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污泥消化池设计:污泥加热

更新时间:2013-12-06 07:08 来源:建设工程教育网 作者: 阅读:1396 网友评论0

污泥消化池设计:污泥加热  

在工程中消化池所需热量,即使在北方地区,生污泥的加热占了总需热量的绝大部分,所以,如何给生污泥加热对系统设计来说就至关重要。有的工程给生污泥直接加热,显然是不可取的,虽然总需热量不变,但由于生污泥的泥温低,要求热交换器的供热强度大。天津东郊污水处理厂采取先将生污泥投入消化池,然后再从池中抽出混合污泥循环加热。加热是采用套管式泥—水逆流热交换器在池外进行的,热交换器设计时采用泥—水传热系数为3560kg/(h·㎡·℃),每台热交换器设计换热能力可达3.35GJ/h,可设计成连续运行。热交换器应分别设在管廊内靠近每座一级消化池池壁的地方,单独为每座一级消化池加热,独立运行,互不干扰。热水循环和控制是维持热交换器正常运转的主要保证。为使热交换器内管中污泥不致形成结块,运行中应严格控制热水水温,一般设计控制进口水温为70℃,出口水温为60℃,此时热水流量应满足要求。每台热交换器的热水循环可由统一调配的热水泵完成,流量和温度都通过安装在进水管上的三通调节阀控制,三通调节阀通过调节流量以控制水温。对热源而言,当进入热交换器的水温高于或低于设定工作温度时,该阀都将提示减少或增加热量,即当水温处在工作调节区时,阀门将按照水温实现热水旁路的分流调节,使进入热交换器的水温保持基本稳定。  

由于利用沼气加热污泥,因此,污泥泥质与热平衡关系重大。我国的城市污水中工业废水占较大的比重,而且污泥中有机物含量也较低。根据天津纪庄子污水处理厂实测结果,1985年—1990年污泥中有机物含量平均为59.17%,而且冬季高(60%~70%)、夏季低(50%)。污泥中碳水化合物占34%~52%,蛋白质占27%~56%,脂肪占9%~20%.沼气中甲烷含量与污泥成分有关,一般碳水化合物产生的沼气中甲烷含量仅50%,脂肪与蛋白质产生的沼气中甲烷含量则可达70%.全年泥温为10.3~26.6℃。  

天津东郊污水处理厂根据纪庄子污水处理厂的运行经验,污泥消化池分解有机物的产气系数设计值取0.82m3/kg,污泥中含泥率为40kg/m3,有机物含量取55%.因有机物降解率与污泥中有机物含量有密切关系,该设计取较低值为30%~45%.总之,该污泥与发达国家污泥成分的差别较大。发达国家污泥中有机物含量一般在70%~80%,有机物中蛋白质和脂肪占60%~85%,有机物降解率高达50%以上,对此应有足够的认识,并在污泥加热设计中予以考虑。根据笔者对消化池利用沼气供热的热平衡分析,污泥加热由于含水率高、需热量大,比水加热的问题要多,但污泥中挥发性固体的热焓高,对之有效利用可使污泥加热的能源完全自给。现将利用沼气加热污泥的诸因素按重要性排序如下:  

①污泥浓度,即污泥中的固体含量;  

②挥发性固体含量,即产气量;  

③沼气中的甲烷含量,即沼气产热量;  

④原污泥温度;  

⑤消化池的保温材料;  

⑥环境温度。

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