CN205774547U - 一种推流式厌氧消化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用城市污泥酸化后的水解液和压滤液在推流式厌氧消化池产沼气的新方法，属于环境领域中的废物资源化利用方向。具体步骤是：首先，水解压滤混合液是污泥酸化后产生的水解液和机械压滤后产生的压滤液按约1:1的比例混合得到，然后，混合液搅拌和稳定处理后由管道输送到推流式厌氧消化池，消化池采用连续进水，消化池前后设置进水蓄水池和出水蓄水池以便控制流量，流量以300‑400m3/d为佳，水解压滤液经由消化池底部进去，上部覆盖有软体塑料膜收集沼气，温度以20‑30℃范围变化为佳，沼气由管道输出作后续处理。本实用新型就地回用污泥压滤液，变废为宝，相对其他厌氧消化方法，其消化速度更快，处理量更多，有利于推广应用。
Description
技术领域
本实用新型属于环境领域中的废物资源化利用方向，具体涉及利用城市污泥酸化后的水解液在推流式厌氧消化池产沼气的新方法。
背景技术
城市污水经过多种工艺处理后，出水达到国家规定的排放标准，过程中会产生大量的污泥。城市污泥是包含水、泥沙、纤维、动植物残体及各种絮体、胶体、有机质、微生物、病菌、虫卵等的复杂多相体系，如不加稳定处理而任意排放到水体中，其中的有机物和氨氮将大量消耗水体中的氧，造成水体水质恶化，严重影响水生物的生存，并会造成水体的富营养化，促使藻类恶性繁殖，造成水体的赤潮和绿潮现象，不仅使城市水源水质恶化，影响生活用水和工农业用水，还将使渔业产量下降，造成巨大经济损失；如果利用到农业上，其中的重金属会污染土壤和作物；污泥中还含有致病菌、寄生虫卵等危害人类健康的因素，处理不当，会造成疾病的传播。这就给环境造成了严重的二次污染。因此污泥必须在进行最终处置之前进行处理，达到减量化、稳定化、无害化、资源化的目的。
目前我国污泥处理工艺都需要经过脱水处理，常用的脱水工艺包括带式压滤脱水、离心脱水及板框压滤脱水方法，无论哪种办法，污泥脱水处理前和脱水处理后都会产生大量的水解液和压滤液，但目前鲜见针对污泥脱水后压滤液的资源化研究及应用，亦无关于水解压滤液回用实践的专利。参考我国于1984年颁布并实施《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)及2011年3月试行的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》及国内外研究成果，水解液和压滤液产生量巨大且性质指标稳定，分析认为是厌氧消化产沼气的理想原料。
可见，探索新的适合实际工程应用的水解压滤液资源化处理方法是具有很大的开发应用价值，值得进一步研究。目前，将水解液和压滤液混合处理，并采用推流式厌氧消化池产沼气进行能源回收的处理国内还没见报道。因此，本实用新型充分利用水解液与压滤液两者性质接近稳定、便于混合处理及推流式厌氧消化池的总容积小、有机负荷率高、水力停留时间短、能耗低、安全性较高等特点，避免分开处理的繁复和额外费用，合理回用水解压滤液并回收沼气能源，既减少了生态环境压力又可以变废为宝。
实用新型内容
本实用新型的目的在于充分利用水解液和压滤液的性质相近状态稳定的特性进行混合集中处理，并采用推流式厌氧消化池进行产气回收能源，提供一种高效合理的回用污泥处理厂大量产生的水解液和压滤液的资源化工艺方法，以提高污泥处理减量化和资源化效果，降低处理成本并变废为宝，回收沼气能源降低处理厂能耗及减少温室气体的排放。
一种推流式厌氧消化系统，依次包括推流式厌氧消化池、消化池上部覆盖的红泥塑料膜、后续沼气处理设备：依次是恒压装置、气水分离器、脱硫装置、沼气流量计、卸压装置、红泥塑料贮气袋、贮压装置及阻火净化分配装置以及沼气利用装置。
所述的推流式厌氧消化池分为红泥塑料厌氧池前槽及红泥塑料厌氧池后槽。
另外公开一种利用城市污泥酸化后的水解液和压滤液在推流式厌氧消化池产沼气的方法，该方法包括下述步骤：
(1)预处理：来厂污泥含水率一般在80%-90%之间，首先加入改性药剂改变其表面颗粒污染物的特性，然后再转入生物调理池并添加碱性调理剂以强化污泥水解酸化，激活颗粒污染物微生物活性，从而使有机物溶出，析出上清液，即水解液。
污泥调理后，有机物已被溶出的污泥再进入生物稳定池进行生物稳定，增加停留时间使小颗粒沉淀并产生惰性消除臭味，最后进入压滤车间利用高效的隔膜压滤机进行脱水，得到压滤液。
(2)水解压滤液混合：把水解液和压滤液通过管道集中输送到混合池，在混合池中充分搅拌后再排入推流式厌氧消化池。
(3)厌氧消化：水解压滤混合液先进入进水蓄水池，再由底部进入厌氧消化池，流量在300-400m3/d之间，采用连续推流式进水方式，再经由出水蓄水池进入后续除磷槽等后续处理装置。
(4)沼气收集处理：由于消化池上部覆盖了红泥塑料膜，通过输送管送到后续沼气处理设备，依次是恒压装置、气水分离器、脱硫装置、沼气流量计、卸压装置、红泥塑料贮气袋、贮压装置及阻火净化分配装置，最后再连接沼气利用装置。
污泥加入改性药剂改变其表面颗粒污染物的特性，然后再转入生物调理池并添加碱性调理剂以强化污泥水解酸化，激活颗粒污染物微生物活性，从而使有机物溶出，析出的水解液。
调理后溶出有机物之后的污泥进入生物稳定池进行生物稳定，再进入压滤车间利用高效的隔膜压滤机进行脱水得到的。
为实现上述目的，本实用新型通过以下步骤和要点加以实现：
1.首先，水解压滤混合液是污泥酸化后产生的水解液和机械压滤后产生的压滤液按约1:1的比例混合得到，两者混合后需要搅拌和稳定处理，混合液COD范围在1000-5000mg/L、PH范围在7.0-7.5、NH3-N范围在100-300mg/L、VFA范围在550-1000mg/L、碱度范围在2000-3000mgCaCO3/L及SS在1000-4000mg/L为佳。
2.混合液经搅拌和稳定处理后由管道输送到推流式厌氧消化池，消化池采用连续进水，消化池前后设置进水蓄水池和出水蓄水池以便控制流量，流量以300-400m3/d为佳，水解压滤液经由消化池底部进去，上部覆盖有软体塑料膜收集沼气，温度以20-30℃范围变化为佳，再由管道输出沼气作后续利用。
3.厌氧消化系统除了厌氧消化池以外，还有一系列后续处理配置，有水封装置、恒压装置、气水分离器、脱硫装置、沼气流量计、卸压装置、红泥塑料贮气袋、贮压装置及阻火净化分配装置，最后再连接沼气利用装置。
4.厌氧消化系统所有装置都由微电脑程序设定自动控制，沼气池内设置温度计监控温度，脱硫塔同时配置气体流量计，以便监控沼气产量。
本实用新型的特点在于：就地回用污泥压滤液变废为宝，结合水解液和压滤液性质相近状态稳定的特点进行集中混合处理，减免两者分别处理带来的额外费用和环境压力。另外，综合混合液的COD和NH3-N值高，VFA和碱度值符合厌氧消化条件的特点，选用产气效率高、造价低、操作简便的推流式厌氧消化系统进行连续进水处理，相对其他厌氧消化方法，其消化速度更快，处理量更多，回收的沼气资源能节省大量能源投入，全自控化配备也能节省大量人力，有利于推广应用。
附图说明
图1 污泥水解压滤流程图。
图2 推流式厌氧消化系统工艺流程图。
具体实施方式
厌氧消化系统：厌氧池为地埋隧道型推流式，容积为60m×10m×5m，共4个部分，上部覆盖红泥塑料膜，后续装备有水封装置、恒压装置、气水分离器、脱硫装置、沼气流量计、卸压装置、红泥塑料贮气袋、贮压装置及阻火净化分配装置，最后再连接沼气利用装置。
实施例子：
(1)预处理：来厂污泥含水率一般在75%-80%之间，首先加入改性药剂改变其表面颗粒污染物的特性，然后再转入生物调理池并添加碱性调理剂以强化污泥水解酸化，激活颗粒污染物微生物活性，从而使有机物溶出，析出上清液，即水解液。
污泥调理后，有机物已被溶出的污泥再进入生物稳定池进行生物稳定，增加停留时间使小颗粒沉淀并产生惰性消除臭味，最后进入压滤车间利用高效的隔膜压滤机进行脱水，得到压滤液。
(2)水解压滤液混合：把水解液和压滤液通过管道集中输送到混合池，在混合池中充分搅拌后再排入推流式厌氧消化池。
(3)厌氧消化：水解压滤混合液先进入进水蓄水池，再由底部进入厌氧消化池，流量在300-400m3/d之间，采用连续推流式进水方式，再经由出水蓄水池进入后续除磷槽等后续处理装置。
(4)沼气收集处理：由于消化池上部覆盖了红泥塑料膜，通过输送管送到后续沼气处理设备，依次是恒压装置、气水分离器、脱硫装置、沼气流量计、卸压装置、红泥塑料贮气袋、贮压装置及阻火净化分配装置，最后再连接沼气利用装置。
污泥月处理量、进出料含水率及沼气产量统计见表1：
表1污泥月处理量、进出料含水率及沼气产量统计。
Claims (2)
1.一种推流式厌氧消化系统，其特征在于,依次包括推流式厌氧消化池、消化池上部覆盖的红泥塑料膜、后续沼气处理设备：依次是恒压装置、气水分离器、脱硫装置、沼气流量计、卸压装置、红泥塑料贮气袋、贮压装置及阻火净化分配装置以及沼气利用装置。
2.一种权利要求1所述的推流式厌氧消化系统，其特征在于,所述的推流式厌氧消化池分为红泥塑料厌氧池前槽及红泥塑料厌氧池后槽。
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