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嵌入式热水解工艺 | 英国中试案例的技术与经济分析

北极星水处理网  来源:中宜环科环保产业研究  作者:张婧怡  2017/8/18 9:28:54  我要投稿  
所属频道: 水处理  关键词:污泥处理 活性污泥 热水解工艺

北极星水处理网讯:热水解(Thermal Hydrolysis Process,THP)是近年来污泥处理领域的热词之一,THP作为厌氧消化(Anaerobic  Digestion,AD)的预处理工艺,具有几个显著特点,例如可以产生 Class  A类污泥、提高后续厌氧消化工艺处理能力、提高沼气产量等等。THP工艺的形式有很多种,目前应用最广泛的是CAMBI工艺(图1),据2016年底数据报道,CAMBI工艺在全球有60个应用案例。


图1 Simplified Process Flow Diagram for Cambi THP

但是,THP工艺本身仍然具有一些缺陷,例如THP需要高温、高压的环境,必然导致其耗能较高。目前学术界对THP工艺的研究主要集中在两个领域:提高沼气产量、降低THP能耗。

为改进THP工艺,泰晤士水务有限公司(Thames Water Utilities Limited)、英国萨里大学(Surrey  University)和CAMBI公司共同研发了“嵌入式热水解工艺(Intermediate Thermal Hydrolysis  Process,ITHP)”,并在英国贝辛斯托克污水处理厂(Basingstoke  STP)开展了中试试验。ITHP的工艺路线是初级AD+THP+二级AD(所以称为嵌入式热水解工艺)。

本研究将从技术和经济的双重角度对四种工艺进行对比与剖析:ITHP工艺、只针对剩余活性污泥应用THP工艺(SAS only THP)、传统THP  +AD、传统AD工艺。

中试装置的搭建

ITHP中试装置搭建于贝辛斯托克污水处理厂污泥与能源研发中心(图2),工艺路线如图3。T1和T2分别接受不同来源的初沉污泥和剩余污泥,在T3进行混合,T4是初级中温厌氧消化罐,T6是缓冲罐,T6接收初级厌氧消化处理之后的污泥,经T6缓冲之后进行带式脱水,再进入料斗加水稀释,之后进入T9(THP罐),T10为释压罐,T11为储泥罐,经过热水解之后的污泥在T11里加水稀释,之后进入二级厌氧消化罐T5。T4和T5产生的沼气由同一个沼气收集罐进行收集,沼气收集罐采用浮顶罐,以保持罐体内部的恒定气体压力,如果内部压力过高,多余的沼气会转送到火炬进行燃烧,由气体流量计来监测沼气的总产量。厌氧消化之后的污泥分别通过Klampress®脱水机和Bucher®脱水机进行脱水。


图2 Basingstoke ITHP Sludge and Energy Innovation Centre.

 


图3 Plant Layout

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