我国城市污水厂污泥厌氧消化系统的运行现状

  我国城市污水厂污泥厌氧消化系统的运行现状  Summary：随着城市化进程的日益加快，城市人口数量骤增，生活污水、工业废水的排放量越来越大，增加了污水厂的处理负荷。在污水厂处理污水过程，污泥厌氧系统的应用是使用微生物增殖的方法，培养厌氧非生物，曝气阶段处理有机物。下文对于城市污水厂的污泥厌氧消化系统运行情况进行分析，提出优化运行建议，提高污泥系统的使用效果。Keys：城市；污水厂；污泥；厌氧消化系统引言：在污水厂处理污水阶段，运用污泥厌氧消化阶段，微生物水解和酸化流程产生甲烷，实现对污水内部有机物固体的水解，将其液化之后逐渐分解。厌氧消化的应用，废水内部有机物溶解，污泥内部有机物通常是固体形式存在，消化环节分为中温和高温两种，城市污水厂大多选择中温消化方式处理，节约成本。但是部分污水厂在处理过程系统应用还存在不同程度问题，对此，研究污泥厌氧系统的高效运行措施十分必要。一、城市污水厂污泥厌氧消化系统运行现状（一）污泥厌氧消化池设置不合理   在污水厂应用污泥系统处理污水的时候，消化池的建设为重点，部分污水厂在消化池建设方面，对于工艺流程的考虑不够全面，导致消化池的建设存在问题，如；结构尺寸设置定不合理，气密性和抗腐蚀能力不佳等，管道设置不合理，保温措施不科学等，对于系统运行效果产生影响。（二）处理过程措施运用不合理   厌氧消化处理环节，部分处理厂在温度、pH、搅拌、碳氮比等参数控制不合理，对于消化池的处理效率产生影响。因此，为了保证处理效果，需要污水厂注意系统运行阶段运行参数的控制。（三）污泥培养和投配率方面问题   污泥厌氧系统使用之前，需要先培养污泥，重点培养厌氧污泥、甲烷菌等。部分污水厂在污泥培养阶段，培养方法的运用方面存在不合理之处，导致污泥质量和处理要求不符。污泥使用阶段，消化池投配率设置不科学，影响消化处理过程。二、改善城市污水厂污泥厌氧消化系统运行的有效措施（一）优化消化池的设置在污水厂消化池建设过程当中，要充分考虑处理模式。比如：选择两级硝消化模式，要控制一级消化池当中液位高度能够达到污泥自流需求。如果地下水位高，此时还应该将池体抗浮能力考虑其中，消化池水位低时，对其进行清理。建设消化池过程当中，通常选择钢混结构，这类结构抗腐蚀性良好，气密性和水密性优良，消化池直径最高为35m，最低为6m，控制其内径和柱高二者之间比值是2：1，整体高度和直径直比为1.0、消化池底部坡度设定为8%，顶部和泥面之间高度不低于1.5m，顶部设定2m集气罩[1]。在消化池的管道设置方面，要保证各类功能管道齐全，包括进泥、出泥、抑流、取样、人口、测温、测压、排空、沼气等管道。注意进泥管设置在消化池的中泥位上方，选择150mm直径的管道，根据实际需求设定管道数量，选择安装位置，保证使用阶段有利于破碎浮渣和搅拌。同时，管道要选择耐腐蚀材料，并做好防腐处理，为管道配备专用清洗设备。除此之外，设置上清液排放管道的时候，可选择不同高度，设置4个，选择管道直径不得低于75mm，和外界阻隔。溢流管道要略高于进水管道，直径在200mm以上，高度设定要始终保持消化池内部为正压状态。在排空管道选择方面，可以将其和出泥管道共用。设定取样管的时候，直径不得低于100mm，可以设定两根，一根位于其中，一根位于池边，使其伸入污泥0.5mm，在合适的位置设置2个人孔。消化池建设之后，其周围、顶部分别设置保温措施。（二）规范污泥系统处理流程污水厂的处理能力和污泥系统的运行效率息息相关。在系统运行时，相关人员要关注消化过程的影响因素，合理控制温度、碱度、pH等，保证污泥龄较长，才能得到稳定处理效果。处理过程，适当运用搅拌工艺，增加新鲜污泥的投入量，将其和池内的成熟污泥进行充分混合，保证处理之后底物浓度、温度和细菌浓度一致性，将消化过程加快，预防污出现分层或者泥渣层。在碳氮比的控制方面，厌氧消化工艺的运用，要求底物的碳氮比为10：1~20：1之间即可，在初沉池内部，碳氮比为9：1~10：1，此时，可对其中物质采取单独消化处理。在二沉池当中，若有剩余污泥，其碳氮比为4：1~5：1之间即可，此时不可选择单独处理措施，选择和初沉池之间进行混合处理，随后共同消化处理[2]。在厌氧消化工艺运用阶段，还可选择微生物破壁法、水解法进行预处理。利用厌氧消化固含量在15~20%的脱水污泥，经过170℃高温处理，对于污泥进行热水解和蒸闷，促进其中胞外聚合体、大分子有机物水解，将厌氧生物材料的化学特性增强。适当提高流动速度，提升消化池容积利用效率。同时，在高温和高压的预处理过程当中，污泥的卫生性能可以得到改善，将沼渣的含水量降低，让厌氧消化以后沼渣能够得到资源化利用。在预处理工艺运用阶段，还可选择厌氧水解菌，其处于高温环境下能够对污泥进行水解，加上超声预处理操作的运用，产生水动力令细胞破裂，释放细胞内部物质，而提高厌氧消化有机物的降解效率。利用碱处理工艺，对污泥酸碱度进行调节，增强其水解能力，进而提高污水处理过程有机物的脱除率，不断提高产气量。除此之外，还可选择化学氧化法进行预处理，例如：使用臭氧这类氧化剂，微生物细胞壁破坏，使细胞质流入溶液当中，将污泥内部有机物浓度提升，增强其厌氧消化能力。（三）科学培养污泥设置投配率   在污泥培养阶段，可选择逐步培养方法，将生污泥向消化池内投入，让污泥能够自动转化，变为厌氧消化污泥。注意该方法的运用耗时长，需要半年以上的时间。还可选择接种培养法，在消化池内投入厌氧污泥进行接种，投入量为总量30%即可。选择污水厂消化池当中的污泥，经过脱水、烘干便于运输，使用过程，可用水溶解，使用过滤网，规格为2mm×2mm将其中大块杂质去除，经过静止和沉淀之后，将上清液去除，控制固体浓度为5%，向消化池内投入，接种培养。污水厂可结合实际需求，选择不同的培养方式，满足自身污水处理对污泥的需求。投配率的合理设定十分重要，如果忽略消化液排出，则在消化池内，固体、水力停留所需时间相同，所需时间也是污泥消化时间。如果污泥投配率设定为5%，那么其消化池停留时间20d，体积投配率是0.05m3/（m3·h）。如果投配率设置过高，会影响消化速度，导致消化池内部大量脂肪酸积累，pH随之下降，消化反应不完全，从而产气量也会下降。如果投配率低，则消化反应完全，产气率提高，但前提是消化池的容积足够大，可能增加基建成本。消化池当中微生物实际数量、污泥有机物比率要保持稳定，投配率设定要按照污泥含水率综合确认，若含水率较低，可以将投配率减少，反之增加[3]。结束语：综上分析，污水厂处理污水时，污泥厌氧系统运行和消化池建设、处理工艺、污泥培养方式、投配率等息息相关，要提高系统运行效果，需要污水厂根据工艺要求设置消化池，合理运用处理工艺，选择多种方式培养消化污泥，保证消化池内部投配率的科学设置，发挥处理系统的应用优势，提高污水厂的处理效果。Reference：[1]黄鸣.污水厂污泥厌氧消化工艺启动研究[J].城市道桥与防洪,2017,(03):216-218+21.[2]谢经良,沈晓南,唐学玺.绿化修剪草与污水厂污泥混合中温厌氧消化的可行性研究[J].中国海洋大学学报(自然科学版),2010,40(01):35-38.[3]李国金,李霞,郭淑琴.污水厂污泥消化系统设计运行经验小结[J].中国建设信息(水工业市场),2010,(01):56-59+46.[4]吴静,姜洁,周红明,毕蕾.我国城市污水厂污泥厌氧消化系统的运行现状[J].中国给水排水,2008,24(22):21-24. -全文完-