浅析污泥消化池设计中几个新题目的探索

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1、浅析污泥消化池设计中几个新题目的探索：我国污泥消化处理尚未普及，有关探究、实践的经验也未几。通过对天津东郊污水处理厂污泥消化池的工艺设计，探索了污泥投配、污泥加热、沼气搅拌等设计中的几个关键新题目。：污泥消化池污泥投配污泥加热沼气搅拌　　污泥经厌氧消化可以使有机物消化分解，污泥不再***；同时通过中温消化，大部分病原菌、蛔虫卵被杀灭并作为有机物被分解。由此，污泥达到稳定、无害，所产生的生物能——沼气还可加以利用。目前，我国中小型污水处理厂一般都不设初沉池，污泥也不进行消化处理。实际上这对污泥的最后处置是不利的。笔者现就污泥消化池设计中所碰到的几个新题目加以探索。　　1　污泥投配　　一

2、般经浓缩后的污泥含水率在96%左右，由于污泥介质的非凡性，其计量存在困难。法国巴黎ACHERES污水处理厂的污泥投配计量采用一容积为10m3的污泥高位投配池，达到了计量的目的，但操纵程序复杂。天津东郊污水处理厂采用单螺杆泵配以橡胶捏阀也收到良好的效果，详见图1所示。　　单螺杆泵是以螺旋推进的方式排送液体的，它没有枝状叶片，不会被污泥中的纤维杂质堵塞。在多台泵并联运行时，不需要设止回阀，从而解决了污泥管路设止回阀时因污泥中杂质堵塞而致只逆不止的新题目。该泵还具备在转速一定的情况下其排送流量均匀稳定的特征，可以用时间控制计量。因此，在投泥系统的设计中利用该泵的上述特征，并配以橡胶阀，可以

3、使投泥计量更趋简单实用。　　捏阀的外壳为铸铁制成，用于承受管道压力，内层为高强橡胶衬里，能承受0.6MPa以上的压力，如在内衬中充进压缩空气，可使橡胶衬里扩张并牢牢相贴以阻断管道流体，又由于橡胶衬里接触面积较大，所以纤维和颗粒不致影响该阀的密闭性。当开释阀体内衬中的压力时，管路内流体可正常通行(见图2)。　　该污泥投配系统克服了其他类型的阀门由于污泥杂质的影响而常封闭不严且不宜频繁启闭的缺点，并同时具有操纵简便、严密性好、易于开闭和非凡适于实现自控的优点。　　该污泥投配系统由计算机按设定的时间程序进行控制并完成操纵。其功能原理为：当三通电磁阀开启时，0.4～0.6MPa压力的压缩空气

4、功能在橡胶阀上，此时污泥管路断流；当三通电磁阀封闭，并同时打开橡胶阀侧的管路排气，使污泥管路流通。这样依次对三通电磁阀进行控制，也就实现了对4个一级消化池的轮流投泥。计算机正确的时间操纵使投泥计量过程变得简单，控制过程轻易把握，而且使多次少量投泥的运行过程得以实现，无疑为消化池的运行创造了良好的条件。　　2　污泥加热　　在工程中消化池所需热量，即使在北方地区，生污泥的加热占了总需热量的尽大部分，所以，如何给生污泥加热对系统设计来说就至关重要。有的工程给生污泥直接加热，显然是不可取的，固然总需热量不变，但由于生污泥的泥温低，要求热交换器的供热强度大。天津东郊污水处理厂采取先将生污泥投进

5、消化池，然后再从池中抽出混合污泥循环加热。加热是采用套管式泥—水逆流热交换器在池外进行的，热交换器设计时采用泥—水传热系数为3560kg/(h·m2·℃)，每台热交换器设计换热能力可达3.35GJ/h，可设计成连续运行。热交换器应分别设在管廊内靠近每座一级消化池池壁的地方，单独为每座一级消化池加热，独立运行，互不干扰(见图3)。　　热水循环和控制是维持热交换器正常运转的主要保证。为使热交换器内管中污泥不致形成结块，运行中应严格控制热水水温，一般设计控制进口水温为70℃，出口水温为60℃，此时热水流量应满足要求。每台热交换器的热水循环可由同一调配的热水泵完成，流量和温度都通过安装在进水

6、管上的三通调节阀控制，三通调节阀通过调节流量以控制水温。对热源而言，当进进热交换器的水温高于或低于设定工作温度时，该阀都将提示减少或增加热量，即当水温处在工作调节区时，阀门将按照水温实现热水旁路的分流调节，使进进热交换器的水温保持基本稳定。　　由于利用沼气加热污泥，因此，污泥泥质和热平衡关系重大。我国的城市污水中产业废水占较大的比重，而且污泥中有机物含量也较低。根据天津纪庄子污水处理厂实测结果，1985年—1990年污泥中有机物含量均匀为59.17%，而且冬季高(60%～70%)、夏季低(50%)。污泥中碳水化合物占34%～52%，蛋白质占27%～56%，脂肪占9%～20%。沼气中甲

7、烷含量和污泥成分有关，一般碳水化合物产生的沼气中甲烷含量仅50%，脂肪和蛋白质产生的沼气中甲烷含量则可达70%。全年泥温为10.3～26.6℃。　　天津东郊污水处理厂根据纪庄子污水处理厂的运行经验，污泥消化池分解有机物的产气系数设计值取0.82m3/kg，污泥中含泥率为40kg/m3，有机物含量取55%。因有机物降解率和污泥中有机物含量有密切关系，该设计取较低值为30%～45%。　　总之，该污泥和发达国家污泥成分的差别较大。发达国家污泥中有机物含量一般在7