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剩余污泥经过浓缩机浓缩后,与经过除砂的初沉污泥混合,利用预脱水机脱水至含水率83.5%,进入热水解系统。热水解处理后的出泥经过稀释至含水率92%,并通过冷却至38~42 ℃后,进入污泥消化池进行厌氧消化。消化后的污泥经板框机压滤脱水至含水率60%以下。
1.3污泥处理平面布置
污泥处理系统主要建(构)筑物包括污泥浓缩预脱水机房、热水解系统、污泥消化系统、板框脱水机房、沼气脱硫、沼气锅炉房、储气柜等,平面布置如图2所示。
2热水解厌氧消化系统与普通中温厌氧消化系统的差异
2.1热水解污泥特性
清河第二再生水厂产生的污泥主要是初沉污泥和剩余污泥,与初沉污泥相比,微生物利用剩余污泥进行厌氧发酵产甲烷相对更困难。原因是剩余污泥中的有机物大多为微生物的细胞物质,包裹在细胞壁内以不溶性状态存在。为了改善剩余污泥的厌氧消化性能,需要预先进行细胞破壁处理。本次设计采用热水解方式,即在一定温度和压力下,将污泥在密闭的容器中进行加热,通过高温高压蒸汽使污泥中的颗粒污泥溶解,胞外聚合物水解,提高污泥的流动性、污泥颗粒的分散度以及污泥可生化程度, 从而提高厌氧消化的效率和产气量。热水解流程如图3所示。
经过热水解处理后的消化池进泥具有以下特性:
(1)消化池进泥的污泥浓度比普通污泥高1倍(含水率由96%降至92%),相应减少污泥体积50%。
(2)改善污泥的可生物降解性能,提高单位时间内的污泥发酵产气量,降低污泥在消化池内的停留时间。
(3)降低污泥黏度,改善了污泥流动性和管道水力条件。
(4)提高了所产沼气中的甲烷成分。
(5)对污泥中的病菌、寄生虫卵等有杀灭作用,提高了无害化水平。
(6)改善了污泥的脱水性能,减少脱水污泥泥饼的体积,可节省运输费用和能量消耗。
2.2工艺参数差异
基于热水解污泥的特性,热水解厌氧消化较普通厌氧消化工艺参数差异如下(以清河第二再生水厂设计规模50万m3/d为基准):
(1)消化池污泥含水率降低:普通厌氧消化工艺污泥含水率在94%~96%;热水解厌氧消化工艺污泥含水率在90%~92%。
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