厌氧接触消化池设计论文

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1、第一章设计概况说明1一、设计题目1二、设计内容1三、原始数据及操作条件要求1四、污泥厌氧消化的概述1第二章设计计算2一、消化池容积2二、消化池各部分表面计算2三、消化池热工计算2五、沼气相关设备计算2六、污泥投配池及污泥泵2第三章沼气利用2一、一般用途2二、沼气发动机及余热利用2第四章其它相关说明2参考资料2附图1消化池工艺图附图2工艺流程图附图3消化池平面图16摘要本设计说明书融合了计算书的内容,根据污泥日处理量和性质并通过对基础条件和参数的选取和计算,得出厌氧消化池设计的构筑物数据、加热设备选材和设计尺寸数据

2、、保温材料的选取和保温层厚度等,为设计图提供数据支持。第一章设计概况说明一、设计题目厌氧接触消化池设计二、设计内容8m3/d中温定容式污泥厌氧消化池设计三、原始数据及操作条件要求1)城市生活污水污泥含水率96%,污泥全年平均温度20℃。2)大气全年平均温度18℃,土壤冬季计算温度5℃,冬季冻土深度0.6m,土壤全年平均温度18℃,冬季室外计算温度8℃。3)地下水位深度6m。4)采用中温消化,消化温度控制在33~35℃,消化需加热搅拌。消化停留时间取26d。四、污泥厌氧消化的概述1、基本定义厌氧消化,即污泥中的有机

3、物在无氧的条件下被厌氧菌(包括专性厌氧菌和兼性厌氧菌)群最终分解成CH4、CO2和NH3的过程,是目前国际上最为常用的污泥生物处理方法,同时也是大型污水处理厂最为经济的污泥处理方法。污泥厌氧消化运行管理要求高,消化池需密封、池容量大、池数多,因此当污泥量不大时可采用厌氧消化。2、处理的对象16污泥厌氧消化池的处理对象主要是初沉污泥、腐殖污泥、剩余污泥、食品废料、生活污水污泥及高浓度有机生产废水(如屠宰场废水、酒精加工厂废水、食品厂污水及成分复杂的石油化工污水等等)。对于COD含量高、在缺氧条件下易分解的生产污水特

4、别有效。3、意义作用厌氧生物处理是利用厌氧生物的代谢过程,在无需提供氧的条件下吧有机物转化为无机物和少量的细胞物质,这些无机物主要包括大量的生物气和水,沼气的主要成分是约2/3的CH4和1/3的CO2,是一种可回收的能源。厌氧消化具有以下优点:i.工艺能耗低,在工艺过程中可以产生高能量的沼气,沼气利用可减少污水处理厂能耗的50%左右;ii.处理后污泥体积减少30%~50%;iii.可以达到很好的稳定效果,是其他生化工艺无法比拟的,最大限度地降解了污泥中的有机物,消除恶臭;iv.杀死病原微生物,特别是高温消化,杀死

5、率达99%以上;v.消化污泥容易脱水,含有有机肥效成分,使用于土壤改良。4、有机物厌氧消化(厌氧发酵)的基本原理1979年,伯力特等根据微生物种群的胜利分类特点,提出了厌氧消化三阶段理论,这是当前较为公认的理论模式:第一阶段,有机物在水解与发酵细菌的作用下,使碳水化合物、蛋白质和脂肪,经水解、发酵转化为单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及CO2、氢等;第二阶段,是在产氢、产乙酸菌的作用下,把第一阶段的产物转化为氢、CO2和乙酸;第三阶段,通过两组是你生理物性上不同的产甲烷菌的作用,将氢和CO2转化为甲烷或对乙酸脱酸产生甲

6、烷,产甲烷阶段产生的能量绝大部分都用于维持细菌生存,只有很少能量用于合成新细菌,故细胞的增殖很少。综上所述,厌氧消化过程中产生CH4、CO2和NH3等的计量化学反应方程式如下:165、影响厌氧消化的因素由于甲烷菌生长速率慢,HRT长,且对温度、pH较敏感,因此厌氧反应各项影响因素以对甲烷菌的影响因素为主。i.温度温度是影响消化的主要因素,温度适宜时细菌活力高,有机物分解完全,产气量大。消化温度的范围按所利用的厌氧菌最适温度可分为低温消化、中温消化和高温消化。大多数厌氧消化系统设计在中温范围内操作,因为温度在35°

7、C左右消化,有机物的产气速率比较快,产氢量也比较大,生成的浮渣较少,并且消化液与污泥分离较容易。高温消化能够改善污泥脱水性能,增加病原微生物的杀灭率,增加浮渣的消化,但高温操作费用高,过程稳定差,对设备要求高,因而高温系统少见。ii.pH、酸碱度和消化液的缓冲作用产甲烷菌的诗意pH在6.8~7.2之间,污水和泥液中的监督有缓冲作用,如果有足够的碱度中和有机酸,其pH有可能维持在6.8以上,酸化和甲烷化两大类细菌有可能共存,从而消除分阶段现象。iii.搅拌和混合16厌氧消化是由细菌体的内酶和外酶与底物进行接触反应,

8、必须使两者充分混合。由于产乙酸菌和产甲烷菌之间存在着严格的共生关系,如果在系统内进行连续的剧烈搅拌则会破坏这种共生关系,可用低速循环泵代替高速泵进行搅拌。i.营养和C/NC作为能量供给的来源,N作为蛋白质合成的要素,因而厌氧菌的分解受到C/N的影响很大。McCarty等提出污泥细胞质的分子式是C5H7NO3,即合成细胞的C/N约为5:1,因此要求C/N达到(10~20):

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