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实际测量:热水解工艺气体对污泥厌氧消化操作的影响

乐虎电子游戏官网 2020-08-18 34人浏览

热水解是高级厌氧消化的预处理过程,从过程中排出的废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的运行实例,分析有热水解工艺的消化池和无热水解工艺的消化池中有机物的分解速度,沼气组成,污泥的理化指标和沼气产量.加油站.其他方面的差异总结了热水解工艺气体对厌氧消化操作的影响.根据实际生产经营情况,提出了工艺气体处理的相关建议.

01热水解过程气体的来源

在高安屯项目中,蒸汽被用作热量提供热水解反应所需温度的来源.蒸汽由蒸汽锅炉提供,蒸汽锅炉的燃料来自厌氧消化产生的沼气.在热水解过程中,从反应和闪蒸阶段排出的过量蒸汽和废气首先用于将浆液预热到热水解系统的污泥中.当淤浆池中的污泥吸取被废气饱和时,多余的气体被用作废气,即工艺气体,被排放到蒸煮器中进行后处理.工艺气体排放系统如图1所示.

02热水解工艺气体的测量

2.1测试基本条件

在实际生产中,热水解的制浆,反应和闪蒸均在密闭容器中进行,因此热水解工艺气体的排放取决于所处理泥浆的量.热水解系统和闪蒸罐泥浆的压力和流量,反应罐和淤浆罐的工作物料液位等.另外,由于热水解的反应和闪蒸处于连续批量生产操作模式,因此排放工艺气体的压力和流量会瞬间变化,因此很难通过常规方法测量气体流量.

为了间接确定热水解过程气体中的有机物含量,通过将蒸汽和稀释水中的有机物含量设置为零,可以建立物料平衡,即总量热水解过程中有机物的量(相同的"浆料池中泥浆中的有机物总量")=热水解污泥中的有机物总量(与"消化池污泥中的有机物总量"相同)+有机物总量气体中的物质.

测试站点是高安屯项目站点.本项目的热水解采用康必科技,沼气池采用牌匾钢罐.消化操作温度为40°C,并设置机械搅拌.消化池的进泥方式为底泥;排泥方法是顶部溢流泥.消化后,污泥进入板框式脱水系统.当前的热水解系统运行两条生产线;运行一个系列(即B系列)消化池,该系列由4个消化池(消化器5-8)组成.热水解过程气体通过一条单独的管道到达8号蒸煮器泥浆高度以下1 m处.

测试的主要样本是热水解系统产生的污泥,热水解系统产生的污泥,5号消化池的污泥和8号消化池的污泥.重点是比较8号消化池和5号消化池之间的操作差异,即具有热水解过程气体的消化池和不具有热水解过程气体的消化池之间的差异.

2.2测试期间的总体操作

主要测试期间为2019年1月至2月.测试期间,所有从热水解过程中排出的污泥均进入消化池.热水解进水口泥的平均含水率为88.12%,进水口泥浆的有机平均含量为68.54%.热水解污泥排放物(消化池入口污泥)的平均水分含量为92.72%,出口污泥有机物的平均含量为66.9%.其中,从5号消化池排出的污泥的平均含水量为95.17%,排出的污泥的有机物含量为50.69%; 8号消化池排出的污泥的平均水含量为95.11%,排出的污泥的有机物含量为49.49%.

在实验过程中,蒸煮器的总泥浆输入量为1 261 m3 / d,其中,No.5蒸煮器为326 m3 / d; 8号消化池的平均泥浆输入量为301 m3 / d.消化系统的沼气产量为43 119 m3 / d,其中5号消化池的沼气平均产量为12417 m3 / d.8号沼气池的出气量为11552 m3 / d.

03热水解工艺气体对蒸煮器的影响

3.1工艺气体中有机物的含量

如图2所示,污泥被热水解.有机物含量明显降低.由于热水解是封闭的系统,因此减少的有机物含量必须进入工艺气体排放系统.根据上述物料平衡计算,在采样期间,过程气体中有机物的平均含量约为热水解系统中总有机物的29.6%(质量百分比),这部分有机物进入8号沼气池.因此,与其他消化池相比,8号消化池有机物更多.也就是说,第8消化池与第5消化池相比,除了泥浆中的有机物外,第8消化池在工艺气体中还含有额外的有机物.

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3.2工艺气体对厌氧消化的影响

3.2.1有机物分解速率

As从图3可以看出,消化池8中有机物的分解率平均为56.8%.当不考虑(或不括)进入消化槽的处理气体的有机成分时,消化槽8内的有机物的分解率为49.4%.5号消化池中有机物的分解率平均为48.9%.当不考虑工艺气体中的有机物含量时,消化池8号和5号有机物的分解率基本相同,但是当考虑工艺气体中的有机物含量时,有机物的分解率消化池8中的物质比消化池5中的高.

3.2.2沼气成分

2019年2月19日至2019年3月15日,为了进一步研究将工艺气体引入沼气池沼气成分,对4个沼气池的沼气样品分别进行了比较.

3.2.2.1硫化氢含量

从图4中可以看出,5号消化池的硫化氢含量平均为0.002%(体积百分比),平均氢含量为6号消化池中的硫化物含量为0.018%.,7号消化池的平均硫化氢含量为0.002%,8号消化池的平均硫化氢含量为0.134%.8号消化池的硫化氢含量明显高于其他消化池.

通常在沼气脱硫过程中,脱硫后沼气中的硫化氢含量通常小于脱硫标准的0.01%.根据该标准分析,5号和7号沼气池沼气中的硫化氢含量符合标准; 6号消化池在某些时期内也达到了标准,除了某些时期内的硫化氢含量较高,但8号消化池的硫化氢含量均超过了标准.

分析沼气池中硫化物含量差异的原因,主要有两个因素.一种是生产过程中消化池污泥中铁盐的链式投加;另一种是工艺气体的引入可能会影响沼气中硫化氢的含量.

在实际操作中,添加的铁盐的主要成分是氯化铁,有效成分≥38%(质量百分比).它是通过药液泵和消化池泥浆泵的连锁运行来操作的,也就是说,当消化池进入泥浆时,消化池泥浆入口泵和铁盐定量泵是同时启动的,即,药物泵的瞬时流量与消化池泥浆入口泵的瞬时流量之比为铁盐的定量给料速度.自动控制可以实现药剂泵剂量的调节.

在消化池的气体样品测试中,如图5所示,8号消化池的泥浆摄入量与其他三个消化池相似,尤其是6号和7号消化池的泥浆摄入量.7个沼气池尽管8号消化池的铁盐添加量较高(在相同泥浆流量的前提下,8号消化池的铁盐瞬时添加量使用2个泵,而5号消化池的瞬时铁盐添加量使用2个泵.7消化池加上一个泵),但8消化池沼气中的硫化氢含量仍高于其他消化池.

为进一步验证向泥浆中添加铁盐以去除沼气中硫化氢的效果,2019年3月3日15日,该试验提高了5号铁盐的剂量率消化池,即5号消化池和8号消化池使用相同的铁盐添加量;但是从消化池沼气中的硫化氢含量来看,铁盐增加了.5号消化池中去除硫化氢的剂量率并不明显.结果表明,以5号消化池的原始剂量为基础,沼气中硫化氢的含量已经很小,过量添加的效果不明显.这表明在一定的铁盐投加率下,消化池污泥中的硫化物和硫酸盐可以被固化成污泥.在泥浆中,过量添加铁盐基本上没有作用.因此,8号消化池沼气中的硫化氢也排除了泥浆中硫化物和硫酸盐的影响,而只能是工艺气体的影响.

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