剩余污泥的好氧消化设计

蒋克彬
(宿迁市环境科学研究所，江苏宿迁223800)

　　摘　要：介绍了某工程剩余污泥的好氧消化设计，实际的运行情况表明，对于小型污水处理厂(站)的污泥采用好氧消化处理是行之有效的。?
　　关键词：剩余污泥；好氧消化；设计与运行
　　中图分类号：X703.1
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)12-0054-02

　　污泥的好氧消化处理具有稳定污泥和灭菌的作用，而且投资少、运行和管理简便，最终产物无臭、上清液中的BOD₅浓度较低。

1　工程概况

　　东莞市御景湾酒店产生污水约600m³/d(由厨房、洗涤、生活污水组成)，采用水解酸化、接触氧化工艺进行处理。由于该工程处理规模较小以及酒店对周围的环境要求较高，故所有构筑物都采用了地埋式。为使终产物无臭味以及操作、管理简便，其剩余污泥采用好氧消化进行处理。工艺流程见图1。

2.1　设计参数?
　　根据进、出水BOD₅进行设计，其设计参数见表1。

表1　设计参数 进水BOD₅(mg/L) 出水BOD₅(mg/L) 生物膜法的产泥浓度(g/L) 挥发性悬浮固体去除率(%) 200 20 10～20 45～50

2.2 池体设计
2.2.1 池形的选择
　　消化池采用穿孔管曝气，为便于管道的安装将池子设计成矩形，长、宽比为1∶1。由于采用地埋式，故设计超高取0.4m。
2.2.2 池容积的确定
　　池容积根据污泥产生量W(kg/d)和达到设计氧化率所需的停留时间T(d)来确定。
　　①污泥产生量W
　　如不考虑BOD₅在水解池中的变化则设计时可采用曝气池污泥产量公式W=YQS_r-KVX_a来估算污泥量。为估算方便将其简化为：　　W=?YQSr　　(1)?
　　式中?Y——理论产泥率，取典型值Y=0.6?
?　　　　Q——每天的处理水量，Q=600m³/d?
?　　　　Sr——进水、出水BOD₅的浓度差，Sr=180mg/L
　　根据式(1)可计算出W=0.6×600×0.18=64.8kg/d。?
　　②污泥体积V₁
　　因为污水采用接触氧化法进行处理，故产泥浓度可参照生物膜法的产泥浓度进行估算(10～20g/L)，取其平均值(15g/L)，另由平衡公式V₁×15g/L=W得V₁=4.32m³/d，即每天所产污泥体积约为4.32m³。
　　③水力停留时间T
　　在确定水力停留时间时，笔者将挥发性悬浮固体(VSS)的去除率选择在45%～50%(此后，每提高1%的VSS去除率都需要相当长的好氧消化时间)，这对于污泥好氧消化处理来说，无论从土建投资还是在运行费用上都是比较经济的。在污泥的好氧消化处理中VSS大多是在前10～15d被去除的，由于该酒店污水可生化性较好，污泥中的挥发性有机成分含量也相对较高，因而在好氧条件下其消化时间应相对短一些，故将水力停留时间确定为10d。
　　根据污泥的体积和消化时间通过计算可得到消化池的有效容积V=T×V1=43.2m³。为保证连续运行，设计2座消化池轮流使用。
2.3　需气量的确定
　　以分解污泥中有机物的需氧量约为2kgO₂/kgVSS的经验数据为前提，假定每天产生的VSS全部进入消化池且对其去除率能达到40%，即VSS的去除量为26.0kg，则需氧量为52kg/d。当采用穿孔管曝气时氧的利用率一般为6%，则可由平衡关系式Q×20%×6%×1.25=52(Q为所需空气量，空气密度近似为1.25kg/m³)计算得到所需空气量约为3500m³/d，即供气量为2.4m³/min，可据此对风机进行选型。

3　调试及运行

　　在工程调试初期接触氧化池中生物膜尚未形成，此时需将沉淀池泥斗中的大部分污泥回流至水解池中。当接触氧化池中生物膜形成并生长到一定的厚度时应控制好污泥回流量和剩余污泥量。考虑到对水解池有脱氮除磷的要求以及水解池能将一部分污泥消化，故将大部分污泥回流至水解池中，而尽量将较稀的污泥提升至消化池中进行好氧消化(维持消化池中的DO在2mg/L左右)。
　　消化池正常运行后，控制进泥的SV在10%以下(当SV超过10%时应加大污泥回流量)。控制消化池中的挥发性固体的负荷≤5kgVSS/(m³·d)。一般运行一个月左右需清理一次消化池，同时启动备用池。该工程自2001年12月运行至今，污泥好氧消化池运转状态良好。
　　笔者在2002年3月以10d为一个周期，分别对进泥的MLVSS和消化处理后的MLVSS进行了测定，并取其平均值来评价消化池的处理效果，结果见表2。
　　由表2可知，消化池对MLVSS的去除率比较稳定并达到了设计要求。

表2?MLVSS的测定结果 日期 MLVSS(g/L) 去除率(%) 进泥 处理后 1日—10日 6.69 3.01 55.0 11日—20日 6.76 3.07 55.3 21日—30日 6.95 3.14 54.8

4 运行费用分析

　　设计时采用一台功率为11kW、风量为10m³/min的风机给消化池供气，实际供气量为1.5～2.0m³/min(相当于2kW左右的功率消耗在消化池)，如按每天24h运行、电价以1元/(kW·h)计，则运行费用约50元/d(不包括每隔一段时间用车拉走池中剩余物的费用)。

5　结语

　　污泥好氧消化是一种行之有效的污泥处理方法，它具有工艺简单、前期投资省、操作简便、管理容易等特点，但运行费用偏高。

参考文献：

　　［1］唐受印，戴友芝.水处理工程师手册［M］.北京：化学工业出版社，2000.
　　［2］尹军，刘韬，宋显东.污泥好氧消化处理的若干问题探讨［J］.中国给水排水，2001，17(8)：23-24.

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　　收稿日期：2002-05-21