新型内循环污泥浓缩消化反应器论文

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1、新型内循环污泥浓缩消化反应器论文摘要：本文研究开发了新型内循环污泥浓缩消化反应器（ICSTD），实现了污泥浓缩消化一体化，并进行了城市污水厂污泥处理的试验研究。结果表明，当有机负荷9.68KgVS/m3.d，平均水力停留时间3.1日，污泥固体停留时间为54.8d时，污泥有机物分解率可达到79.1％，排泥含水率达到90％.freelentofmunicipalentplantovalratecanbeobtained,andthe90％containing3.d,andHRT3.1d.Thethickeningprocess3/d；2020年将达

2、到536亿m3/d。目前我国污水处理量和处理率虽然不高，但城市污水处理厂每年排放干污泥大约30万吨，而且还以每年10％的速度增长2。我国现有污水处理厂，有很大一部分污泥处理设施没有有效运行，污泥没有得到妥善处理，致使城市污水处理的最终问题落到了污泥处理处置上。因此，如何有效处理污水厂污泥是国际范围内污（废）水处理领域中所面临的最为重要而复杂的问题3。本研究基于内循环反应器的理论与设计，开发了一种新型污泥浓缩消化反应器（STDR），将浓缩和消化集成在一个反应器的不同反应室，并使其相互促进，提高了反应器效率。2试验流程与方法2.1试验流程本试验在重

3、庆城南污水处理厂进行。试验流程如图1所示，反应器有效容积为220L，其中起消化作用的主要是第二反应室，容积约80L。反应器高度为1.8米，其中污泥压缩区为0.4米，反应室区高度为1.2米，沉淀区为0.2米。反应器构造参数见表1，构造如图2所示。试验污泥来自二沉池底部，经自吸式排污泵抽至高位配泥箱，配泥箱中安装有恒流装置，起调节和恒定流量的作用，进泥采用半连续方式。污泥经配泥箱进入ICSTD反应器进行浓缩并消化处理，消化污泥由反应器底部排出，沼气由气液分离器顶部经洗气瓶和湿式气体流量计计量后排至室外，上清液由反应器出水区排出，由水箱计量上清液体积

4、，采用沼气内循环进行连续搅拌。表1反应器的构造参数Table1ConstructionparametersofICSTD项目功能分区有效容积（L）过水面积（m2）功能总体2200.1764污泥浓缩与消化第一反应室600.0864污泥浓缩与消化第二反应室800.09污泥浓缩与消化污泥压缩区250.09污泥浓缩沉淀区400.1764上清液澄清出水区150.1764上清液排出固气液分离器8气液分离2.2试验过程与方法试验包括启动期与负荷运行期，其运行温度在20℃～35℃之间。启动时取重庆市唐家桥污水厂消化池污泥作为接种污泥，污泥接种量为50L，与二沉

5、池底部污泥混合后装满反应器，关闭沼气收集计量装置，开动循环气泵，密闭运行2天，反应器在35天左右达到设计负荷并稳定运行，完成启动。运行期主要是考察反应器在不同有机负荷下的浓缩消化效果，并寻求反应器的最大设计负荷。3试验结果与分析3.1试验结果反应器在设计负荷下运行的试验结果如表2所示。3.2结果分析3.2.1有机负荷对VS去除率的影响反应器有机负荷对VS去除率的影响如图3所示：表2试验结果Tab.2Theresultsoftheexperiment进泥量(L/d)3244587085HRT(d)6.953.83.12.6SRT(d)120.61

6、35.675.654.841有机负荷（KgVS/m3·d）3.086.148.389.6811.25有机物去除率（%）86.382.78079.154.1进泥浓度（%）98.998.498.398.398.4排泥含水率（%）87.488.889.89094.6从图3可以看出，反应器有机物去除率与有机负荷呈一定规律性。随着反应器有机负荷的增大，有机物去除率逐渐减小，但当反应器的有机负荷达到9.68KgVS/m3.d时，反应器里的有机物去除率急剧下降，当负荷达到11.25KgVS/m3.d时，去除率降至54.07％。可见要取得较高的有机物去除率，反

7、应器有机负荷拟控制在9.68KgVS/m3.d以内。3.2.2水力停留时间对VS的去除率影响水力停留时间与VS去除率的关系如图4所示。从图4可以看出，随着反应器水力停留时间的加大，有机物分解率加大，但可以看出在水力停留时间为3.1天时，有机物分解率达到79.08％，而水力停留时间达到6.9天时，有机物去除率为86.27％，比3.1天时大7％左右，但反应器的容积将加大一倍。由此可见，水力停留时间为3.1天（负荷9.68KgVS/m3.d）时，有机物去除率达到79.08％，此工况点为反应器的较佳工况。3.2.3TS与VS随时间的变化ICSTD反应器

8、作为污泥浓缩消化一体的反应器，其底流排泥含水率反映了剩余污泥在其中的浓缩效果。而厌氧消化的主要目的之一在于降解有机物，使处理基质达到稳定状态，其中总固