污泥厌氧消化为什么要搅拌?搅拌方式各有什么特点?
答厌氧污泥消化的搅拌是消化池稳定运行的关键因素之一。搅拌能使投入的生污泥与池内的熟污泥均匀接触,加速热传导,均匀地供给细菌以养料,打碎消化池内液面上的浮渣层,使整个消化池的污泥处于上下翻滚、消化活跃状态。长期消化运行经验证明有搅拌设备比没有搅拌设备的消化产沼气量约增加30%。
污泥厌氧消化采用的搅拌方式主要有机械搅拌、沼气搅拌、污泥循环泵搅拌等。
机械搅拌的特点是通过机械搅拌消化池内污泥液体流动,使液体中沼气尽可能排向池内液体上面,池内的生、熟污泥均匀混合。相对于沼气搅拌其耗能要低一些。
沼气搅拌的特点是利用沼气提升泵将消化池内顶部的沼气抽出,从池底部冲入,沼气带动污泥波动翻滚,又回到消化池内污泥液面上。沼气与污泥充分接触、摩擦,反复循环形成沼气搅拌污泥状态。沼气搅拌有利于使沼气中的H2和CO2作为产甲烷的底物被产甲烷细菌利用合成为CH2增加产气量。但沼气搅拌相对于机械搅拌耗费功率大一些。
污泥循环泵搅拌的特点是利用污泥循环泵,将生污泥与消化池底部熟污泥混合加热后再送入消化池的中上部,加热污泥通过自流从下到消化池底部形成污泥循环,同时将加热混合污泥充分均匀地混合到整个消化池中,污泥循环泵通常是24h连续运转,即使不进新鲜污泥,也要对池内污泥加热和循环。因此大多数消化池都要以污泥循环泵为连续搅拌,而把机械搅拌或沼气搅拌等作为间歇式搅拌来相互配套设计、安装,使污泥厌氧消化更充分、稳定。
怎样控制厌氧消化污泥的浓度?污泥浓度与搅拌功率有什么关系?
答有污泥消化工艺的污水处理厂,投入消化池的污泥浓度一般为2%〜6%,多数在4%左右。
在其它条件具备,消化天数一定时,只要提高投入污泥的浓度,在消化池内种泥充分存在的条件下,气体发生量有明显的增加。为此有些污水处理厂釆用浓缩池浓缩后再进消化池或直接加药机械脱水后,再加入消化池的方法来降低含水率,提高消化池内含固率,增加沼气产量。
提高进入消化池污泥浓度有以下优点。
(1)消化天数一定,其它条件具备,投入的污泥浓度提高后,减少了原污泥中的水量,使消化池体积可缩小,一次性投资费用降低。
(2)提高了污泥浓度等于减少了污泥含水量。在加热消化池内同体积污泥时等于减少了单位加热量。
(3)污泥浓度提高,污泥黏度也增加。消化池内变得不容易充分混合,需提高搅拌强度和循环泵的功率。当污泥浓度从5%增加时其黏度陡升。
(4)当污泥浓度在4%〜5%时,有突跃点存在,在5%以上时搅拌功率急剧增加,原有的搅拌功率和送泥泵、循环泵的功率需及
时增大。池壁也需改造或重新选择。
为什么要脱去沼气中的H2S?有几种脱硫的方法?
答在污泥厌氧消化过程中,产生大量沼气,可以收集利用,替代能源。但其中的H2S有毒,并具有强烈的腐蚀性。因此在收集利用之前应脱去大部分H2S,保证设施设备的安全。去除H2S的另一个目的是控制SO2的排放。沼气中的H2S是燃烧空气中S02的主要来源。
脱硫的方法主要有两种:湿式脱硫和干式脱硫。
湿式脱硫一般在脱硫塔中进行,利用碱性液体吸收H2S,常用NaOH、Na2CO3等溶液从塔顶向下喷淋。沼气自塔底向塔顶排出。碱液与沼气逆向行下走,不断将H2S去除,满足安全和生产需求。其H2S去除率能达到50%〜90%。
干式脱硫在塔内装填有Fe2O3填料,有条状和片状,俗称“海绵铁”。沼气自塔下部进,上部出。大部分H2S被“海绵铁”吸附并逐渐饱和。如果要保证生产连续性,就要及时更换填料。干式脱硫可以做到去除H2S达99%,关键要及时更换填料。
湿式脱硫的优点是脱硫快速,量大,防回火,防燃烧彻底。缺点是除硫不彻底,湿度大。废液回流,增加水处理难度。
干式脱硫的优点是脱硫彻底、干燥,脱硫剂可再生使用,防回火。缺点是量小,更换填料脏、累,操作复杂,且有一定的危险性。
城市污泥厌氧消化产沼气中的H2S浓度范围一般在200〜3000mg/m3,高的能达到l0000mg/m,左右,对于含H2S在3000mg/m3以下的沼气用干式或者湿式都可以脱硫。对于3000mg/m3以上H2S含量的沼气,最好采用湿、干脱硫串联使用,二级脱硫效果能有把握。干式脱硫一般放在第二级脱硫,对于要求脱硫达到100mg/m3以下能起到保证作用。