热水解工艺气对污泥厌氧消化运行的影响.docx

热水解工艺气对污泥厌氧消化运转的影响热水解作为高级厌氧消化的预处理工序其排放的废气——工艺气一般进入厌氧消化池进行处理。通过高安屯污泥处理中心项目运转实例分析通入热水解工艺气的消化池与未通入热水解工艺气的消化池在有机物分解率、沼气成分、污泥理化指标、沼气产率等方面的差异总结热水解工艺气对于厌氧消化运转的影响。针对生产运转实际提出对于工艺气处理的相关建议。01热水解工艺气的来源高安屯项目中采用蒸汽作为热源提供热水解反应所需温度。蒸汽由蒸汽锅炉提供蒸汽锅炉的燃料来自厌氧消化所产生的沼气。在热水解过程当中多余的蒸汽和反应、闪蒸阶段排放的废气首先用于预热浆化阶段的热水解系统进泥。当浆化罐内污泥吸收废气饱和时多余的气体就作为废气即工艺气排放到消化池进行再次处理。工艺气排放系统如图1所示。02热水解工艺气的测量2.1试验基础条件实际生产中热水解的浆化、反应、闪蒸环节均在密闭容器中进行因此热水解工艺气的排放量取决于热水解系统的处理泥量、闪蒸罐排泥泵的压力和流量、反应罐和浆化罐的运转料位等。此外由于热水解的反应和闪蒸是采用序批的生产操作模式所以工艺气的排放压力和流量是瞬时变化的难以通过常规测定气体流量的方法实施测量。为间接测定热水解工艺气中有机物的量通过设定蒸汽和稀释水中有机份为零则可建立物料平衡即热水解进泥的有机物总量（同“浆化罐进泥的有机物总量”）=热水解排泥的有机物总量（同“消化池进泥中有机物总量”）+工艺气中有机物总量。试验地点为高安屯项目现场。该项目热水解采用康碧技术消化池采用普拉克钢制罐。消化运转温度为40℃设置机械搅拌。消化池进泥方式为底部进泥；排泥方式为顶部溢流排泥。消化后污泥进入板框脱水系统。现况热水解系统运转2条生产线；运转一个系列（即B系列）消化池该系列由4座消化池（5-8号消化池）组成。热水解工艺气通过单独的管线通入8号消化池泥位液面下1m处。试验主要取样为热水解系统进泥、热水解系统排泥、5号消化池排泥和8号消化池排泥。重点比较8号消化池与5号消化池的运转差异即通入热水解工艺气的消化池与未通入热水解工艺气的消化池的差异。2.2试验期间整体运转情况试验主要时间段为2022年1-2月。在试验期间热水解排泥全部进入消化池。热水解进泥含水率平均88.12%进泥有机份平均68.54%；热水解排泥（即消化池进泥）含水率平均92.72%排泥有机份平均66.9%。其中5号消化池排泥含水率平均95.17%排泥有机分50.69%；8号消化池排泥含水率平均95.11%排泥有机分为49.49%。试验期间消化池进泥总量1261m³/d其中5号消化池进泥量平均326m³/d；8号消化池进泥量301m³/d。消化系统沼气产量为43119m³/d其中5号消化池产气量平均12417m³/d；8号消化池产气量11552m³/d。03热水解工艺气对消化池的影响3.1工艺气中的有机物量图2所示污泥经热水解后有机份明显减少。由于热水解是密闭系统减少的有机份必然是进入到工艺气排放系统。根据前述的物料平衡计算在取样时段内工艺气中的有机物量的平均值约为热水解系统进泥有机物总量的29.6%（质量百分比）这部分有机物进入到8号消化池。因此8号消化池与其他消化池相比进入的有机物的量要较多。即8号消化池与5号消化池相比除了进泥中的有机份外8号消化池还额外多了工艺气中有机份量。3.2工艺气对厌氧消化的影响3.2.1有机物分解率由图3可知8号消化池有机物分解率平均为56.8%；未考虑（或未包含）通入消化池中工艺气的有机份时8号消化池的有机物分解率为49.4%。5号消化池有机物分解率平均为48.9%。未考虑工艺气中有机份时8号消化池与5号消化池有机物分解率基本一致但考虑到工艺气中有机份时8号消化池的有机物分解率高于5号消化池。3.2.2沼气成分为进一步研究工艺气的通入对于消化池沼气成分的影响在2022年2月19日-3月15日单独对4座消化池沼气气样进行对比。3.2.2.1硫化氢含量从图4可知5号消化池硫化氢含量平均0.002%（体积百分比）6号消化池硫化氢含量平均0.018%7号消化池硫化氢含量平均0.002%8号消化池硫化氢含量平均0.134%。8号消化池硫化氢含量明显高于其他消化池。一般在沼气脱硫处理工艺中通常将脱硫后沼气中硫化氢含量小于0.01%作为脱硫标准。对照此标准分析5号和7号消化池沼气中硫化氢含量均符合标准；6号消化池除个别时间段内硫化氢较高外部分时段内也符合标准但8号消化池硫化氢含量全部超出标准。针对消化池沼气中硫化含量差异的原因进行分析主要有两方面因素影响。第一个是在生产中在消化池进泥中连锁投加铁盐；第二个是工艺气的通入可能影响沼气中硫化氢含量。实际运转中投加的铁盐其主要成分为三氯化铁有效成分≥38%（质量百分比）是通过药泵与