大型中温污泥厌氧消化系统的运行分析-第2页-北极星水处理网

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2.3 厌氧消化系统效能的影响因素分析

厌氧消化系统效能的影响因素有很多，包含温度、氧化还原电位、污泥停留时间、污泥负荷、营养物质、有毒物质等,笔者主要针对运行参数对效能的影响展开研究。所调研的厌氧消化系统部分运行参数如表1所示。

表1 污泥厌氧消化系统的部分运行参数

为了更全面地了解污泥停留时间、进泥泥质及VS负荷对厌氧消化系统效能的影响及其程度，利用SPSS软件进行皮尔逊相关性分析，结果如表2所示。

表2 各参数相关性分析结果

2.3.1 污泥停留时间

厌氧消化系统中厌氧微生物的生长与污泥停留时间有关。该厌氧消化系统污泥停留时间为28~32d(95%置信度)，平均为30 d，这明显长于文献资料的推荐值。

由表2可知，污泥停留时间与体积气体产率呈显著的负相关性，而与单位VS气体产率呈显著的正相关性。数据分析发现，当污泥停留时间从28d升至32d时，体积气体产率从0.31m3/(m3˙d)降至0.26m3/(m3˙d)，单位VS气体产率从0.66 m3/kgVS升至1.21 m3/kgVS。此外，污泥停留时间与VS去除率不存在明显的相关性。

2.3.2 进泥泥质

运行数据表明该污泥厌氧消化系统的VS/TS值为0.60，低于文献值。该系统进泥含固率为3.90%~4.28%(平均值为4.09%)，属于传统污泥厌氧消化技术所采用的含固率(4%~8%)。从表2可知，进泥泥质与VS去除率呈现显著的正相关性，与降解单位VS气体产率、单位VS气体产率呈现显著的负相关性。对比该厌氧消化系统的效能也可以发现，当进泥VS/TS值增加时，VS去除率也增加。当总固体浓度为3.7%~4.2%，挥发性固体浓度从2.0%增长到2.7%时，VS去除率从27.18%增加到48.69%。

2.3.3 挥发性固体负荷

该厌氧消化系统的挥发性固体负荷低于高效厌氧消化系统的典型值即1.6~4.8kg/(m3˙d)。这可能是由于长污泥停留时间、低VS/TS值和低含固率所致。由表2可知，VS负荷与VS去除率、体积气体产率呈现显著的正相关性，与降解单位VS气体产率、单位VS气体产率呈现显著的负相关性。同样对比效能数据可以发现，该厌氧消化系统的VS去除率和体积气体产率随挥发性固体负荷的增加而增大，当挥发性固体负荷率从0.4kg/(m3˙d)升高到1.6kg/(m3˙d)时，挥发性固体去除率从13%提高到72%，而体积气体产率从0.24 m3/(m3˙d)升高到0.32 m3/(m3˙d)。这可能是由于挥发性固体负荷高时厌氧消化系统的容积能得到有效利用。

通过比较相关性系数和显著水平，可以发现污泥停留时间与体积气体产率的相关程度以及进泥泥质与VS去除率的相关程度高于其与其他效能的相关程度，而VS负荷与各效能参数均存在显著的相关性。由此可知，污泥停留时间主要影响体积气体产率，进泥泥质主要影响VS去除率，而VS负荷影响厌氧消化效能的各个方面。因此控制系统的VS负荷，可以综合调控厌氧消化系统的效能。提高系统VS负荷的方法有增加进泥量、增强污泥的浓缩效果和混入高有机物含量的固体如餐厨垃圾。相对而言，对污泥进行浓缩更为简单易行。

3 结论和建议

① 该厌氧消化系统对VS的去除率为48.94%~54.02%、体积气体产率为0.27~0.29 m3/(m3˙d)、挥发性固体负荷率为0.74~0.85 kg/(m3˙d)，相对偏低;污泥停留时间为28~32 d，相对较长;降解单位VS气体产率为1.18~1.55 m3/kgVS，单位VS产气率为0.62~0.85 m3/kgVS，相对较高;消化气中甲烷的含量为68.6%~69.2%，消化气的可燃性好。

② 污泥停留时间主要影响厌氧消化系统的体积气体产率，进泥泥质主要影响厌氧消化系统的VS去除率，而VS负荷影响厌氧消化效能的各个方面。因此控制系统的VS负荷，可以综合调控厌氧消化系统的效能。

③ 对消化进泥进行浓缩，将有效提高厌氧消化系统的VS负荷，从而大大提高系统的综合效能。

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