1,2 , RUAN Wen 2quan 1,23 (1.Key Laboratory of Industrial Biotechnology ,Ministry of Education ,Jiangnan University ,Wuxi 214122,China ;21School of Environment and Civil Engineering ,Jiangnan University ,Wuxi 214122,China ) Abstract :In t his manuscript ,effect s of different p ret reat ment met hods on t he met hane p roduction by waste activated sludge were caref ully investigated.It was found t hat :(1)by t reated wit h alkali p rotease ,t he specific rate of gas achieved at t he highest value (3129mL/g vs/h );(2)by t hermally t reated in an autoclave ,t he gas production was 4518mL/g ,higher 230%t han t hat of t he cont rol ;(3)by t reated by microwave irradiation ,t he met hane content was increased to 62126%,higher 130%t han t hat of t he control. K ey w ords :waste activated sludge ,anaerobic digestio n ,p ret reat ment ,met hane 随着国民经济的不断发展,我国城镇工业废水以及生活污水排放量不断增加。为了防止水域污染,改善生态环境,截止到2004年底,我国已建成城市污水处理厂708座,日处理能力达71387×107 m 3。在污水处理过程中,一般会产生占污水体积0102%的污泥,因而数量巨大,目前已成为亟待处 理的城市固体废物之一[1]。目前国内外对污泥厌氧 消化的研究多集中于采用剩余污泥或初沉污泥和剩

污泥厌氧消化的方法和特点

污泥厌氧消化的方法是什么?污泥厌氧消化的阶段有哪些?污泥厌氧消化的特点是什么?污泥厌氧消化在无氧条件下,污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定的过程称为厌氧消化。 污泥中的有机物含量很高,采用好氧法能耗太大,一般采用厌氧消化法:即在无氧的条件下,由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物,最终产物是二氧化碳和甲烷气(或称污泥气、消化气),使污泥得到稳定。所以污泥厌氧消化过程也称为污泥生物稳定过程。污泥厌氧消化是一个极其复杂的过程,多年来厌氧消化被概括为两阶段过程,第一阶段是酸性发酵阶段,有机物在产酸细菌的作用下,分解成脂肪酸及其他产物,并合成新细胞;第二阶段是甲烷发酵阶段,脂肪酸在专性厌氧菌——产甲烷菌的作用下转化成CH4和CO2。1979年,伯力特(Bryant)等人根据微生物的生理种群,提出了厌氧消化三阶段理论,是当前较为公认的理论模式。三阶段消化突出了产氢产乙酸细菌的作用,并把其独立地划分为一个阶段。三阶段消化的第一阶段,是在水解与发酵细菌作用下,使碳水化合物,蛋白质与脂肪水解与发酵转化成由糖、氨基酸、脂肪酸,甘油及二氧化碳、氢等;第二阶段,是在产氢产乙酸菌的作用下,把第一阶段的产物转化成氢、二氧化碳和乙酸。第三阶段,是通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用,一组把氢和二氧化碳转化成甲烷,另一组是对乙酸脱羟产生甲烷。 影响污泥消化的主要有以下因素:l)温度:温度影响消化速度,也影响消化深度。温度为5-15℃称低温消化,30-35℃称中温消化,50-55℃称高温消化。高温消化几乎可以杀灭一切病原微生物,但操作管理复杂,加热费用高;中温消化只能杀灭部分病原微生物,低温消化效率很低,所以一般采取中温消化。2)投配率:即每天投入消化池内的生污泥量与池内熟污泥量的百分率。投配率的大小影响池内污泥的PH值和消化速率。投配率小污泥消化速度快而充分,产气量高,但要加大池体积;投配率大,消化速度慢,PH值降低,抑制甲烷细菌的生长,破坏正常的消化过程。一般对于生活污水或水质近似的工业废水, 投配率率以6-12%为宜。3)生熟污泥的混合程度:混合充分,可加速消化过程,提高产气量,因此需要搅拌。4)厌氧条件:甲烷菌是厌氧性微生物,因此要求消化池密封,隔绝空气。以上是绿环(煤质柱状活性炭生产厂家)为您介绍的关于水处理方面的知识,如有疑问,欢迎联系!

我国城市污水厂污泥厌氧消化系统的运行现状

我国城市污水厂污泥厌氧消化系统的运行现状 吴 静, 姜 洁, 周红明, 毕 蕾 (清华大学环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084) 摘 要: 对我国400余座城市污水厂污泥处理工艺的调查表明,目前采用污泥厌氧消化工艺的仅46家,主要采用浓缩/中温厌氧/脱水工艺,采用一级厌氧消化和二级厌氧消化的厂家数量接近,其中仅25家的污泥消化系统正在运行,沼气产量约为14×104m3/d,另有6家在调试。污泥厌氧消化工艺在实际应用中仍存在着较多亟待解决的问题,沼气产率低和利用率不高大大削弱了该工艺的优势。 关键词: 城市污水厂; 污泥处理; 厌氧消化; 沼气 中图分类号:X703.1 文献标识码:B 文章编号:1000-4602(2008)22-0021-04 C u r r e n t O p e r a t i o nS t a t u s o f S l u d g e A n a e r o b i c D i g e s t i o n S y s t e m i n Mu n i c i p a l Wa s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t s i nC h i n a WUJ i n g, J I A N GJ i e, Z H O UH o n g-m i n g, B I L e i (S t a t e K e y J o i n t L a b o r a t o r y o f E n v i r o n m e n t S i m u l a t i o n a n d P o l l u t i o n C o n t r o l,T s i n g h u a U n i v e r s i t y,B e i j i n g100084,C h i n a) A b s t r a c t: T h er e s u l t so f t h ei n v e s t i g a t i o n o n s l u d g e t r e a t m e n t s y s t e m so v e r400m u n i c i p a l w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t s i n C h i n a s h o wt h a t o n l y a b o u t46p l a n t s h a v e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n s y s-t e m s,m o s t o f w h i c h a d o p t t h i c k e n i n g/m e s o p h i l i c a n a e r o b i c d i g e s t i o n/d e w a t e r i n g p r o c e s s.A b o u t h a l f o f t h e p l a n t s h a v e o n e-s t a g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n s y s t e m s a n d t h e o t h e r h a l f h a v e t w o-s t a g e a n a e r o b i c d i g e s-t i o n s y s t e m s.F o r t h e46p l a n t s,o n l y25p l a n t s o p e r a t e t h e i r a n a e r o b i c d i g e s t i o n s y s t e m s a n d p r o d u c e a- b o u t14×104m3b i o g a s/d,t h e o t h e r6p l a n t s c o m m i s s i o n t h e i r s y s t e m s.T h e r e a r e s o m e u r g e n t p r o b l e m s f o r t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n.T h e l o wb i o g a s y i e l d a n d u t i l i z a t i o n r a t e c o u n t e r a c t s o m e a d v a n t a g e s o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n. K e y w o r d s: m u n i c i p a l w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t; s l u d g e t r e a t m e n t; a n a e r o b i c d i g e s t i o n;  b i o g a s 随着我国国民经济的高速发展以及城市化进程的不断加快,城镇生活污水量也大幅增加,并在1999年首次超过工业废水排放量,占全国污水排放总量的52.9%[1]。近年来,城镇生活污水量以年均5%的速度递增,已成为我国水环境的主要污染源。我国城市污水处理率长期偏低,直至20世纪90年代以后,城市污水处理的基础设施建设才被提到日程,全国城市污水处理厂数量迅速增加。2006年城市生活污水处理率达到43.8%[2]。根据国家环境保护“十五”计划,到2010年所有城市的污水处理率不得低于60%,直辖市、省会城市、计划单列市和风景旅游城市的污水处理率不得低于70%。故在今后一段时期,城市污水厂数量仍将持续增加。 伴随城市污水厂的兴建,大量城市污泥产生。2003年我国的城市污泥(干泥)产量估计达到160×104t。城市污泥主要由沉砂池和初沉池产生的初沉污泥(含水率为96%左右)以及好氧生物处理单元产生的剩余污泥(含水率为99.2%~99.6%)组 第24卷 第22期2008年11月 中国给水排水 C H I N AWA T E R&W A S T E WA T E R V o l.24N o.22 N o v.2008

医疗污泥处理的技术要点以及流程

医疗污泥处理的技术要 点以及流程 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

医院的污水,除一般生活污水外,还含有化学物质、放射性废水和病原体。因此,必须经过处理后才能排放,特别是肝炎等传染病病房排出来的污水,须经消毒后才可排放。过程中,沉淀的污泥含有大量的细菌、病毒和寄生虫卵,需经消毒(常用熟石灰消毒)或高温堆肥后方可用作肥料。这也就是所谓的医疗污泥处理。 一、医疗污泥处理污泥的分类和泥量 a、污泥根据工艺分为化粪池污泥、初沉污泥、剩余污泥、化学(混凝)沉淀污泥、消化污泥等。 b、医院污水处理过程产生的泥量与原水的悬浮固体及处理工艺有关。 c、化粪池污泥来自医院医务人员及患者的粪便,污泥量取决于化粪池的清掏周期和每人每日的粪便量。每人每日的粪便量约为150g。 d、处理放射性污水的化粪池或处理池每半年清掏一次,清掏前应监测其放射性达标方可处置。 医疗污泥处理设备 二、医疗污泥处理工艺流程 污泥处理工艺以污泥消毒和污泥脱水为主。水处理工艺产生的剩余污泥在污泥消毒池内,投加石灰或漂白粉作为消毒剂进行消毒。若污泥量很小,则消毒污泥可排入化粪池进行贮存,污泥量大,则消毒污泥需经脱水后封装外运,作为危险废物进行焚烧处理。 三、医疗污泥处理污泥消毒 a、污泥首先在消毒池或储泥池中进行消毒,消毒池或储泥池池容不小于处理系统24h 产泥量,但不宜小于1m3。储泥池内需采取搅拌措施,以利于污泥加药消毒。 b、每天湿污泥产量小于2m3的医院污水处理系统,污泥可在消毒后排入化粪池,此时化粪池的容积应考虑到此部分的污泥量。每天湿污泥产量大于2m3的医院污水处理系统,污泥可在消毒后进行脱水。 c、污泥消毒的最主要目的是杀灭致病菌,避免二次污染,可以通过化学消毒的方式实现。化学消毒法常使用石灰和漂白粉。 (1)石灰投量每升污泥约为15g,使污泥pH达11-12,充分搅拌均匀后保持接触30-60 min,并存放7天以上。 (2)漂白粉投加量约为泥量的10-15%。 (3)有条件的地区可采用紫外线辐照消毒。 医疗污泥处理设备 四、医疗污泥处理污泥脱水 a、污泥脱水的目的是降低污泥含水率,脱水过程必须考虑密封和气体处理。 b、污泥脱水宜采用离心脱水机。离心分离前的污泥调质一般采用有机或无机药剂进行化学调质。 c、脱水后的污泥应密闭封装、运输。 5)、医疗污泥处理污泥的最终处置 污泥根据国家环境保护总局危险废物分类,属于危险废物的范畴,必须按医疗污泥处理要求进行集中(焚烧)处置。

厌氧消化后污泥中的重金属形态分布

摘要:对污泥经消化后8种重金属的化学形态分析表明,汞、镉、铅、砷几乎全部以稳定形态存在,锌、镍、铜、铬的稳定形态含量亦不同程度地得到增加。 关键词:重金属厌氧消化化学形态 污泥在农业方面的利用日益为人们所关注,但我国城市污水厂的进水中混有大量工业废水,工业废水中所含的重金属在水处理过程中以不同形式由液相向固相转移,最后浓缩到污泥中,因此这些重金属污染物成为污泥农用的最大制约因素。随着环境科学研究的深入,人们逐渐熟悉到污泥中重金属对环境的危害除了与其总量有关外,更大程度上取决于其形态的分布,故污泥中重金属形态分布的研究对污泥的开发利用具有重要的指导意义。 1理论依据 目前,关于自然界固体物中重金属的化学形态被人们广泛接受的理论是Tessier提出的化学试剂分步提取法,它将固体颗粒物中重金属的化学形态分为5种: ①可交换态 主要指吸附在颗粒物上的重金属,水相中重金属离子的组成和浓度变化主要受这部分重金属吸附和解吸过程的影响。 ②碳酸盐结合态 主要指与颗粒物中碳酸盐结合在一起或本身就成为碳酸盐沉淀的重金属。这部分重金属对pH值变化最为敏感,且在酸性条件下易溶解释放。 ③铁锰氧化物结合态 天然水中的铁锰氧化物以铁锰结核或凝聚物形式存在于颗粒上,也有的呈胶膜状覆盖在颗粒上,其是微量重金属极好的吸着剂。与铁锰氧化物结合在一起的或本身就成为氢氧化物沉淀的这部分重金属称为铁锰氧化物结合态。这一部分重金属在氧化还原电位降低时轻易释放出来。 ④硫化物及有机结合态 指重金属硫化物沉淀及与各种形态有机质结合的重金属,这部分重金属被认为较稳定。 ⑤残渣态 指存在于石英、粘土矿物等晶格里的重金属。其主要来源于天然矿物,通常不能被生物吸收,是生物无法利用的部分。 综上所述,前三种形态稳定性差,后两种形态稳定性强。也就是说,重金属污染物的危害主要来自前三种不稳定的重金属形态。

厌氧微生物的培养驯化及成熟污泥的特征

厌氧微生物的培养驯化及成熟污泥的特征 The final edition was revised on December 14th, 2020.

厌氧消化系统试运行的一个主要任务是培养厌氧污泥,即消化污泥。厌氧活性污泥培养的主要目的是厌氧消化所需要的甲烷细菌和产酸菌,当两种菌种达到动态平衡时,有机质才会被不断地转换为甲烷气,即厌氧沼气。 (一)培菌前的准备工作 厌氧消化的启动,就是完成厌氧活性污泥的培养或甲烷菌的培养。当厌氧消化池经过满水试验和气密性试验后,便可开始甲烷菌的培养。 (二)培菌方法 污泥的厌氧消化中,甲烷细菌的培养与驯化方法主要有两种:和。 接种污泥一般取自正在运行的厌氧处理装置,尤其是城市污水处理厂的消化污泥,当液态消化污泥运输不便时,可用污水厂经机械脱水后的干污泥。在厌氧消化污泥来源缺乏的地方,可从废坑塘中取腐化的有机底泥,或以认粪、牛粪、猪粪、酒糟或初沉池底泥代替。大型污水处理厂,若同时启动所需接种量太大,可分组分别启动。 是向厌氧消化装置中投入容积为总容积的10%~30%的厌氧菌种污泥。接种污泥一般为含固率为3%~5%的湿污泥。再加入新鲜污泥至设计液面,然后通入蒸汽加热,升温速度保持1℃/h,直至达到消化温度。如污泥呈酸性,可人工加碱调整pH至~。维持消化温度,稳定一段时间(3-5d)后,污泥即可成熟。再投配新鲜污泥并转入正式运行。此法适用于小型消化池,因为对于大型消化池,要使升温速度为1℃ /h,需热量较大,锅炉供应不上。

指向厌氧消化池内逐步投入生泥,使生污泥自行逐渐转化为厌氧活性污泥的过程。该方法要使活性污泥经历一个由好氧向厌氧的转变过程,加之厌氧微生物的生长速率比好氧微生物低很多,因此培养过程很慢,一般需历时6~10个月左右,才能完成甲烷菌的培养。 或者通过加热的方法加速污泥的成熟:将每日产生的新鲜污泥投入消化池,待池内的污泥量为一定数量时,通入蒸汽。升温速度控制在1℃/h。当池内温度升到预定温度时,可减少蒸汽量,保持温度不变,并逐日投加一定数量的新鲜污泥,直至达到设计液面时停止加泥。整个成熟过程一直维持恒温,成熟时间约需30~40d。污泥成熟后,即可投配新鲜污泥并转入正式运行。 (三)培菌注意事项 厌氧消化系统的处理主要对象是活性污泥,不存在毒性问题。但是厌氧消化菌繁殖速度太慢,为加快培养启动过程,除投入接种污泥以外,还应做好厌氧污泥的加热。 厌氧消化污泥的培养,初期生污泥投加量与接种污泥的数量及培养时间有关,早期可按设计污泥量的30%~50%投加,到培养经历了60d 左右,可逐渐增加投加量。若从监测结果发现消化不正常时,应减少投泥量。 厌氧消化系统处理城市污水处理厂的活性污泥,由于活性污泥中碳、氮、磷等营养是均衡的,能够适应厌氧微生物生长繁殖的需要。因此,即使在厌氧消化污泥培养的初期也不需要和处理工业废水那样,加入营养物质。

污泥厌氧消化简介

简介: 污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下,由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等,使污泥得到稳定的过程,是污泥减量化、稳定化的常用手段之一。 机理: 污泥厌氧消化是一个多阶段的复杂过程,完成整个消化过程,需要经过三个阶段(目前公认的),即水解、酸化阶段,乙酸化阶段,甲烷化阶段。各阶段之间既相互联系又相互影响,各个阶段都有各自特色微生物群体。 水解酸化阶段: 一般水解过程发生在污泥厌氧消化初始阶段,污泥中的非水溶性高分子有机物,如碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素等在微生物水解酶的作用下水解成溶解性的物质。水解后的物质在兼性菌和厌氧菌的作用下,转化成短链脂肪酸,如乙酸、丙酸、丁酸等,还有乙醇、二氧化碳。 乙酸化阶段: 在该阶段主要是乙酸菌将水解酸化产物,有机物、乙醇等转变为乙酸。该过程中乙酸菌和甲烷菌是共生的。 甲烷化阶段: 甲烷化阶段发生在污泥厌氧消化后期,在这一过程中,甲烷菌将乙酸(CH3COOH)和H2、CO2分别转化为甲烷,如下: 2CH3COOH→2CH4↑+ 2CO2↑ 4H2+CO2→CH4+ 2H2O 在整个厌氧消化过程中,由乙酸产生的甲烷约占总量的2/3,由CO2和H2转化的甲烷约占总量的1/3。 影响因素: 温度: 在污泥厌氧消化过程中,温度对有机物负荷和产气量有明显影响。根据微生物对温度的适应性,可将污泥厌氧消化分为中温(一般30~36℃)厌氧消化和高温(一般50~55℃)厌氧消化。研究表明,在污泥厌氧消化过程中,温度发生±3℃变化时,就会抑制污泥消化速度;温度发生±5℃变化时,就会突然停止产气,使有机酸发生大量积累而破坏厌氧消化。 酸碱度: 研究表明,污泥厌氧消化系统中,各种细菌在适应的酸碱度范围内,只允许在中性附件波动。微生物对pH的变化非常敏感。水解与发酵菌及产氢、产乙酸菌适应的pH范围为5.0~6.5,甲烷菌适应的pH范围为6.6~7.5。如果水解酸化和乙酸化过程的反应速度超过甲烷化过程速度,pH就会降低,从而影响产甲烷菌的生活环境,进而影响污泥厌氧消化效果,然而,由于消化液的缓冲作用,在一定范围内避免这种情况的发生。 消化液是污泥厌氧消化过程血红有机物分解而产生的,其中含有除了CO2和NH3外,还有以NH4NCO3形态的NH4+,HCO3-和H2CO3形成缓冲体系,平衡小范围的酸碱波动。如下:H+ + HCO3- ═H2CO3 有毒物质浓度: 在污泥厌氧消化中,每一种所谓有毒物质是具有促进还是抑制甲烷菌生长的作用,关键在于它们的毒阈浓度。低于毒阈浓度,对甲烷菌生长有促进作用;在毒阈浓度范围内,有中等抑制作用,随浓度逐渐增加,甲烷菌可被驯化;超过毒阈上限。则对微生物生长具有强烈的抑制作用。 污泥厌氧消化分类:

污泥厌氧消化系统

污泥厌氧消化系统 1 引言 随着城市规模的扩大和污水处理厂处理效率的提高,剩余污泥产量逐年增加.据统计,我国城市污泥年产量已达3000万吨(以80%含水率计),其中80%未得到妥善处理.在众多的污泥处理方法中,厌氧消化技术能够同时实现污泥减量和回收能源,在国内外得到了广泛应用.然而,目前污泥厌氧消化的效率不高,尤其是我国污水处理厂厌氧消化池的运行效果不够理想,设计和运行缺乏理论指导.对于一个厌氧消化系统,物料的流变特性是工艺设计和运行中的重要参数,对传质、传热、搅拌和物料输送等厌氧消化单元有重要意义.在厌氧消化过程单元设计中,必须清楚原料的流体类型,计算出原料的流变参数,才能对厌氧消化、特别是高浓度物料厌氧消化进行合理的工艺设计以及设备选用与开发.此外,原料的流变特性也是厌氧消化工艺控制的重要依据. 由于流变特性在厌氧消化工艺设计和运行中的重要作用,一些学者对污泥的流变特性做了初步研究.Pollice和Laera研究了在不同水力停留时间下污泥以黏度表征的流变特性.Chen和Hashimoto对新鲜污泥的流变特性进行了研究,试验的浓度变化范围是2.71%~6.53%,温度变化范围为 9.5~26 ℃,这个较低的浓度和温度变化范围不能适应如今广泛使用的中高温(>35 ℃)、高浓度(>8%)厌氧消化.Sozanski 等用旋转流变仪对污泥进行流变试验研究,对流变曲线进行分析,设计了流变模型,并针对模型给出了经验公式和一些预测参数值来探讨污泥在不同浓度和温度下的流变特性.Bos使用毛细管流变仪和旋转流变仪对污泥流变特性进行试验研究,建立了温度和含水率对污泥流变特性影响的流变方程. 目前,关于污泥厌氧消化原料流变特性的研究主要集中在污泥本身,而对于餐厨垃圾与污泥混合物料的流变特性研究,国内外却鲜有报道.近年来,国内外采用餐厨垃圾与污泥联合厌氧发酵的研究及沼气工程日益增多,大部分研究都集中在餐厨垃圾对泥质的改善方面,而对于添加餐厨垃圾对污泥流变特性的影响研究却很少,导致混合发酵原料流变特性参数仍然缺乏,制约了厌氧消化单元过程的优化设计. 本文对4种主要的厌氧消化原料——脱水污泥、脱水污泥与餐厨垃圾混合物、剩余污泥以及剩余污泥与餐厨垃圾混合物的流变特性进行了研究,考察了物料浓度和温度对流变特性参数的影响,并拟合了相应模型,以期为厌氧消化设备选用及工艺设计提供基础参数. 2 材料和方法 2.1 试验材料 脱水污泥(dewatered sludge,以下简称DS)和剩余污泥(waste activated sludge,以下简称WAS)取自天津市张贵庄污水处理厂,餐厨垃圾取自天津大学学生食堂,原料取回后保存于4 ℃冰箱冷藏待用,餐厨垃圾首先经人工分选出其中的杂物,包括塑料、纸类及骨头等,然后用破碎机破碎后搅匀冷藏.DS的总固体浓度(TS)和挥发性固体浓度(VS)分别为16.4%和9.4%,WAS的TS 和VS浓度分别为2.6%和1.4%,破碎后餐厨垃圾的TS和VS浓度分别为19.3%和18.9%. 2.2 试验方法

(完整版)第三节污泥的厌氧消化

8.3 污泥的厌氧消化 厌氧消化法:在无氧的条件下,由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物,最终产物是二氧化碳和甲烷气(biogas),是污泥得到稳定。 8.3.1 厌氧消化的机理(间歇实验) 二阶段理论:产酸阶段----产甲烷阶段 四阶段理论:水解、酸化、酸退、甲烷化 根据参与甲烷发酵的不同营养类群微生物对基质的代谢厌氧降解过程分为三个阶段: 三阶段理论:Toerien et al (1970)Substrate flow in anaerobic digestion, 5th International Conference on water pollution research, San Francisco,CA. 书上:Bryant 1979 CH4+2H2O methane →2CH4+2CO2 ) (纤维素分解菌产氢产乙酸菌甲烷杆菌球菌 碳水化合物分解菌CH3CH2COOH+2H2O---CH3COOH+3H2+CO2蛋白质分解菌,脂肪分解菌) 产酸菌是兼性厌氧菌和专性厌氧菌,对PH,VFA,温度变化适应性强,增殖速度快;甲烷菌是专性厌氧菌,PH=6.4-7.4,对PH,VFA,温度变

化敏感,增殖速度慢。 产甲烷阶段的能量分析: (以乙酸钠为例) 在好氧消化时: C2H3O2Na+2O2NaHCO3+H2O+CO2+848.8 KJ /mol 在厌氧消化时: C2H3O2Na +H2 O NaHCO3+CH4+29.3 KJ /mol 在底物相同的条件下,厌氧消化产生的能量仅是好氧消化的1/20 –1/30.这些能量大部分都用于维持细菌的生活,而只有很少能量由于细胞合成.(这就是厌氧法产生剩余污泥量少的缘故) 虽然厌氧消化过程是要经历多个阶段,但是在连续操作的厌氧消化反应器中这几个阶段同时存在,并保持某种平衡状态. 8.3.2厌氧消化动力学(与好氧相似) 甲烷发酵阶段是厌氧消化速率的控制因素。动力学方程式: 有机物降解 细菌增殖 S K kSX dt dS S + = - bX dt dS Y dt dX - ? ? ? ? ?- =

污泥处置技术选择三大基本原则

污泥处置选择三大基本原则 随着政府对环境保护的日益重视,污泥处置作为社会热点越来越收到关注。在企业污水处理过程中,不可避免的将产生含有大量有机物、丰富的氮、磷以及重金属物质,含水率很高的污泥。随着污水处理率及处理程度的提高,污泥产量不可避免的会随之愈来愈大,致使污泥的处置问题日益严重。污泥是企业污水处理的必然副产物,污泥的共同特点是水份很高,一般可达25~98%,体积庞大,不易处理。污泥对环境的危害主要包括使水源水质恶化,污染土壤和农作物等。随着人们生活水平的提高和生产规模的扩大,污泥这种污染物质的危害性也日益明显。污泥的适用处理技术应使污泥减容、稳定化和无害化。主要应该遵循三个基本原则。 原则一:因地制宜 综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素原则二:安全、可靠、经济、适用 统筹兼顾,做好前期规划,避免二次污染 原则三:处置方式决定处理技术 污泥处置不存在高、精、尖问题,只需找到适合规模化连续处置、节能可靠的集成技术工艺 一、造纸制浆污泥的成分 造纸污泥的成分:灰分比较大,一般可以达到50%--70%,所以热值比较低;含水率高,一般达到95%--99%,即使脱水后含水率仍处于0%--80%;污泥量比较大,其中含有大量的纤维。 造纸污泥按来源来分可分为生物污泥、碱回收白泥和脱墨污泥。在造纸废水处理过程中会产生许多沉淀物质,这些沉淀物质被称为生物污泥,其组成成分一般为:细小纤维、木质素及其衍生物和一些有机物质。碱回收白泥来源于碱回收车间白泥回收工段,是苛化反应的产物,术沉淀碳酸钙,主要产生于利用纸浆造纸的造纸厂。脱墨污泥产生于废纸脱墨过程。在自然资源弥足珍贵的今天,很多国家充分利用二次资源,用废纸作为造纸原料,主要势必会产生大量的脱墨污泥。脱墨污泥的成分很复杂,主要是纤维素纤维以及原来纸中的填料盒涂料,另外还

污泥厌氧消化池设计说明书

课程设计 课程名称_固体废物利用与处置B课程设计_ 题目名称_ 260m3/d污泥厌氧消化池设计 学生学院_ _ 环境科学与工程__ _ 专业班级_ _ 环境科09级(2)班__ _ 学号 28 学生姓名_________余笃凝 ___ _____ 指导教师_________戴文灿 ___ ____ 2012 年 6 月 25 日

摘要 厌氧消化或称厌氧发酵是一种普遍存在于自然界的微生物过程。厌氧消化处理是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。厌氧消化池多用于大型污水处理场的脱水剩余污泥的厌氧处理,也可用以处理高浓度有机工业废水、悬浮固体含量较高和颗粒较大的有机废水、含难降解有机物的工业废水,也以被成功地应用于肉类食品工业废水的处理。厌氧发酵反应与固液分离在同一个池内进行,结构较为简单。此次课程设计要求我们在给定参数下设计日处理量为260m3 的中温定容式污泥厌氧消化池。 关键词:固体废物厌氧消化微生物有机物

Abstract Anaerobic digestion(some says anaerobic fermentation)is a kind of microbial process which commonly finds in nature area. Anaerobic digestion treatment means that use anaerobic microbe in order to make organic matter from solid waste into CH4 and CO2 process in anaerobic digestion pools usually used in large sewage farm to treats dewatering surplus sludge anaerobicly,it also can be used to deal with high concentration of organic industrial waste water, higher content of suspended solid and the larger particle organic wastewater, including refractory organics industrial wastewater, what’s more,it can applied successfully in the meat food industrial wastewater treatment. Anaerobic fermentation reaction and solid-liquid separation are react in the same pool so the structure is simple. The course design require us to design the steady increases type of sludge anaerobic digestion pool which capacity of 260 m3 under the given parameters. Keywords: solid waste anaerobic digestion microbial organic

亚洲最大的污水处理厂——白龙港污泥厌氧消化工程设计实例

亚洲最大的污水处理厂——白龙港污泥厌氧消化工程设计实例! 白龙港污水处理厂位于浦东新区合庆镇朝阳村,是亚洲最大的污水处理厂,同时其污泥处理工程是目前亚洲最大的污泥处理项目。白龙港污泥处理工程在对国内外污泥处理处置经验进行分析总结的基础上,采用了浓缩中温厌氧消化、脱水干化的处理工艺。 1、工程规模 上海市白龙港污水处理厂升级改造后总规模200万 m3/d,本工程污泥处理的对象是其产生的化学污泥、初沉污泥和剩余污泥,根据实际进水水质确定污泥量为204t DS/d( 湿污泥量 1020 t/d, 以含水率 80% 计, 以下同),按照设计水质产生的污泥量为268 t DS/d,浓缩脱水系统设计规模按设计水质设计,厌氧消化系统按现状水质设计并按设计水质复核,污水处理厂实际和设计进水水质见表 1。

2、工艺流程 污泥处理采用重力、机械浓缩中温厌氧消化脱水部分干化的处理工艺,工艺流程见图 1。 污泥处理工程由 6 个系统组成: (1) 浓缩系统。对污水处理工程产生的化学污泥、初沉污泥和剩余污泥进行浓缩处理,将污泥含固率提高到约5% ,减小污泥消化池容积,降低工程造价。为达到含固率目标,初沉污泥和化学污泥采用重力浓缩,剩余污泥经重力浓缩后再进行机械浓缩。 (2) 厌氧消化系统。对浓缩污泥进行中温一级厌氧消化,降解污泥中的有机物,产生污泥气供消化系统和干化系统利用,使污泥得到稳定化和减量化。 (3) 污泥气利用系统。对消化产生的污泥气进行处理、储存和利用,作为污泥消化系统的污泥加热热源和脱水污泥干化处理系统的干化热源,污泥气脱硫采用生物脱硫和干式脱硫分级串联组合工艺。

(4) 脱水系统。对消化污泥进行脱水,降低污泥含水率,减小污泥体积,并将脱水后的污泥输送至污泥干化处理系统进行干化处理,或直接输送至存料仓储存后外运。 (5) 干化系统。利用污泥消化产生的污泥气对部分脱水污泥进行干化处理,进一步提高污泥含固率。污泥干化处理系统采用消化处理产生的污泥气作为能源,以天然气作为备用能源,污泥干化能力按在满足消化处理条件下可利用的气量确定。 (6) 配套水系统。配套水系统分2 部分,一部分是回用水处理系统,从污水处理排放管中取水,经混凝、前加氯、过滤、后加氯处理,提供污泥干化处理系统的冷却用水;另一部分是污泥液处理系统,对污泥处理过程中产生的污泥液,包括浓缩池上清液、离心浓缩滤液、消化池上清液、离心脱水滤液等,经调节池后水泵提升至高效沉淀池处理,去除污泥液中的磷,出水排至污水处理区进行处理。 3、工程设计 1、浓缩系统

污泥厌氧消化池设计说明书样本

污泥厌氧消化池设 计说明书

课程设计 课程名称_固体废物利用与处理B课程设计_题目名称_ 260m3/d污泥厌氧消化池设计 学生学院_ _ 环境科学与工程__ _专业班级_ _ 环境科09级(2)班__ _学号 学生姓名_________余笃凝 ___ _____指导教师_________戴文灿 ___ ____ 年 6 月 25 日

摘要 厌氧消化或称厌氧发酵是一种普遍存在于自然界的微生物过程。厌氧消化处理是指在厌氧状态下利用厌氧微生物使固体废物中的有机物转化为CH4和CO2的过程。厌氧消化池多用于大型污水处理场的脱水剩余污泥的厌氧处理,也可用以处理高浓度有机工业废水、悬浮固体含量较高和颗粒较大的有机废水、含难降解有机物的工业废水,也以被成功地应用于肉类食品工业废水的处理。厌氧发酵反应与固液分离在同一个池内进行,结构较为简单。此次课程设计要求我们在给定参数下设计日处理量为260m3 的中温定容式污泥厌氧消化池。 关键词:固体废物厌氧消化微生物有机物

Abstract Anaerobic digestion(some says anaerobic fermentation)is a kind of microbial process which commonly finds in nature area. Anaerobic digestion treatment means that use anaerobic microbe in order to make organic matter from solid waste into CH4 and CO2 process in anaerobic state.Anaerobic digestion pools usually used in large sewage farm to treats dewatering surplus sludge anaerobicly,it also can be used to deal with high concentration of organic industrial waste water, higher content of suspended solid and the larger particle organic wastewater, including refractory organics industrial wastewater, what’s more,it can applied successfully in the meat food industrial wastewater treatment. Anaerobic fermentation reaction and solid-liquid separation are react in the same pool so the structure is simple. The course design require us to design the steady increases type of sludge anaerobic digestion pool which capacity of 260 m3under the given parameters.

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