厭氧消化池主要用于處理城市污水廠的污泥,也可用于處理固體含量很高的有機廢水.
污泥經厭氧消化后,一部分有固體轉化為沼氣,一部分有機物形成穩(wěn)定性良好的腐殖質,從而降低了污泥中的固體量,提高了污泥的脫水性能,污泥體積可減少1/2以上.污泥中的致病微生物也得到了不同程度的滅活,有利于污泥的進一步處理和利用。
1、消化池的分類
形狀分:圓柱形、橢圓形和龜甲形,我國常用的是圓柱形。
消化池頂結構:固定蓋消化池、浮動蓋消化池。
運行方式的不同:傳統(tǒng)消化池、高速消化池。
需要氧與否:厭氧消化和好氧消化
1.1 傳統(tǒng)消化池
傳統(tǒng)消化池,又稱低速消化池。
特點:不設加熱和攪拌裝置。因不加攪拌,池內污泥產生分層現(xiàn)象。只有一部分池的容積起到分解有機物作用,液面形成浮渣層,池底部容積主要用于熟污泥的貯存和濃縮。
這種消化池中微生物與有機物不能充分接觸,所以消化速率很低,消化時間長。根據(jù)溫度不同,一般污泥在池內的停留時間需要30~90天,只有在規(guī)模小的廢水處理廠才采用。
1.2 高速消化池
高速消化池設有加熱和攪拌裝置的消化池。此類消化池,由于加熱和攪拌,使厭氧微生物與有機物得到充分均勻地接觸,大大提高了厭氧微生物降解有機物的能力,縮短了有機物穩(wěn)定所需的時間,提高了沼氣產量。
在中溫(30~35℃)條件下,一般消化期約15天左右,運行也較穩(wěn)定,目前被廢水處理廠廣泛采用。
攪拌使高速消化池內污泥不能得到濃縮,消化液不能分離。為了取得固液分離,高速消化池往往再串聯(lián)一個消化池。形成兩級消化。
兩級消化的*級裝設攪拌和加熱設備,主要起分解有機物作用,第二級不設攪拌和加熱設備,主要起沉淀濃縮和貯存消化污泥作用。
當采用兩級消化時,*級消化池與第二級消化池的停留時間的比值可采用1:1~4:1,一般采用2:1。
2、消化池的構造
2.1 消化池的組成
消化池由池頂、池底和池體三部分組成,常用鋼筋混凝土筑造。
池頂構造有固定蓋和浮動蓋二種,國內常用固定蓋池頂。固定蓋為一弧形穹頂,或截頭圓錐形,池頂*裝集氣罩。
浮動蓋池頂為鋼結構、蓋體可隨池內液面變化或沼氣貯量變化而自由升降,保持池內壓力穩(wěn)定,防止池內形成負壓或過高的正壓。
池底為一個倒截圓錐形,有利于排泥。
消化池中消化液的均勻混合對正常運行影響很大,因此攪拌設備也是消化池的重要組成部分。
2.2 消化池的攪拌設備
攪拌方法一般可分為機械攪拌和沼氣攪拌兩大類。攪拌設備一般置于池中心,當池子直徑很大時,可設若干個均布于池中的攪拌設備。
2.2.1 機械攪拌
機械攪拌方法有泵攪拌、螺旋槳式攪拌和噴射泵攪拌。
①泵攪拌:用泵將消化污泥從池底抽出,經泵加壓后送至浮渣層表面或消化池不同部位進行循環(huán)攪拌。常與進料和池外加熱合并一起進行。一般只適用于小型消化池。
②螺旋槳攪拌:這種方法是在一個豎向導流管中安裝螺旋槳,當池子直徑很大時,可設若干個螺旋槳攪拌機均布于池中。
③水射器攪拌:水射器也稱噴射泵,一般設置在池中心。用水泵把消化池底部的污泥抽出后壓入水射器的噴嘴,當污泥射入水射器的喉管時;形成很大的負壓,將消化池內液面的消化液吸入,通過擴散管從池子下部排出,形成一個循環(huán)攪拌。
2.2.2 沼氣攪拌
沼氣攪拌方法是用消化池自身產生的一部分沼氣,經壓縮機加壓后通過豎管或池底的擴散器再送入消化池,達到攪拌混合的目的。采用沼氣攪拌可提高產氣率。沼氣攪拌方法有以下幾種:
①氣提式攪拌:將沼氣壓入沒在消化池的導流管的中部或底部,使沼氣與消化液混合,含氣泡的污泥即沿導流管上升,起提升作用,使池內消化液不斷循環(huán)攪拌達到混合的目的。
②豎管式攪拌:根據(jù)消化池直徑大小,在池內均勻布置若干根豎管,經過加壓的沼氣通過配氣總管分配到各根豎管,從豎管下端吹出,起到攪拌作用。
③氣體擴散式攪拌:經過壓縮的沼氣通過氣體擴散器與消化池內的污泥混合,起攪拌混合作用。
2.3 消化池的加熱設備
加熱是為了保證消化池維持一定的消化溫度,高速消化池都裝有加熱設備,加熱方法兩種。
①池內蒸汽直接加熱 :向池內直接送入蒸汽加熱,設備比較簡單,但局部污泥易過熱,影響厭氧微生物的正常活動,并會增加污泥的含水率,從而增加消化池容積。
②池外加熱:是把污泥預熱后投配到消化池中,其優(yōu)點是預熱的污泥量較少,易于控制,預熱達到較高的溫度,有利于殺死寄生蟲卵,也不會對厭氧微生物產生不利影響。缺點是加熱設備較復雜。
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