白龍港污水處理廠污泥厭氧消化系統(tǒng)的運行分析

蔣玲燕

(上海城投污水處理有限公司 白龍港污水處理廠，上海 201201)

上海市白龍港污水處理廠污泥厭氧消化工程是目前國內(nèi)最大的污泥厭氧消化工程。該工程于2011年5月完成啟動調(diào)試，其工程運行數(shù)據(jù)對污泥厭氧消化系統(tǒng)的工程設(shè)計與調(diào)試運行具有非常重要的借鑒意義。

1 工藝流程

白龍港廠厭氧消化系統(tǒng)工藝流程見圖1。該厭氧消化系統(tǒng)設(shè)計日處理量204 tDs/d，進(jìn)泥流量4080 m³/d，日產(chǎn)沼氣44512m³/d。

圖1 污泥厭氧消化處理工藝流程示意

2 工程調(diào)試情況

系統(tǒng)共有8座單體容積12400m³的消化池，從成本控制及經(jīng)驗積累的角度出發(fā)，采用了原始培養(yǎng)和接種培養(yǎng)兩種啟動模式。第一批啟動的消化池為1^#和3^#，采用原污泥啟動；第二批啟動的消化池為2^#和4^#，通過1^#和3^#消化池內(nèi)厭氧污泥進(jìn)行接種啟動，接種量約1000~2000m³。剩余4組消化池（5^#~8^#）采用第二批同樣的方法啟動。

3 運行控制措施

3.1 進(jìn)泥及排泥系統(tǒng)

在運行過程中，由于消化池浮渣較嚴(yán)重，主要采用頂部進(jìn)泥方式，通過進(jìn)泥與攪拌同時作用擊碎浮渣，使浮渣層不易形成。排泥則采用重力排泥。

3.2 加熱系統(tǒng)

加熱系統(tǒng)的控制（35~36℃）主要是通過在線溫度計測定池內(nèi)溫度，通過啟停熱水循環(huán)泵對相應(yīng)消化池進(jìn)行加熱。在每條獨立的消化池管線中都安裝了一個套管式熱交換器，原污泥和消化池內(nèi)的循環(huán)污泥并入同一根污泥管道進(jìn)入套管式熱交換器與熱水進(jìn)行熱交換。熱水通過鍋爐供給，鍋爐使用的燃料則是厭氧消化產(chǎn)生的沼氣。

3.3 攪拌系統(tǒng)

攪拌系統(tǒng)采用池內(nèi)導(dǎo)流式和池外泵循環(huán)相結(jié)合的水力循環(huán)攪拌。目前消化池采用連續(xù)攪拌方式，池頂攪拌機(jī)可正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，由于正轉(zhuǎn)后存在嚴(yán)重的泡沫問題，僅在攪拌效果不佳的情況下通過正轉(zhuǎn)改善消化池攪拌效果。

3.4 沼氣收集處理儲存系統(tǒng)

沼氣收集系統(tǒng)主要包括集氣罩以及沼氣管路。沼氣處理設(shè)施主要由礫石粗過濾器、濕式脫硫塔和干式脫硫塔組成。

3.5 指標(biāo)監(jiān)測與分析

主要化驗指標(biāo)及檢測頻率如表1所示。進(jìn)泥指標(biāo)主要用以控制消化池運行負(fù)荷，出泥指標(biāo)則用來分析消化池內(nèi)微生物情況及其對有機(jī)物的處理能力，并通過控制VFA、堿度和pH以防止消化池過負(fù)荷并預(yù)防嚴(yán)重酸化現(xiàn)象的發(fā)生。

表1 白龍港污水處理廠消化池檢測項目及頻率

4 消化池運行情況

4.1 進(jìn)泥量

2012年進(jìn)泥體積量和絕干量平均值分別為3062.4±454.0m³/d和156.3±23.8 tDS/d。

4.2 產(chǎn)氣量

沼氣產(chǎn)率最大值和最小值分別出現(xiàn)于5月和8月，為1.04和0.64 m³/kgVSS，年平均值為0.82±0.11m³/kgVSS。

4.3 堿度與VFA

VFA與堿度的比值可用于判斷厭氧消化系統(tǒng)是否穩(wěn)定，一般控制在0.20以下。2012年白龍港廠厭氧消化系統(tǒng)堿度控制在2400mg/L以上，VFA的控制范圍為123~313 mg/L，兩者比值為0.057，厭氧消化池運行良好。

4.4 沼氣利用分析

系統(tǒng)所產(chǎn)生的沼氣作為能源供鍋爐使用，優(yōu)先保證消化系統(tǒng)的自身加熱需求，富余沼氣作為污泥干化系統(tǒng)能源。厭氧消化池在滿負(fù)荷條件下（進(jìn)泥量4080m³/d）時，設(shè)計日平均產(chǎn)氣量44512 m³/d，折合單位污泥產(chǎn)氣量為10.91m³/m³污泥，日平均耗氣量為21106m³/d。根據(jù)需熱情況不同，夏季與冬季日平均耗氣量分別為16275m³/d和28805m³/d。

單位污泥實際年均產(chǎn)氣量為10.73 m³/m³污泥，與設(shè)計值較為接近。但由于污泥性質(zhì)的季節(jié)性變化，產(chǎn)氣量范圍為7.24~13.82 m³/m³污泥。

5 問題及對策

5.1 浮渣及泡沫

采取的主要措施為：(1) 加強(qiáng)消化池池頂?shù)难惨暳Χ�，通過觀察窗對池內(nèi)泡沫情況進(jìn)行判定，并及時采取措施；(2) 機(jī)械除泡無法滿足需求時，添加除泡劑提高除泡效果；(3) 通過頂部進(jìn)泥的方式擊碎浮渣層；(4) 定期安排消化池頂部浮渣排放作業(yè)，使浮渣通過頂部浮渣門排出池外。

5.2 鳥糞石結(jié)晶

在實際運行中已發(fā)現(xiàn)較為嚴(yán)重的鳥糞石結(jié)垢問題。目前的應(yīng)對措施是定期進(jìn)行管路維護(hù)保養(yǎng)，根據(jù)經(jīng)驗對易發(fā)生鳥糞石結(jié)晶的消化池管路及外圍管路進(jìn)行定期疏通，尤其是彎頭部位。

5.3 砂粒積累

主要采取的措施是開展污泥雜質(zhì)前端分離研究，對含砂量較大的初沉污泥通過雜質(zhì)分離器進(jìn)行分離。

本文榮獲《中國給水排水》2013年度“得利滿”優(yōu)秀論文二等獎

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