欢迎访问中国水星网!

 当前位置: 首页 > 污泥处理技术 > 文章
城市污泥水解压滤混合液厌氧消化处理研究
更新时间:2017-01-20 来源:《中国给水排水》 作者:李宇翔,李小建,王德汉

摘要:为了有效回用城市污泥深度脱水产生的大量水解压滤液,分析了实际工程运行的厌氧消化系统的pH 值、VFA 和碱度等工艺参数和产气量的关系,并研究了该系统对COD、NH3 - N和TP 的去除能力。研究结果表明: 水解压滤液产气率较高,系统稳定后每去除1 kg COD 可以产生0. 19 m3 的沼气; 进出水pH 值变化范围在7. 0 ~ 7. 4 之间,适合厌氧菌正常的生理活动条件,进出水VFA 值低于850 mg /L 会影响产气效果,进出水碱度控制在2 300 ~ 3 000 mgCaCO3 /L 之间能有效维持酸碱平衡; 系统对COD 和TP 的去除效果远优于脱氮效果,去除率最高可达63%、67%,出水COD、TP 浓度均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB 18918—2002) 的二级标准。城市污泥水解压滤液大部分都能直接回用,这为推流式厌氧消化工程实践提供了有力的科学依据。

现阶段大部分企业都是单独分散处理剩余污泥,处理费用高且回收利用率低,只有集中高效处理才是合理解决城市污泥问题的根本出路,真正实现污泥的无害化、减量化和资源化。城市污泥含水率高,需要深度脱水才能进一步后续处理并实现资源化利用。目前国内深度脱水工艺以隔膜压滤脱水和板带两式机联合脱水为主,脱水效率高( 含水率从80%降至50%) ,能耗低,但脱水后产生大量高浓度压滤液。这些压滤液具有较高的资源化利用价值,但鲜见实际工程高效处理。本试验考虑以厌氧消化处理工艺为主,配合后续好氧处理,充分利用厌氧消化总容积小、有机负荷率高、水力停留时间短、能耗低、沼气能量回收等工艺特点,分析水解压滤液就地回流高效资源化利用的合理性及产气性能。

目前国内厌氧消化处理技术较成熟,但鲜见专门针对城市污泥水解液和脱水后的压滤液混合回用的单独研究,基于此,笔者以惠州市某环保公司厌氧消化系统为研究对象,分析了进出水pH 值、VFA 及碱度等工艺参数变化及与沼气量的关系,并考察该系统对城市污泥水解压滤液中COD、NH3 -N、TP 的去除能力,力图优化系统的产气性能,为推流式厌氧消化工程实践提供科学依据。

1 试验装置与方法

1. 1 试验材料

本试验的水解压滤混合液是污泥水解液与污泥压滤液按约1 ∶ 1 的比例混合而成,水解液由污泥加入碱性改性剂后水解得到,压滤液是污泥经过机械压滤机后得到,性质见表1

1. 2 试验装置

试验装置见图1。厌氧消化池尺寸为60m ×10m ×5 m,共分4 个部分,消化池上部覆盖有软体塑料膜。消化池的进水先进入蓄水池,再由其底部进入消化池,一段时间后推流进入出水蓄水池,沼气进入脱硫塔,由气体流量计计量后进行后续处理。

1. 3 试验方法

沼气消化系统采用推流式连续进水,每天分3班次,即早班8: 00—16: 00、中班16: 00—24: 00、晚班0: 00—8: 00。每个班次根据当天工况适度控制水解压滤液进入消化池,沼气消化池的日进水量基本维持在300 ~ 400 m3 之间。沼气消化系统是露天设计,9 月—11 月份的气温在20 ~ 30 ℃波动,每天测定进出水pH 值及COD,并记录当天的产气量。

每周四加测当天进出水的VFA、NH3 - N、碱度、SS及TP。

1. 4 测定方法

COD: 重铬酸钾消煮法; pH 值: PHS - 3C 精密pH 计; NH3 - N: 纳氏试剂分光光度法; TP: 钼锑抗分光光度法; VFA: 蒸馏滴定法,结果以乙酸计; SS: 烘干法; 碱度: 溴甲酚绿—甲基红指示剂滴定法,结果以mgCaCO3 /L 计; 沼气量: G25 膜式B 级燃气表。

2 结果与分析

2. 1 投配率对厌氧消化产气量的影响

本试验中,投配率是指每天入池的水解压滤混合液的容积占厌氧消化池容积的百分比。图2显示的是日投配率和日产气量的监控数据,可见两者变化幅度较大,并无明显规律性。

表2 显示了周期投配量为3 000 m3 的累积产气量。可见,稳定后容积产气率为0. 38 m3 /m3。根据沼气消化池进水COD 平均值为2 000 mg /L 计算,得到该厌氧消化系统稳定产气后每去除1 kgCOD可以产生0. 19 m3 的沼气。

厌氧法在理论上每去除1 kg COD 可以产生0. 35 m3 的纯甲烷气体( 0 ℃、1. 013 × 105 Pa) ,但胡梅芬[1]对中低温厌氧处理低浓度污水的研究发现,实际工程应用时去除的COD 平均只有70. 3% 被转化为甲烷,能以气体形式收集的仅为总产量的65. 5%,因此与董欣杨[2]的研究结果( 平均每去除1kg COD 会产生标准状况下的甲烷约0. 18 m3 ) 相比,表明该沼气消化池有一部分有机质滞留池内而转移到污泥上,但整体产气效果较接近[3]。

版权、出处:《中国给水排水》

分享至:
水星会员 MORE > 
  • 深圳中壹建设工程有限公司

    深圳中壹建设工程有限公司(简称:中壹建设)正式创办于2004年,是目前国内具有“大规模、高品质、精计算、尖技术、优服务”的现代化建筑装饰企业,注册资金8100万元,是一家完全以建筑装饰业而发展壮大的民营企业。
  • 智恒科技股份有限公司

    智恒科技是我国早期从事管网漏耗监控及智能远程数据采集系统的研发制造企业,并以此为基点,努力践行、推进智慧水务创新,是国家住建部《智慧水务信息系统建设与应用指南》和《城镇供水信息系统工程技术标准》等国家标准的主编单位。智恒科技已成长为行业领先的智慧水务方案提供商。
  • 广东金晖隆开关有限公司

    广东金晖隆开关有限公司始创于1998年,注册资本10080万元,是一家集研发、生产、销售服务于一体的大型综合企业,年产值超三亿元。公司坐落于全国主要港口城市-汕头市,位于广东省汕头市龙湖区万吉工业区万吉北西2街1号,占地面积50亩,建筑面积4万平方米,现有员工335名。我公司生产基地坐拥优越的地理位置,交通条件发达便捷,深汕高速公路、汕昆高速公路和汕梅高速公路贯穿于此,直通周边省份各主要城市。 公司一直秉持着“质量、服务、创造价值”的经营理念不断发展进步,并荣获了广东省高新技术企业、广东省著名商标、民营科技企业、广东省企业二级计量体系、连续十五年重合同守信用企业、产值大户、纳税大户、资信3A等一系列荣誉称号。