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世界最大污泥热水解项目——美国华盛顿BluePlains污水处理厂

2015-06-12来源:水进展微信

    污泥处理技术要求将原料加热到165摄氏度,并持续半个小时。然而,在一个能源成本受到极度关注的时代,发挥该技术的优势显然不太现实。然而,自九十年代晚期开始,热水解处理技术被运用到厌氧分解的前期过程中,逐渐受到一些欧洲国家的青睐,尤其是英国和斯堪纳维亚的部分地区,并呈现出往世界各地扩张的势头。

    多年以前,人们曾试采用过热水解技术,但最终没有成功,主要问题是把溶液从高温反应器倒进设备前端,极大增加了主要污水净化厂的有机负荷。大约十五年以前,挪威公司Cambi引进了经过改良的工艺,溶液经过高温反应器出来处理以后进入到污泥消化器,明显提高了有机负荷的利用率。

    热水解处理技术分为三个处理阶段:

    (1)在碎浆机中加热经过初步脱水处理的原料和过剩活性污泥的混合物。

    (2)用蒸汽加热,使温度达到165摄氏度,热水解处理反应器的压力不断增加。

    (3)释放闪蒸罐中的气体到碎浆机中,压力骤然降低,温度降至105摄氏度左右。

    每座污泥处理厂一般都有两个、三个或四个大小相同的反应槽,批量处理污泥。每个反应槽都要经过如下步骤:加注污泥、加压加热30分钟使污泥丧失活性、消除病菌,然后送入闪蒸罐。这类似于内燃机的工作原理——加注、压缩、燃烧、排气。同时,该过程中的每个小部件都处于不断工作的状态。连续不断地往碎浆机中注入脱水的污泥,闪蒸罐不停地将处理好的污泥推送到蒸炼器,利用换热器对其降温。即便如此,蒸炼器的内部温度还是能够达到40摄氏度,略高于传统工艺中的35摄氏度。

    闪蒸罐中的放压步骤起着至关重要的作用,它能使活性污泥的细胞壁破裂,从而使其易于蒸炼、脱水。有机负荷在蒸炼器中所释放的强大能量使得挥发性固体负荷和总蒸炼量提高两倍,沼气产量上升35%。

    彻特西污水处理厂作为英国第一家应用该技术的工厂,也作为一个早期的例子,一边全力运营,一边对运营早期出现的问题进行评估和修正。最终于2005年,热水解处理技术被全面革新,在6.5千克有机固体负荷下,每吨干固体平均产出400立方米的沼气,其中甲烷含量68%,高出平均水平。

    英国和爱尔兰有11家厂处在充分运营状态,还有五家目前处于在建或试运营状态。Panter公司与Cambi公司紧密合作,并估算出,截至2014年,公司将能够处理英国22%的污泥量。热水解处理这一整套工艺的重要性不仅于此,法国巨头威立雅,通过其专业的OTV部门,已将该工艺安装到英国哈佛和Esholt的两家处理厂。

    设美国华盛顿哥顿比亚特区的BluePlains污水处理厂,目前仍在建,预计2015年年初投入运营,其拥由六个热水解处理反应器。据说,该处理厂是世上最大的热水解处理厂,每年处理14.9万吨的总溶解性固体。

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