顶级专家解析城市污水处理厂污泥厌氧消化技术与设备(1)

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例:某污水处理厂设计生污泥含有机固体量:约为 100吨/日
如果有机物降解率只提高 1%,则每日能多降解有机物 1吨
增加沼气产量:约800m³/日
增加发电量:约1800度/日
减少絮凝剂用量:约8kg/日
减少运泥量:约4吨/日
减少污泥干燥时水蒸发量:约3吨/日(减少耗热量:约2850度/日)
污泥消化技术与设备
污泥消化技术与设备
厌氧消化的工艺环节
—污泥进料和排出 —混合搅拌 —加热 —原污泥接种 —消除浮渣 —消化气收集和利用
污泥消化技术与设备
主要设备
• 热交换器 • 高效污泥混合器 • 消化罐辅助设备 • 采气设备 • 混合搅拌设备 • 沼气利用设备
WWTP Duisburg, 1964 Volume 2 x 5,000 m3
污泥消化技术与设备
建筑形状
a)英—美形状 c)蛋形
b)传统的中欧形状 d)欧洲平底形
污泥消化技术与设备
Dubai, VAE Saarbrücken
Bangkok, Thailand
污泥消化技术与设备
Großostheim
München II
Köln
Duisburg Wiesbaden
Landshut
*阴影部分搅拌效果比较佳
污泥消化技术与设备
沼气搅拌方式的优越性
1. 适合任何池型. 2. 不受泥位高度的限制. 3. 运行时便于维护. 4.拌死区.
污泥消化技术与设备
总处理费用(消化+脱水+焚烧+沼气发电或动力综合利用)
焚烧费用
无污泥消化 元/日 92131
污泥消化 (弱:35%)
76740
污泥消化 (中:45%)
72342
污泥消化 (好:55%)
67945
+消化费用
元/日
0 16471
16471
16471
-沼气综合利用效益 元/日
0 -20966
-26957
-32947
+脱水费用
元/日 27301
21568
19930
18292
+运输费用
元/日 5280
85144
78146
0 16471
16471
16471
0 -19656
-25272
-30888
27301 21568
19930
18292
7440
5878
5431
4985
151377 116403
101705
87006
55252667 42487167
37122167
31757167
-23%
-33%
-43%
2. 次而利用沼气发电机发电(热电联产),驱动长开机械。 3. 最终热耗差额用锅炉补充。 4. 采用高效率沼气发动机。
污泥消化技术与设备
讨论问题: 消化系统降解率
降低运行成本的关键参数!
工艺优化,采用一级强化消化方案, 以提高降解率
做法:在最佳范围选用罐型、参数、配备、调控方式。
作用:将有机物降解率提高到50%以上。
讨论问题: 消化系统的安全性
运行安全是厌氧消化系统成功的前提!
必须在设计、建造、设备选择制造过程中重视每个环节! 必须在日常运行中严格按照操作规程执行!
注意事项:
安全规则及相关规范、安全保护设备、防爆防毒措施 材料配置、机械配套、防腐防渗措施 操作人员培训、维修保养
污泥消化技术与设备
讨论问题: 消化系统的系统性
污泥消化技术与设备
TECHNOLOGY AND EQUIPMENT FOR ANAEROBIC DIGESTION OF MUNICIPAL SLUDGE
解析城市污水处理厂污泥厌氧消化技术与设备
污泥消化技术与设备
污泥处理的主要目的
污泥的稳定性和尽量减少最终处置时对环境的影响 (如:气味、排放、生化反应) 缩小体积 减少或杀死致病微生物 (农用时推荐考虑,并非在法律上有明确规定)
污泥消化技术与设备 Bülk, Germany Dubai, UAE
Hangzhou 杭州四堡污水处理厂 Ankara, Turkey
污泥消化技术与设备
Shijiazhuang Qiaodong WWTP石家庄桥东污水处理厂
Qingdao Licunhe STP青岛李村河污水处理厂
Nanchang Qingshanhu WWTP南昌青山湖污水处理厂
运输费用:3 元/吨公里,距离 20 公里 替代节俭燃料费用折算: 按替代节省每kWh热能省0.2元计算
污泥消化技术与设备
讨论问题: 沼气的优化合理利用
低成本(包含运行管理费用), 高效率
优化热电—热动联产组合方案, 以达到|“最高效”利用率
1. 优先使用沼气发动机直接驱动鼓风机(热动联产),可节省发电机损 耗(约3%至4%),如再考虑电动机有效率(按95%估算),则比发电效率提 高约9%!
设备配置的系统性是消化系统正常运行的关键! 大多数工艺故障都出在一些最不起眼的小设备上!
做法: 合理选用主要机械与配套设备、合理选择自控程度、 回避组合连 带设备、 设计应尊重设备的检验维修方便性、 注意所选择设备自 身灵活性、 关注主要设备备用率并注意安全辅助设备的可靠性。
作用: 降低故障出现率。
污泥消化技术与设备
污泥消化技术与设备
混合搅拌
a)螺旋桨式搅拌
b)外置泵
c)通过消化罐内置的喷嘴注射沼气 d)通过灵活的悬挂喷杆注射沼气
搅拌能耗: b)> 100 Wh/m³d a) 40 – 60 Wh/m³d
c, d) 20 – 30 Wh/m³d
污泥消化技术与设备
悬挂喷杆注射沼气搅拌
(效果图示)
2. 原污泥尽量均匀但非连续性投入,并同时与消化污泥混合(接种) 3. 原污泥预加热,以保证最大限度避免温度的波动 4. 产生的沼气尽可能从消化污泥中输导出去 5. 最小的热辐射损失,通过减小容器的表面积和容量比及足够的隔热层来实现 6. 避免水力死角(避免沉积的危险) 7. 有良好的破坏浮渣层和清除浮渣的措施。
5280
5280
5280
每天总费用
元/日 124712 99092
87066
75040
每年总费用
元/年 45519811
36168681
31779216
27389750
费用节省率
-21%
-30%
-40%
案例:城市污水厂,约300 000 m³/d,原污泥量100 吨干固体/天 运输费用:3 元/吨公里,距离 40 公里
达到填埋要求
污泥消化技术与设备
常用的污泥处理方法
污泥消化技术与设备
有效的污泥处理工艺组合
污泥消化技术与设备
污泥厌氧消化生化流程
污泥消化技术与设备
消化器的形状、设备选择和运行
基本要求
1. 消化器内必须均匀、柔和的混合搅拌(为使产乙酸和产甲烷细菌以最大速度进 行新陈代谢,必须保证它们相依附生存)
Jining WWTP济宁市污水处理厂
污泥消化技术与设备
总处理费用(消化+脱水+干燥+沼气加热)
干燥费用 +消化费用 -沼气替代燃料效益 +脱水费用 +运输费用 每天总费用 每年总费用 费用节省率
元/日 元/日 元/日 元/日 元/日 元/日 元/年
无污泥消化
污泥消化 (弱:35%)
污泥消化 (中:45%)
污泥消化 (好:55%)
116636 92143
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