一體化污水處理設備的污泥處理原理

① 垃圾倉與污泥倉之間的熱能傳遞

一體化污水處理設備由污泥倉和垃圾倉組成,其中垃圾倉用來進行垃圾堆肥,其產熱能對污泥倉污泥消化提供熱量。污泥倉污泥厭氧消化需要在中溫(30℃~40℃)或者高溫(50℃~60℃)條件下才能達到比較好的消化效果,溫度在這兩者之間隨著溫度的上升,反應速率反而降低[50]。相比于中溫消化,高溫消化效果更好,對致病微生物的消滅了也更高,但是對外源加熱的熱源要求更高,對保溫措施要求更嚴格,所以這種巨大的消耗也限制了高溫消化工藝的應用。為了使垃圾倉垃圾堆肥產生的熱量能夠快速、持續地傳遞到污泥倉,本反應器垃圾倉與污泥倉之間的隔板采用不銹鋼鋼板。

② 攪拌

攪拌有三種方式:氣體攪拌、機械攪拌、污泥循環攪拌。其中污水廠污泥消化與城市生活垃圾一體化處理小試反應器是采用的沼氣攪拌。資料顯示,沼氣攪拌具有設備多,工藝復雜,能耗高,接口密封困難的特點,因此本一體化污水處理設備采用螺旋槳式攪拌設備,這種設備具有組成簡單、操作容易,維修量少的特點。

③ 良好的三相分離

研究表明,厭氧消化產生的氣體,會對污泥的沉降產生一定的干擾,所以本一體化設備在頂部安裝了三相分離器,能夠保證反應器內部產生的氣體盡快排出, 消化污泥則滑落至反應器的底部,硝化液從澄清區排出。

根據污泥厭氧消化三階段理論,發酵細菌和產氫產乙酸菌是產酸菌,對環境的適應能力較強,產甲烷菌對環境要求比較嚴格,但是如果按照產甲烷菌的要求運行,會對產酸菌產生抑制。所以本反應器采用了兩相分離,實現了第一階段和第二階段、第三階段反應過程的分離,提高了污泥消化的效率。傳統的污泥濃縮、污泥消化是兩個完全獨立的運行工段[51],本反應器通過優化設計實現了污泥濃縮消化同步進行。

④ 增加垃圾翻堆裝置,提高垃圾堆肥的效果

一段時間后,為了促進垃圾堆肥的進行需要對垃圾進行翻堆。翻堆可以使垃圾內外部分混合,改善系統的均勻性,提高垃圾堆肥的效果。

⑤ 污泥倉有良好的水力條件

如果污泥倉中水力條件不好,存在死角、短流、溝流等現象時,會降低反應器的有效容積,縮短水力停留時間,使污泥消化的效果大打折扣。本反應器采用了圓形反應器,水力條件良好,能夠降低死角、短流、溝流帶來的影響。

⑥ 垃圾進出料方式

垃圾的進出料要考慮操作的簡便性和易操作性。垃圾進料設計在了反應器的頂部,便于垃圾進入和堆積。垃圾出料口在垃圾倉的最下處,并且垃圾出口處有垃圾傳送帶,能夠方便地排出腐熟后的垃圾。


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