大型污泥厌氧消化系统的启动与运行调控

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1、大型污泥厌氧消化系统的启动与运行调控宋晓雅杨向平王东生（北京城市排水集团有限责任公司，北京１０００４４）３的卵形污泥厌氧消化设施，设计沼摘要北京小红门污水处理厂建有５座单体容积１２３００ｍ气产量３００００ｍ３／ｄ。以运行数据为基础，总结了大型厌氧消化系统的启动、运行与调控经验，分析大型污泥厌氧消化系统的启动与运行特点。提出建议与措施，并提出系统优化的具体目标。关键词污水处理厂污泥厌氧消化沼气运行调控１小红门污水处理厂简介表２污泥厌氧消化系统进、出泥泥质情况小红门污水处理厂位于北京东南部，设计污水进泥含水率进

2、泥有机分排泥含水率排泥有机分月份处理量６０万ｍ３／ｄ，采用Ａ２／Ｏ工艺。自２００５年１１／％／％／％／％月投入运行以来，其进水水量一直稳定在设计范围，１９７．６６７１．８７９８．１２４４．６０２９７．３８７１．８８９８．０４５８．９７出水水质稳定达标，部分作为凉水河景观用水，部分３９７．１５７２．０９９８．０６６３．９７进入凉凤灌区。其污泥处理系统采用污泥中温厌氧４９６．６５６９．０９９７．８４６２．６０消化工艺，主体构筑物为卵形消化池，消化池进泥为５９４．８８６５．５８９７．２０５６．１１初沉污泥，其工艺

3、流程见图１。６９４．１５５７．８９９６．０４４３．９１平均９６．３１６８．０７９７．５５５５．０３小红门污水处理厂厌氧消化池采用国际先进的卵形结构，共５座，单池容积为１２３００ｍ３。消化时间２０ｄ，最大直径为２５．８ｍ，顶部集气罩直径４ｍ，底部直径１．５ｍ，池总高４２．８６１ｍ，液面高３９．８６１ｍ，埋地部分高８．１ｍ。图１污泥处理工艺流程消化池进泥采用顶部连续进泥，排泥方式采用小红门污水处理厂２００７～２００９年的进、出水水静压底部连续排泥，搅拌方式为沼气压缩机气体搅质见表１，２００９年上半年污泥系统的运

4、行参数见表２。拌和池外套管换热。从表２可见厌氧消化系统平均进泥含水率为９６．３１％，消化系统设计日进泥量为３０００ｍ３／ｄ，单池进进泥中有机分含量为６８．０７％。３／ｄ，设计沼气产量３００００ｍ３／ｄ。所产泥量６００ｍ２小红门污水处理厂污泥厌氧消化系统启动沼气除满足自身加热需求外，主要用于拖动鼓风机２．１消化池型和厌氧消化系统基本设计参数进行曝气。冬季利用沼气锅炉进行厂内供暖。表１污水处理厂２００７～２００９年进、出水水质２．２消化系统的启动２００７年２００８年２００９年２．２．１启动方式项目进水出水进水出

5、水进水出水消化系统的启动先采用自来水灌满消化池达到ＢＯＤ５／ｍｇ／Ｌ１８５８．９７１７９１０．６０１９６６．４５工作液位，再利用锅炉加热至工作温度３５℃，然后ＣＯＤＣｒ／ｍｇ／Ｌ３７４４１．８９３７８４９．６０４２１３６．００投加初沉污泥进行培养。考虑到潜在的沼气爆炸危ＳＳ／ｍｇ／Ｌ２４６１１．８７２２３１１．４０２４２１２．５０险，沼气管线均提前进行氮气置换。ＴＮ／ｍｇ／Ｌ５８．９０１８．６７５８．９１７．１０６１．２１９．３０ＮＨ３—Ｎ／ｍｇ／Ｌ４８．１６３．５６４．８３４．２９５座消化池采用逐个进泥的

6、培养方式，２号消化ＴＰ／ｍｇ／Ｌ６．３８２．０７６．０１．６０５．９１．３０池最先启动，开始消化污泥培养。３２给水排水Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．３２０１１２．２．２消化污泥培养２００８年１１月１２日，２号消化池率先进泥，在严格控制工作温度３５℃，进泥量控制在５０ｍ３／ｄ的情况下，第２天就有沼气产生，至第１０天，沼气中甲烷含量达到４０％，能够燃烧，表明消化污泥培养成功。２号消化池培养过程中沼气中甲烷含量变化情况见图２。紧随２号消化池，１号和３号消化池于１１图４消化系统分解单位质量有机物的沼气产量月１９日开始进泥，４号

7、和５号消化池于１２月２日开始进泥，每日取样，检测沼气中的甲烷含量。均以消化池沼气中的甲烷含量达到燃烧要求为标准。２００８年底，５座消化池全部完成消化污泥培养工作。图５消化系统有机物分解率４污泥厌氧消化系统调控研究４．１消化系统运行中常见的问题在运行实践中，从消化污泥开始培养到稳定运行，通常出现的问题如下：消化池出现泡沫；消化池气相压力不稳定，出现波动。以上两种情况有时交图２２号消化池培养过程中沼气中的甲烷含量变化情况替出现或同时出现，严重影响系统的安全和稳定。３污泥厌氧消化池运行分析４．２建议及应对策略３．

8、１产气量４．２．１泡沫自２００８年１１月厌氧消化池投运以来，系统产［３］根据已有报道，消化池的泡沫主要有两种来气量逐渐增加。截至２００９年３月上旬，基本达到设源，一种泡沫是化学泡沫，另一种泡沫主要发生在处计产气量，２００９年消化系统产气量变化见图３。理剩余污泥的消化池中，主要是由于剩余污泥含有大量的诺卡氏菌，从而导致消化池产生泡沫。因小红门污泥厌氧消化系统进泥性质为初沉污泥，泡沫的产生应排除以上因素。故以下主要从