北方市政污泥囊式厌氧发酵与燃气循环利用技术及示范

杨少厚 ¹李欣 ²董滨 ³战树峰 ¹鲍利¹

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作者信息

1. 哈尔滨北方环保工程有限公司
2. 哈尔滨工业大学
3. 同济大学
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摘要

针对目前北方地区城市污水厂污泥厌氧消化投资大、处理运行成本高、操作管理难度大等问题，考虑北方地区冬季气温低的特点，本课题从优化厌氧消化处理装置、强化污泥厌氧消化处理效果、降低厌氧消化能耗的角度出发，重点开发高效污泥厌氧消化关键设备，并对沼气进行高效利用，以适应污泥厌氧消化系统在高纬度气候条件下的连续和稳定运行，实现北方地区节能降耗型污泥厌氧消化调控技术。结合北方污泥理化性质及环境因素特点，考察了超声+碱、超声+ß-环糊精、低温热解、碱+臭氧、碱+过氧化氢等强化剩余污泥破解效果和对污泥减量和产甲烷效能的影响，计算了达到最佳处理效果时的药耗和能耗。低含固污泥囊式厌氧消化技术与工艺研究，小试装置选择CSTR反应器，研究了不同温度下的启动过程及后续的运行效果。中试实验通过控制不同负荷、温度和搅拌强度来研究运行条件对污泥厌氧消化的影响。累计沼气产量51.1m³，平均VSS消减率为48.89%（原泥vss:ss在55%左右），平均沼气产率为0.70m³/kg去除vss。囊式厌氧系统采用高强度、抗腐蚀的HDPE塑料膜作为囊体，选择水力射流搅拌方式，本课题通过对囊式厌氧搅拌方式的优化后，提出新型的囊式厌氧消化池。本研究以中试CRST中的消化后的污泥作为研究对象，以哈尔滨市群力污水厂的剩余污泥作为对比，污泥比阻和泥饼含水率作为衡量污泥脱水的指标，研究聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）、硫酸铝、粉煤灰等不同药剂投加量和投加方式对污泥脱水性能的影响，确定不同的混凝剂的最佳投加量，并且采用两种调理剂联合投加或者多种调理剂联合投加来改善污泥脱水的性能，以消化污泥为研究对象分析不同pH、温度、搅拌下的污泥脱水性能并寻找最佳组合方案。针对深度脱水干化后污泥有毒有害物质含量分析，确定了污泥囊式厌氧消化的最终处置方式采用土地利用，作为园林绿化土使用。本课题研究了高含固污泥干法厌氧消化性能，高含固污泥高温预处理—高级厌氧消化性能，高含固污泥厌氧消化及其与餐厨垃圾协同厌氧消化性能。本课题建立了处理能力为50吨（含水率80%污泥）/天的北方污泥囊式厌氧消化产沼气高效循环利用工程示范工程，囊式厌氧运行技术指标达到：（1）运行温度25~30℃。（2）污泥VSS（volatile suspended solid挥发性悬浮固体）消减率≥50%（ VSS:SS＞60%）。（3）沼气产气率：≥0.75m3/Kg（去除VSS）。（4）搅拌耗电量≤15度/吨（含水率80%污泥）。

关键词

HDPE膜材料加工制作而成密闭的囊袋/囊袋式污泥厌氧消化池/厌氧消化喷嘴式水力喷射搅拌器/北方污泥/节能降耗型污泥厌氧消化/污泥减量和沼气产率

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全文页数

264

报告类型

最终报告

编制时间

2016-12-31

立项年

2012

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