国内最大热水解-厌氧消化污泥工程设计案例

传统的设计存在一定缺陷，其一，泥车卸泥时部分污泥堆积在卸料平台，积泥从缝隙掉入下部空间，既影响环境，也不利于运行管理;其二，由于出泥管压力大，且输送污泥含固率高，会出现泥管检修的可能，柱塞泵后出泥管为埋地管，埋深通常在7 m左右，造成检修维护困难且费用高(如图3所示)。

高安屯污泥接收系统对此部分进行设计优化，在卸泥处增设混凝土钢板并设置一定坡度，既可对泥车进行限位，也杜绝积泥现象。同时在接收车间外墙设置管道井，管道井与车间相通，泥管经管道井直接接出地面，检修维护方便，维护费用低(如图4所示)。

2.2 污泥热水解系统设计优化

污泥热水解系统由污泥缓存料仓间、热水解单元及热交换车间组成。

污泥缓存料仓目的是储存污泥接收车间及水厂浓缩污泥。设置4座料仓，单座有效容积为400 m3，料仓包含雷达波料位计、破拱滑架、卸料螺旋、液压动力站等配套设备。

热水解单元目的加强污泥的生物可降解性，提高消化池产气率，杀灭病菌和蛔虫卵，实现了污泥的无害化。热水解的蒸汽由沼气锅炉供应，蒸汽消耗为0.95~12 m3/tDS。热水解单元由4条处理线组成。每条线处理能力为93 tDS/d，含浆化罐1个，容积42 m3;反应罐6个，单个容积12.5 m3;闪蒸罐1个，容积42 m3。设计反应周期为120~165 min。

热交换车间作用是将热水解单元处理后的污泥进行冷却和稀释处理。内设一次换热器4台，单台散热量1 150 kW，热泥流量47.6 m3/h;冷却水换热器，2台，单台散热量3 700 kW;一次稀释水泵，3台，2用1备，单台流量15~40 m3/h，扬程68 m;二次稀释水泵，2台(1用1备)，单台流量15~40 m3/h，扬程68 m。经冷却和稀释后，含水率为90%~92%，温度为53 ℃左右。

热水解单元会产生大量的高浓度臭气，其成分复杂，呈酸性且具有腐蚀性，该气体除含有水分外，还含有VOC等成分。本工程对此部分进行设计优化，设计1根DN100的不锈钢管将热水解产生的不可凝气体冷却后送至消化池内处理;同时在管路的低点设置1个125 L的冷凝储罐收集管路中的冷凝水，通过负压泵送装置将冷凝水加入污泥管道中。

2.3 厌氧消化系统设计优化

厌氧消化系统是污泥实现减量化、稳定化和资源化的主要环节。设计规模370 tDS/d，分2组，每组4座，共8座，单座池容为11 500 m3。含水率为92%，消化时间15 d左右，消化温度38~40 ℃。设计沼气产率为185~315 m3/tDS。每座消化池设立轴式桨叶搅拌器1台，池内物料的温度控制采用池外循环冷却方式，每座消化池对应1套循环冷却单元，污泥循环泵连续将消化池内的热污泥送至泥水热交换器降温后再返回消化池。

国内大中型污泥处理中采用的消化池外形多为圆柱形、卵形等，高安屯污泥处理中心设计采用圆柱形钢制消化池，与传统卵形消化池的比较(以本设计单池有效容积为基准)见表2。

2.3.1 进出泥、排砂及放空方式优化

传统圆柱形消化池一般采取上下进泥、底下出泥，中部下端低洼部分为放空排砂的方式(如图5所示)，这种方式，整个池内液体混合较好，无死区，但排砂效果不理想。

高安屯项目在传统基础上进行优化设计，对进、出泥、排砂及放空方式做了优化。采用底部进泥、下部排泥与上部排泥相结合的运行方式。

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