保定市城镇污水处理厂污泥处理中心项目的工艺选择
摘 要：为解决保定市污水厂的污泥出路问题，通过对污泥处理几种方法的对比分析，结合保定市的现状，确定了处理工艺的方案。
工程可将含固率10%污泥进行消化，节约了土地，并产生能源沼气。
同时利用污水源热泵技术，将提温热水作为沼气锅炉补给水，实现资源回用。
下载论文网 /3/view—12981574.htm 关键词：厌氧消化、沼气、板框脱水机、水源热泵、磷酸氨镁 一、项目概况 保定地处环海湾经济开发区中的京、津、保三角地区，主城区312平方公里，人口119.4万人。
总处理污水能力32万吨/天，日产污泥约300吨（如表1所示）。
目前保定市污水厂的污泥直接脱水到含水率80%后送政府有关部门认可的空地进行简易防护后堆放。
由于污泥含水率过高等原因，达不到相关标准的要求[1]，垃圾填埋场已拒收污水厂的污泥。
保定排水总公司根据实际情况，积极组织建设污泥处理中心，以此解决困扰着污水厂正常运行的污泥出路问题。
保定市污泥处理项目采用厌氧消化（产沼气）+高干脱水工艺，处理规模300吨/日（80%含水率污泥），日产沼渣150吨（60%含水率）。
消化阶段可日产沼气约10000方，部分转化为热能为消化系统保温，剩余沼气经提纯为天然气后，外供给厂外汽车加气站。
以实现污泥的资源化利用。
二、污泥处理工艺的比较选择 污泥处理是指城市污水处理厂在污水处理单元操作过程中产生的污泥通过减容、减量、稳定以及无害化的过程。
污泥处理工艺主要有好氧发酵制肥、焚烧、石灰干化稳定、厌氧消化（产沼气）等，为确定最终的处理工艺，我们分别对其进行了考察实验分析： （一）好氧发酵制肥 采用好氧发酵制肥方式，每天需向300吨污泥中添加秸秆约30吨（相当于60亩地的产秸秆数量）用来构建骨架结构和调节工艺所需碳氮比。
经在保定周边县区调研了解，随着农民对秸秆回收利用资源价值的认识逐步提高，目前农田秸秆机械化收割时就地还田比例越来越高，且保定奶牛养殖业发达，其已消化了大部分秸秆，而且秸秆收购季节性很强，足量稳定的秸秆供应难以保证。
除秸秆外，其它种类辅料如花生壳、锯末等在保定市周边也不具备足量供应条件。
同时，随着工业废水在进水中比例的提高（由建厂之初的40%提高到了后来的60%），污水厂的泥质发生了变化，按目前我国肥料市场的管理实际，污泥制肥及营养土制品的用量不易控制，保定市人多地少，土地资源紧张，为防范污染转移风险，所以必须限制污泥农用。
（二）焚烧 焚烧方式，减量化效果最好，但是单独建设干化焚烧设施运行成本过高（直接运营成本在300元/吨以上），不符合保定市实际情况。
曾考虑利用保定大唐西郊热电厂流化床锅炉对污泥进行掺烧，但大唐电厂距市区较近，随着国家环保部门对火电项目的要求日益严格，电厂机组存在关停、搬迁的可能。
另外，为应对电厂锅炉检修期间的污泥处理，需配套建设占地50亩的污泥中转储存场地。
因此在客观条件制约下，焚烧方案不可行。
（三）石灰干化稳定 石灰干化稳定需向污泥中投加20%—30%的生石灰，用石灰稳定后的污泥可实现消毒稳定、并提高污泥的含固率，处理后的污泥进行填埋可阻止污染物质进入环境，但处理过程需要大量的石灰物料消耗和土地资源的消耗，且不能实现资源的回收利用，长远来看，也制约了污泥将来土地利用的可能性。
（四）厌氧消化（产沼气） 厌氧消化是指利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，分解污泥中有机物质，是实现污泥稳定化非常有效的一种污泥处理工艺[2]。
对有机物进行降解，使污泥稳定化，不会腐臭，避免在运输及最终处置过程中对环境造成不利影响； 2、污泥减量化。
通过厌氧过程对有机物进行降解，减少污泥量，同时可以改善污泥的脱水性能，减少污泥脱水的药剂消耗，降低污泥含水率； 3、消化过程中产生沼气。
它可以回收生物质能源，降低污水处理厂能耗及减少温室气体排放。
厌氧消化处理后的污泥可满足国家对污泥稳定化相关指标的要求[3]。
（五）工艺选定 通过对上述工艺的对比，并结合保定的实际情况，本项目工艺定为厌氧消化（产沼气）+高干脱水。
将市区三座污水厂产生污泥运至污泥处理中心，调配成含固率10%的污泥，经中温厌氧消化反应，产生沼气，部分沼气优先用于满足污泥消化本身的加?岷捅Ｎ拢?其余沼气净化提纯为天然气后外售，剩余污泥经板框脱水机处理，脱水至含水率60%后卫生填埋。
（工艺流程图见图1） 该工艺运行经验成熟，有机物分解率高，污泥减量化程度高，运行费用低，不需另外补充能源，还可产生清洁能源沼气，对节能减排贡献突出。
（六）实验论证 为验证保定污泥泥质厌氧消化产沼气的效果，确定合理的工艺参数。
项目组于2013年12月组织相关专家进行了污泥消化中试实验（见图2）。
根据实验数据统计（见表2），实验中混合污泥的VSS/SS为58.2%，考虑到现有污水厂提标改造工程的继续进行，污水在生化池中停留时间延长，污泥龄增加，污水中有机污染物降解率提高，并参考国内城市污水处理厂污泥有机物比例的多在45～55%的情况，所以本项目最终确定污泥中有机成分含量按照50%进行设计。
实验中混合污泥经消化处理后，有机物含量降解率平均值为49%，考虑到中试试验因罐体较小，所以在污泥搅拌、污泥加热保温等方面的条件均强于实际工程中的大型罐体，因此在项目中有机物降解率设计为45%。
根据实验中数据计算出平均产气率为0.8m3gas/kgorge，考虑到小型罐体由于试验条件优于实际运行工况，所以在产气率上适当留有余地，最终产气率取值0.701 m3gas/kgorge。