北京小红门热水解消化污泥处理项目运行效果

泥区改造后效果图

建设中的泥区

污泥热水解系统由三部分组成，包括污泥缓存料仓间、热水解单元以及热交换车间。污泥缓存料仓间内布置污泥料仓4座，有效容积300m3，3用1备，配套破拱滑架，液压动力站等，其中一套污泥料仓用于储存峰值污泥;出泥螺杆泵，Q≥20m3/h，H=12bar，共6台，3用3备，置于料仓底部;污泥缓存料仓用来接收现况大脱水机房处理后的含水率的83.5%的预脱水污泥，经料仓缓存后的污泥通过出泥螺杆泵送入热水解单元。

热水解单元内布置3条热水解处理线，单条线热水解正常处理能力60  tDS/d，生产线内每台反应器分批处理，一个完整的周期持续120至165分钟，所有的反应器有完全相同的功能，其运行彼此依赖;热水解单元处理后的污泥经过热水解单元内的热水解出泥泵泵送入热交换车间。

热交换车间为热水解后高温污泥进行冷却以及稀释的构筑物。车间内主要布置一次热交换器及冷却水换热器。一次热交换器，其功率920kW，流量37.9m3/h，10%热污泥，Tin=85.9℃，pH4.5-5.5;冷却水，流量40-60m3/h，软化水，Tin=32℃，pH6.5-7.5。冷却水换热器，其功率1890kW，冷侧温度25℃;热侧流量40-60m3/h，进水温度59℃，冷却后温度32℃。经冷却和稀释后，将含水率92%、温度在53℃左右的污泥送入消化池进行厌氧消化。

工程问题及设计优化

可见，改造工程达到了预期效果，污泥处理效率大大提高。但同时，也应该看到如下问题：

1)热水解工艺设备、管路复杂，对于自控系统要求高，运行操作较为复杂，较传统消化工艺流程相对加长。

2)经热水解后，厌氧消化液中COD和氨氮浓度较高，若直接回流至污水处理厂前端将引起进水中污染物浓度的提高尤其是TN和NH3-N浓度的升高，因此需考虑建设消化液的独立处理设施。

3)  经热水解处理后的污泥进需经过冷却后才能进入现况的消化池进行厌氧消化，所以，通常需设置冷却塔或交换器对热水解后的污泥进行冷却降温，但其冷却交换后的热量属于低热量源，难以回收再利用。

设计优化建议：

1)根据污泥性质区别进行热水解预处理

由于热水解工艺对剩余污泥的沉降性能和脱水性能的改善显著，同时由于现阶段对于大型和超大型项目的改造与实施，多采用进口热水解设备致使设备价格较高，因此针对这两点可运用热水解工艺处理剩余污泥，而后将其与浓缩后初沉污泥混合再进行厌氧消化。这种运行方式可以在减少工程投资的同时最大限度发挥热水解对剩余污泥的强化作用。假设初沉污泥和剩余污泥干重相同，尽管初沉污泥+剩余污泥热水解会比仅有剩余污泥热水解沼气产量增加，但由于热水解需要的蒸汽用量大幅提高，总体的运行费用降低得并不多，甚至可能还会出现前者高于后者的情况，这主要取决于脱水后含水率降低的程度。

2)再利用低温水

本设计中将热交换后的低温热水用于后续沼液处理单元的调温水以及部分稀释水，但由于高温污泥换热量较大，此部分低温水还是未能全部利用，造成资源浪费。如果可以运用部分低温热水作为厂区的溶药用水，将可以减少原溶药水量的同时增强药剂的使用效果。对于这部分低温水如何可以得到再利用应继续探讨。

延伸阅读：

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