DG∕TJ 08-2216-2016 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥厭氧消化技術規(guī)程

上海市工程建設規(guī)范城鎮(zhèn)污水處理廠污泥厭氧消化技術規(guī)程DG/TJ08一2216一2016J13603一2016主編單位:上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司上海城投污水處理有限公司白龍港污水處理廠批準部門:上海市住房和城鄉(xiāng)建設管理委員會施行日期:2017年3月1日2016上海上海市住房和城鄉(xiāng)建設管理委員會文件滬建標定[2016]900號上海市住房和城鄉(xiāng)建設管理委員會關于批準《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥厭氧消化技術規(guī)程》為上海市工程建設規(guī)范的通知各有關單位:由上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司、上海城投污水處理有限公司白龍港污水處理廠主編的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥厭氧消化技術規(guī)程》,經審核,現(xiàn)批準為上海市工程建設規(guī)范,統(tǒng)一編號為DG/TJ08—2216—2016,自2017年3月1日起實施。本規(guī)范由上海市住房和城鄉(xiāng)建設管理委員會負責管理,上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司負責解釋。特此通知。上海市住房和城鄉(xiāng)建設管理委員會二。一六年十月二十一日2016年10月根據(jù)上海市城鄉(xiāng)建設和交通委員會《2014年上海市工程建設規(guī)范和標準設計編制計劃》(滬建交[2013]1260號)的要求,規(guī)程編制組對城鎮(zhèn)污水處理廠污泥厭氧消化技術進行廣泛調查研究,認真總結實踐經驗,并在廣泛征求意見的基礎上,編制本規(guī)程。本規(guī)程主要內容包括:1總則;2術語與符號;3污泥厭氧消化系統(tǒng);4沼氣收集與處理系統(tǒng);5沼液收集與處理系統(tǒng);6施工與驗收;7運行與維護;8安全管理。各單位及相關人員在本規(guī)程執(zhí)行過程中,如有意見或建議,請將相關資料反饋至上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司(地址:上海市中山北二路901號;郵政編碼:200092;E-mail:li-chunju@smedi.com),或上海市建筑建材業(yè)市場管理總站(地址:上海市小木橋路683號;郵編:200032;E-mail:shgcjsgf@sina.com),以供今后修訂時參考。主編單位:上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司上海城投污水處理有限公司白龍港污水處理廠參編單位:玖青新材料科技(上海)有限公司主要起草人:張辰李震魏海娟譚學軍王逸賢王磊李春鞠胡維杰孫曉郭志義呂燕胡啟源史瑞瑾馬保萍主要審查人:俞亮鑫王建華趙一德汪喜生周琪何群彪查眉娉上海市建筑建材業(yè)市場管理總站—1—1總則 12術語與符號 22.1術語 22.2符號 33污泥厭氧消化系統(tǒng) 43.1一般規(guī)定 43.2工藝設計 43.3池體構造 53.4管道布置 63.5污泥攪拌 73.6污泥加熱 74沼氣收集與處理系統(tǒng) 94.1沼氣收集與儲存 94.2沼氣處理與利用 104.3安全設計 105沼液收集與處理系統(tǒng) 125.1沼液收集 125.2沼液處理 126施工與驗收 136.1施工 136.2調試 14 147運行與維護 167.1一般規(guī)定 16—2—7.2污泥厭氧消化系統(tǒng) 167.3沼氣收集與處理系統(tǒng) 177.4沼液收集與處理系統(tǒng) 187.5監(jiān)控與檢測 188安全管理 20本規(guī)程用詞說明 21引用標準名錄 22條文說明 23—3—contents1Generalprovisions 12Termsandsymbols 22.1Terms 22.2symbols 33sludgeanaerobicdigestionsystem 43.1GeneralreQuirement 4 43.3Digesterconfiguration 53.4pipelinelayout 63.5sludgemixing 73.6sludgeheating 74Biogascollectionandtreatmentsystem 94.1Biogascollectionandstorage 94.2Biogastreatmentandutilization 104.3safetydesign 105Digestioneffluentcollectionandtreatmentsystem 125.1Digestioneffluentcollection 125.2Digestioneffluenttreatment 126constructionandacceptance 136.1construction 136.2commissioning 146.3Acceptance 147operationandmaintenance 167.1GeneralreQuirement 16—4—7.2sludgeanaerobicdigestionsystem 167.3Biogascollectionandtreatmentsystem 177.4Digestioneffluentcollectionandtreatmentsystem 187.5Monitoringandanalysis 188safetymanagement 20Explanationofwordinginthisspecification 21ListofQuotedstandards 22Explanationofprovisions 231總則1●0●1為規(guī)范本市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥厭氧消化工程的建設和管理,提高工程質量水平,制定本規(guī)程。1●0●2本規(guī)程適用于本市城鎮(zhèn)污水處理廠濃縮污泥中溫厭氧消化工程的設計、施工驗收及運行管理。1●0●3本市城鎮(zhèn)污水處理廠污泥厭氧消化工程,除應符合本規(guī)程外,尚應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定?！?—2術語與符號2.1術語在無氧條件下,使污泥中的有機物生物降解和穩(wěn)定的過程,該過程可產生沼氣。污泥在35℃±2℃溫度時進行的厭氧消化過程。2.1.3初沉污泥primarysludge從初次沉淀池排出的沉淀物。從二次沉淀池、生物反應池(沉淀區(qū)或沉淀排泥時段)排出水處理系統(tǒng)的活性污泥。2.1.5濃縮污泥thickened經過重力、氣浮或機械的方法濃縮處理的污泥,處理后污泥含水率一般為94%~98%。經過厭氧消化的污泥。與原污泥相比,有機物總量有一定程度的降低,污泥性質趨于穩(wěn)定。污泥在同一個厭氧消化池中完成整個厭氧消化過程。將整個消化過程分為兩級,污泥在兩個厭氧消化池中依次完成厭氧消化過程?！?—污泥厭氧消化時有機物分解產生的氣體,主要成分為甲烷和二氧化碳,并有少量的硫化氫、氫氣和氮氣等。污泥厭氧消化后的上部液體。污泥在消化池中的平均停留時間。2.1.12揮發(fā)性固體volatilesolids污泥固體物質在550℃、灼燒1h所失去的重量,代表污泥中可通過生物降解的有機物含量水平。單位時間內對單位消化池容積投入的原污泥中揮發(fā)性固體重量。2.1.14滿水試驗hydrostatictest水池結構施工完畢后,以水為介質進行的嚴密性試驗。2.1.15氣密性試驗airtighttest消化池滿水試驗合格后,在滿水的條件下以氣體為介質進行的嚴密性試驗。2.2符號td—消化時間;V—消化池總有效容積;Q0—每日投入消化池的原污泥量;Lv—消化池揮發(fā)性固體容積負荷;WS—每日投入消化池的原污泥中揮發(fā)性干固體重量?！?—3污泥厭氧消化系統(tǒng)3.1一般規(guī)定3.1.1污泥泥質分析應包括物理性質、化學性質和衛(wèi)生學指標。3.1.2厭氧消化池的進泥不宜含有粒徑大于0.2mm的粗砂和長度大于40mm的纖維,污泥中油脂含量不宜大于15%(以干基計)。3.1.3有初次沉淀池系統(tǒng)的剩余污泥或類似的污泥,宜與初沉污泥合并進行厭氧消化處理?；瘜W污泥不宜進行厭氧消化處理。3.1.4污泥厭氧消化池的數(shù)量不應少于兩座。每座消化池均可用作單級消化池或兩級消化中的第一級消化池,每座消化池均可將其一部分容量轉移到另一座消化池。3.1.5用于污泥投配、循環(huán)、加熱、切換控制的設備和閥門設施宜集中布置,室內應設置通風設施。3.2工藝設計3.2.1設計規(guī)模應根據(jù)泥量、泥質經計算確定。3.2.2污泥厭氧消化時間宜為20d~30d。3.2.3污泥厭氧消化宜采用單級厭氧消化。3.2.4污泥厭氧消化池的總有效容積,應采用厭氧消化時間或揮發(fā)性固體容積負荷,按下列公式計算:V=Q0●td(3.2.4-1)V=(3.2.4-2)—4—式中:V—消化池總有效容積(m3);Q0—每日投入消化池的原污泥量(m3/d);td—消化時間(d);Ws—每日投入消化池的原污泥中揮發(fā)性干固體重量(kgvs/d);Lv—消化池揮發(fā)性固體容積負荷[kgvs/(m3.d)]。33.2.5原污泥含水率在96%~98%之間,消化池揮發(fā)性固體容積負荷(Lv)宜采用0.6kgvs/(m3.d)~1.5kgvs/(m3.d);原污泥含水率在94%~96%之間,Lv不宜大于2.3kgvs/(m3.d)。3.2.6污泥厭氧消化技術指標宜符合表3.2.6的規(guī)定。表3.2.6污泥厭氧消化技術指標參數(shù)圍有機物降解率(%)35~45參數(shù)圍有機物降解率(%)35~45沼氣產氣率(Nm3/kgvss去除)0.75~1.10沼氣組成(體積比)(%)CH460~70,CO230~40沼氣熱值(MJ/Nm3)21~253.3池體構造3.3.1污泥厭氧消化池池形可根據(jù)工藝條件、投資成本和景觀要求等因素進行選擇,宜采用卵形消化池。3.3.2污泥厭氧消化池主體由集氣罩、池頂、池體及下錐體等四部分組成。卵形消化池池體上、下錐體母線與水平面夾角宜取3.3.3污泥厭氧消化池應采取保溫措施,保溫層外側應設置防護層。厭氧消化池池底標高宜高于地下水位。3.3.4污泥厭氧消化池防腐應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《污水處理卵范—5—形消化池工程技術規(guī)程》CJJ161的規(guī)定。3.3.5污泥厭氧消化池頂蓋,應符合下列要求:1可采用浮動蓋池頂,也可采用固定蓋池頂。2應具有良好的氣密性。3應設置集氣罩、安全閥、觀察窗和消泡裝置等設施。觀察窗應采用雙層結構,應安裝內部水刷和觀測燈。3.3.6污泥厭氧消化池人孔,應符合下列要求:1側墻和地平面的交接處附近應設置側墻人孔。2人孔的直徑應滿足機械設備清砂的需要。3.4管道布置3.4.1污泥厭氧消化池的管道布置,應符合下列要求:1污泥管道直徑不應小于150mm。2污泥管道宜采用鋼管。鋼質管道的防腐應符合現(xiàn)行國家標準《鋼質管道外腐蝕控制規(guī)范》GB/T21447的規(guī)定。3工藝管道應根據(jù)介質的物理化學特性分層布置,并應保留合理間距,便于維護檢修和清理。4對于兩座以上污泥厭氧消化池的系統(tǒng),管道布置宜采用地下綜合管廊。3.4.2污泥厭氧消化池宜設置多個進泥口,泥位上方應設置一個或以上進泥口。3.4.3污泥厭氧消化池宜設置多個出泥口,在溢流管上宜設置液位可調式出泥口。3.4.4當采用泵循環(huán)攪拌污泥或池外加熱時,厭氧消化池宜在不同液位設置污泥循環(huán)管。3.4.5污泥厭氧消化池應設置兩個或以上取樣管,取樣管的管口位置應至少伸入最低泥位以下0.5m,最小管徑應為100mm。3.4.6污泥投配和循環(huán)管道應進行保溫?！?—3.4.7污泥厭氧消化池溢流管出口和表面排渣管出口不得放在室內。溢流管和排渣管必須有水封裝置。3.5污泥攪拌3.5.1污泥厭氧消化池內的污泥攪拌可采用機械攪拌、沼氣攪拌或泵循環(huán)攪拌。卵形消化池宜采用機械攪拌。3.5.2每日將全池污泥完全攪拌(循環(huán))的次數(shù)不宜少于3次。間歇攪拌時,每次攪拌的時間不宜大于循環(huán)周期的一半。機械攪拌功率宜采用4w/m3~8w/m3。3.5.3污泥厭氧消化池機械攪拌器應能正反向轉動。3.6污泥加熱3.6.1污泥厭氧消化池的污泥加熱,宜采用池外熱交換或蒸汽直接加熱。3.6.2采用池外熱交換時,熱交換器宜采用套管式,熱交換器與污泥接觸部位宜采用不銹鋼材質。3.6.3采用蒸汽直接加熱時,蒸汽管道在伸入污泥前應設止回閥。3.6.4污泥厭氧消化池總耗熱量應按全年最冷月平均日氣溫通過熱工計算確定,應包括原污泥加熱量、厭氧消化池散熱量、投配和循環(huán)管道散熱量等。選擇加熱設備應考慮10%~20%的富余能力。3.6.5污泥厭氧消化熱源宜采用能量自平衡方式提供,同時應設置備用熱源。3.6.6對于兩座以上污泥厭氧消化池的系統(tǒng),應采取熱平衡自動調節(jié)措施。3.6.7鍋爐供熱設備的設置,應符合下列要求:1鍋爐房宜設在污泥厭氧消化池附近,同時必須保持防火、—7—防爆距離。2鍋爐房的結構和工藝布置,應符合現(xiàn)行國家標準《鍋爐房設計規(guī)范》GB50041的規(guī)定。3應根據(jù)污泥加熱方式確定鍋爐形式。4鍋爐臺數(shù)不宜少于2臺。5鍋爐用水,應根據(jù)水質情況,設置軟化裝置。6鍋爐的燃燒、溫度、給水等操作,應能自動控制。7熱水管道應根據(jù)管道長度設置自動排氣裝置。蒸汽管道坡度應與蒸汽流動方向相同,沿管道應有排除冷凝水的措施,并應設置真空破壞閥。加熱管應設置伸縮管?！?—4沼氣收集與處理系統(tǒng)4.1沼氣收集與儲存4.1.1污泥厭氧消化池出氣管的設計,應符合下列要求:1集氣罩處的設計壓力應控制在3kpa~4kpa。2沼氣的出氣口應高于最高污泥浮渣層1.5m以上。3出氣管的直徑不應小于100mm。4出氣管上應設回火防止器。4.1.2沼氣管道的設計,應符合下列要求:1在正常運行條件下,沼氣管道應保持正壓。2沼氣管道的設計流速不應大于4m/s。3沼氣管道坡度應順氣流方向不小于1%,應根據(jù)管道長度設多點冷凝水排放器,低點應設冷凝水排放器。4沼氣管道不應有U形管段。5沼氣管道應有足夠的支撐設施,管道與設備宜采用柔性連接。6沼氣管道宜采用不銹鋼管。不銹鋼管應符合現(xiàn)行國家標準《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》GB/T14976的規(guī)定。7在土壤氯離子含量較高地區(qū),沼氣管道敷設前應對管道外壁采取防腐措施。4.1.3沼氣柜的設計,應符合下列要求:1沼氣柜的容積應根據(jù)產氣量和用氣量計算確定。缺乏相關資料時,可按6h~10h的平均產氣量設計。2沼氣柜可采用高壓、低壓或無壓氣柜。3沼氣柜的鋼結構部件應進行防腐處理。膜式氣柜的外膜—9—宜采用防靜電、有良好反光效果、抗紫外線、耐老化、耐低溫的高強度阻燃材料;內膜、底膜應采用防沼氣滲透、耐磨、耐褶皺、耐硫化氫腐蝕的高強度阻燃材料。4沼氣柜的進、出氣管上,應設回火防止器。5沼氣柜與主要設施及沼氣柜之間的防火間距應符合現(xiàn)行國家標準《大中型沼氣工程技術規(guī)范》GB/T51063的規(guī)定。4.1.4對于兩座以上污泥厭氧消化池的系統(tǒng),應設置沼氣平衡氣柜。4.1.5沼氣柜超過工作壓力時不得直接向大氣排放,應采用沼氣燃燒器燃燒消耗,沼氣燃燒器的設計,應符合下列要求:1沼氣燃燒器應有可靠的點火設施。2沼氣燃燒器應采用內燃式。3沼氣燃燒器前應設回火防止器。4沼氣燃燒器與厭氧消化池、沼氣柜及其他主要設施之間的防火間距應符合現(xiàn)行國家標準《大中型沼氣工程技術規(guī)范》GB/T51063的規(guī)定。4.1.6沼氣收集與處理系統(tǒng)應設置氣體流量儀表和壓力儀表。4.2沼氣處理與利用4.2.1沼氣凈化應進行去濕、過濾和脫硫等處理。4.2.2沼氣純化應進行去除二氧化碳、氨和氮氧化物等處理。4.2.3沼氣應綜合利用,可用于污水處理廠內鍋爐、發(fā)電和驅動鼓風機等,經純化可用作汽車燃料、民用燃氣和工業(yè)燃氣。4.3安全設計4.3.1污泥厭氧消化池和沼氣收集與處理系統(tǒng)區(qū)域的安全設計,應符合下列要求:—10—1周圍應設防護欄。2應設置CH4、H2S氣體自動監(jiān)測報警裝置。3地面應采用不發(fā)火地面。4周圍應無其他易燃、可燃物料或雜草。4.3.2電氣集中控制室應建在防爆區(qū)外。4.3.3有爆炸危險的區(qū)域內的電氣裝置設計和防爆設計,應符合現(xiàn)行國家標準《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB50058的規(guī)定,爆炸危險區(qū)等級和范圍的劃分應符合現(xiàn)行國家標準《大中型沼氣工程技術規(guī)范》GB/T51063的規(guī)定。4.3.4有爆炸危險的凈化間、鍋爐房等建(構)筑物應設置甲烷濃度報警裝置,并與進氣母管總切斷閥和事故排風機聯(lián)動。當檢測到空氣中甲烷濃度達到爆炸下限的20%(體積比)時,應將報警信號送至控制室。甲烷濃度報警裝置的選用和安裝應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)燃氣報警控制系統(tǒng)技術規(guī)程》CJJ/T146的規(guī)定。4.3.5污泥厭氧消化池和沼氣收集與處理系統(tǒng)區(qū)域內的廠房、場地設計應符合國家規(guī)定的甲類火災危險性等級要求,并應符合現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB50016、《石油化工企業(yè)設50183的有關規(guī)定。4.3.6污泥厭氧消化池和沼氣收集與處理系統(tǒng)應密封,應有防止池內和系統(tǒng)內產生過高正壓和負壓的措施。4.3.7沼氣收集與處理系統(tǒng)相關的設施、設備應設置消焰器。4.3.8沼氣管道和沼氣柜的設計,應符合現(xiàn)行國家標準《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028的規(guī)定。沼氣管道和沼氣柜必須設置靜電接地。4.3.9所有安全管理的重要節(jié)點均應設置明顯標志。—11—5沼液收集與處理系統(tǒng)5.1沼液收集5.1.1沼液排放管的直徑不應小于150mm,應設置高壓反沖洗設備。5.1.2沼液收集始端應設置集渣設施,排放管應減少彎頭數(shù)量。5.2沼液處理5.2.1沼液宜進行資源化利用。5.2.2沼液可經預處理后輸送至污水處理廠的污水處理單元,應考慮負荷對污水系統(tǒng)的影響,也可單獨處理達標后排放。—12—6施工與驗收6.1施工6.1.1污泥厭氧消化池的施工應符合現(xiàn)行國家標準《給水排水構筑物工程施工及驗收規(guī)范》GB50141的規(guī)定,卵形消化池的施工還應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《污水處理卵形消化池工程技術規(guī)程》CJJ161的規(guī)定。6.1.2污泥厭氧消化工程施工過程質量控制應符合下列要求:1各分項工程施工完成后,應進行檢驗。2相關各分項工程之間,應進行交接檢驗。3隱蔽工程應在隱蔽前進行驗收。4未經檢驗或驗收不合格不得進行下道分項工程施工。6.1.3污泥厭氧消化工程施工所用主要原材料、半成品、構(配)件等產品,進入施工現(xiàn)場時必須驗收。進場驗收時,應檢查每批產品的質量合格證書、性能檢驗報告、使用說明書等,并應按國家現(xiàn)行相關標準規(guī)定進行復驗,驗收合格后方可使用。6.1.4施工過程中,各種材料應遠離火源,并應指派專人負責施工現(xiàn)場的防火安全。6.1.5污泥厭氧消化池結構施工完畢后,應進行滿水試驗,并應符合下列要求:1向池內注水宜分三次進行,第一次宜注水至設計水深的1/2,第二次宜注水至設計水深的3/4,第三次宜注水至設計水深。2污泥厭氧消化池池壁不得出現(xiàn)滲漏。6.1.6滿水試驗合格后,應進行氣密性試驗。檢驗方法和要求應按現(xiàn)行國家標準《給水排水構筑物工程施工及驗收規(guī)范》GB—13—50141的規(guī)定執(zhí)行。6.2調試6.2.1污泥厭氧消化工程調試啟動應包括單機調試、系統(tǒng)聯(lián)動調試和通泥聯(lián)動調試。各調試階段前,均應編制調試方案。6.2.2系統(tǒng)聯(lián)動調試應選擇對設備不會產生危害的干凈介質和氣體進行,并應重點進行下列檢查:1檢查消化池進配泥管道、溢流管道、放空管道和循環(huán)加熱泵組的暢通性,和管道閥門的嚴密性。2啟動鍋爐,檢查熱力管道的暢通性和嚴密性。3通過檢查沼氣收集與處理系統(tǒng)的輸送流量和壓力,確定系統(tǒng)的嚴密性。6.2.3在培養(yǎng)消化污泥之前,宜對消化池氣相、沼氣管道和沼氣柜進行氮氣置換。6.2.4消化池可采用直接啟動的方式,也可采用添加接種污泥啟動的方式。消化池啟動期間,進泥負荷宜負荷。6.3驗收6.3.1污泥厭氧消化工程的質量驗收應符合現(xiàn)行國家標準《給水排水構筑物工程施工及驗收規(guī)范》GB50141、《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204、《城市污水處理廠工程質量驗收規(guī)范》GB50334的規(guī)定。6.3.2污泥厭氧消化工程竣工驗收前,應進行不少于4個月的試運行。6.3.3試運行期結束后,應進行運行測試,并應符合下列要求:1應進行連續(xù)的取樣分析,考核值宜采用平均值?！?4—2經厭氧消化處理,污泥揮發(fā)性固體去除率或含量應符合設計要求。3沼氣處理后硫化氫和雜質含量應符合設計要求。4若工程調試期和試運行期為非冬季,宜增加冬季運行測試。6●3●4竣工驗收時應具備以下材料:1批準的設計文件、竣工圖和設計變更文件。2完整的施工、調試啟動和試運行記錄。3試運行期間運行參數(shù)連續(xù)監(jiān)測報告。4其他相關技術資料。6●3●5污泥厭氧消化工程竣工驗收合格后,方可投入正式使用。—15—7運行與維護7.1一般規(guī)定7.1.1污泥厭氧消化系統(tǒng)和沼氣收集與處理系統(tǒng)的運行維護應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《城市污水處理廠運行、維護及安全技術規(guī)范》CJJ60的規(guī)定。7.1.2操作人員必須經過培訓后上崗,必須熟悉污泥厭氧消化處理工藝和設施、設備的運行要求及技術指標。7.1.3操作人員上崗時應佩戴勞動保護用品,并應嚴格按照相應崗位的安全操作規(guī)程操作。7.1.4各崗位應建立定檢巡視路線圖和安全操作規(guī)程,并應標示于操作間醒目位置。7.1.5操作人員應定期巡視各設施、設備,填寫報表和交接班記錄,發(fā)現(xiàn)異常情況應及時上報,并采取相應措施。7.1.6污泥厭氧消化系統(tǒng)、沼氣收集與處理系統(tǒng)和沼液收集與處理系統(tǒng)的運行管理應保證設施、設備的正常安全運行。7.1.7應定期對污泥厭氧消化池和配套設施、設備進行維護及檢修。7.1.8應根據(jù)運行情況,編制污泥厭氧消化工藝故障排除預案。7.2污泥厭氧消化系統(tǒng)7.2.1污泥厭氧消化池應定量進泥和排泥,并應減少沖擊負荷。7.2.2污泥厭氧消化池運行時應監(jiān)測消化池氣壓的變化。7.2.3應采取防止污泥厭氧消化池形成浮渣的措施;若浮渣形—16—成,宜采取機械方式、噴入污泥等方法破碎浮渣。7.2.4應采取防止污泥厭氧消化池形成泡沫的措施;若泡沫形成,應采取消泡措施。7.2.5污泥厭氧消化池應定期停用、排空,進行檢修和清掃。消化池的排空清理應制定嚴格的安全操作防護守則。7.2.6污泥厭氧消化池的攪拌應與加熱同時進行,底部排泥時不宜攪拌;當消化池內壓力超過設計值時,應停止攪拌。7.2.7應定期對攪拌設備的運轉狀況進行巡視,并記錄攪拌設備運行參數(shù);如發(fā)現(xiàn)攪拌設備有異常的噪聲、升溫、振動、漏油、漏氣等情況,應立即停機檢修。7.2.8應定期對污泥攪拌設備進行維護及檢修。7.2.9熱水鍋爐的運行管理應符合現(xiàn)行上海市地方標準《小型鍋爐和常壓熱水鍋爐技術要求及運行管理》DB31/213的規(guī)定;蒸汽鍋爐的運行管理應符合現(xiàn)行上海市地方標準《蒸汽鍋爐房安全、環(huán)保、經濟運行管理》DB31/176的規(guī)定。7.2.10運行前應對熱水鍋爐進行全面檢查;運行時,應定期檢查鍋爐各承壓部件和安全附件。7.2.11在運行中應定期檢查熱水鍋爐出水和回水溫度,不得超過規(guī)定溫度范圍;應保持鍋爐工作壓力的穩(wěn)定,不得超過規(guī)定壓力范圍。7.2.12應定期對污泥加熱設備進行維護及檢修。7.3沼氣收集與處理系統(tǒng)7.3.1每日應對沼氣柜和周圍環(huán)境進行巡視,記錄儲氣量和壓力。7.3.2應定期對氣體流量儀表和壓力儀表進行校驗。7.3.3每日應檢測脫硫效果,及時再生或更換脫硫材料。7.3.4應定期對脫硫裝置的PH計、溫度計和壓力表進行校驗。7.3.5應按照設計要求定期排除沼氣管道和沼氣柜內的冷凝水。7.3.6沼氣柜每3年~5年應全面檢修一次,檢修時必須采取安全保護措施。7.4沼液收集與處理系統(tǒng)7.4.1沼液管線應定期進行高壓反沖洗。7.4.2若采用單獨的脫氮除磷設施對沼液進行處理,脫氮除磷設施的運行管理應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)污水處理廠運行、維護及安全技術規(guī)程》CJJ60的規(guī)定。7.5監(jiān)控與檢測7.5.1污泥厭氧消化池運行時,工藝參數(shù)宜符合表7.5.1的規(guī)定。表7.5.1污泥厭氧消化池運行工藝參數(shù)序號項目工藝參數(shù)1PH值6.8~7.82溫度波動(℃)35±23揮發(fā)酸(mg/L)<5004總堿度(以碳酸鈣計)(mg/L)2000~50005揮發(fā)酸/總堿度0.1~0.27.5.2污泥厭氧消化池運行時,檢測指標和頻率應符合下列要求:1進泥量、排泥量、溫度、PH值、消化池內氣壓和沼氣產量宜進行自動在線監(jiān)測,監(jiān)測指標應滿足技術設計要求。2應定期對進泥、排泥的含水率、有機物含量、揮發(fā)酸和堿度進行檢測和記錄,檢測頻率應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)污水處理廠運行、維護及安全技術規(guī)程》CJJ60的規(guī)定,檢測指標應滿足—18—技術設計要求。7.5.3污泥厭氧消化池進泥、出泥的取樣和檢測分析應符合下列要求:1進泥取樣點宜設置于消化池投泥泵后或污泥均質池出泥口處,出泥取樣點宜設置于污泥循環(huán)泵后或消化池排泥口處;取樣點距離泵的距離宜大于10倍的進泥管或出泥管管徑。2取樣時應先將存留于取樣口處的積泥排除。3檢測分析所用泥樣應為瞬時泥樣。4檢測分析應按照現(xiàn)行行業(yè)標準《城市污水處理廠污泥檢驗方法》CJ/T221執(zhí)行。7.5.4沼氣收集與處理系統(tǒng)運行時,應CO2、H2S含量進行檢測和記錄,檢測頻率應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)污水處理廠運行、維護及安全技術規(guī)程》CJJ60的規(guī)定,檢測指標應滿足技術設計要求。7.5.5沼液收集與處理系統(tǒng)運行時,宜每天對沼液CODcr、SS、NHEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up4(十),4)—N、TN、TP等指標進行檢測和記錄,檢測指標應滿足技術設計要求。8安全管理8.0.1應針對污泥厭氧消化區(qū)域重大事故隱患源的分布、發(fā)生事故的可能性及其嚴重程度,制定重大事故隱患的現(xiàn)場管理制度,制定各安全事故的應急預案并定期演練。8.0.2在有毒、有害區(qū)域應進行通風,在易燃、易爆區(qū)域嚴禁煙火并應通風,在環(huán)境條件檢測合格后人員方可進內作業(yè)。8.0.3防爆區(qū)域內嚴禁煙火,嚴禁鐵器撞擊或電焊操作;防爆區(qū)域內的操作間地面應敷設橡膠地板,人員進入必須穿膠鞋。8.0.4污泥厭氧消化區(qū)域供配電系統(tǒng)應定期進行檢測。8.0.5防爆區(qū)域和易腐蝕區(qū)域的靜電接地裝置應定期進行檢測。8.0.6在操作場所應設置CH4濃度超標和氧虧檢測與報警裝置,應具備一套或以上供氧設備,并應定點保存。8.0.7防爆區(qū)域應設置有毒、有害、易燃、易爆氣體自動監(jiān)測報警裝置,并定期檢查其可靠性。8.0.8沼氣和其他輔助熱源管路及設備應定期檢查其嚴密性,發(fā)現(xiàn)泄漏,應立即停氣檢修。8.0.9污泥厭氧消化池的避雷應符合現(xiàn)行國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057的規(guī)定,并應定期檢查和測試避雷裝置。8.0.10沼氣儲存設備需放空時,宜采用沼氣燃燒器燃燒消耗。沼氣儲存設備需排放沼氣時,必須經有關部門批準,并必須符合下列規(guī)定:1嚴禁將儲存的沼氣一次性排入大氣。2嚴禁在雷電天氣條件下排入大氣。3嚴禁在下風向有明火或熱源時排入大氣?！?0—本規(guī)程用詞說明1為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時區(qū)別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:1)表示很嚴格,非這樣做不可的用詞:2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的用詞:用詞:4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的用詞,采用2本規(guī)程中指明應按其他有關標準、規(guī)范執(zhí)行的寫法為“應符合……的規(guī)定”或“應按……執(zhí)行”?！?1—引用標準名錄1《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》GB/T149762《鋼質管道外腐蝕控制規(guī)范》GB/T214473《建筑設計防火規(guī)范》GB500164《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB500285《鍋爐房設計規(guī)范》GB500416《建筑物防雷設計規(guī)范》GB500577《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB500588《給水排水構筑物工程施工及驗收規(guī)范》GB501419《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB5016010《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》GB5018311《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB5020412《城市污水處理廠工程質量驗收規(guī)范》GB5033413《大中型沼氣工程技術規(guī)范》GB/T5106314《城鎮(zhèn)污水處理廠運行、維護及安全技術規(guī)程》CJJ6015《污水處理卵形消化池工程技術規(guī)程》CJJ16116《城鎮(zhèn)燃氣報警控制系統(tǒng)技術規(guī)程》CJJ/T14617《城市污水處理廠污泥檢驗方法》CJ/T22118《蒸汽鍋爐房安全、環(huán)保、經濟運行管理》DB31/17619《小型鍋爐和常壓熱水鍋爐技術要求及運行管理》DB31/213—22—上海市工程建設規(guī)范城鎮(zhèn)污水處理廠污泥厭氧消化技術規(guī)程DG/TJ08一2216一2016J13603一20162016上海11總則 273污泥厭氧消化系統(tǒng) 283.1一般規(guī)定 283.2工藝設計 293.3池體構造 313.4管道布置 333.5污泥攪拌 343.6污泥加熱 354沼氣收集與處理系統(tǒng) 384.1沼氣收集與儲存 384.2沼氣處理與利用 404.3安全設計 415沼液收集與處理系統(tǒng) 435.1沼液收集 435.2沼液處理 436施工與驗收 446.1施工 446.2調試 44 457運行與維護 477.2污泥厭氧消化系統(tǒng) 477.4沼液收集與處理系統(tǒng) 507.5監(jiān)控與檢測 518安全管理 52—25—contents1Generalprovisions 273sludgeanaerobicdigestionsystem 283.1GeneralreQuirement 28 293.3Digesterconfiguration 313.4pipelinelayout 333.5sludgemixing 343.6sludgeheating 354Biogascollectionandtreatmentsystem 384.1Biogascollectionandstorage 384.2Biogastreatmentandutilization 404.3safetydesign 415Digestioneffluentcollectionandtreatmentsystem 435.1Digestioneffluentcollection 435.2Digestioneffluenttreatment 436constructionandacceptance 446.1construction 446.2commissioning 446.3Acceptance 457operationandmaintenance 477.2sludgeanaerobicdigestionsystem 477.4Digestioneffluentcollectionandtreatmentsystem 507.5Monitoringandanalysis 518safetymanagement 52—26—1總則1●0●1說明制定本規(guī)程的宗旨。1●0●2規(guī)定本規(guī)程的適用范圍。1●0●3關于城鎮(zhèn)污水處理廠污泥厭氧消化工程設計、施工驗收及運行管理中,尚應執(zhí)行現(xiàn)行有關標準的規(guī)定?！?7—3污泥厭氧消化系統(tǒng)3.1一般規(guī)定3.1.1關于污泥泥質分析的規(guī)定。污泥泥質分析是污泥厭氧消化工藝設計的重要依據(jù)。物理性質包括含水率、揮發(fā)性固體、密度、流動性和可塑性等;化學性PH值等;衛(wèi)生學指標包括大腸桿菌、細菌、蛔蟲卵等。3.1.2關于厭氧消化池進泥的規(guī)定。污水處理工程的運行情況將直接影響污泥厭氧消化運行效果,如污水預處理中的除渣、除砂效果將對污泥厭氧消化工程產生直接影響。尤其初次沉淀池污泥更應采取措施,盡可能減少污泥中的砂粒、纖維和油脂等物質,實現(xiàn)對管道、閥門、泵體和厭氧消化池的保護,消除或減輕堵塞、纏繞、磨損、沉積等現(xiàn)象。沉砂池一般按去除相對密度2.65、粒徑0.2mm以上的砂粒設計,在沉砂池運行良好的情況下,污泥中不含粒徑大于0.2mm的粗砂。細小雜物及纖維毛發(fā)對污泥消化并不構成潛在危害,有潛在危害的是較長、較結實、不易斷的纖維繩索之類的雜物,現(xiàn)行國家標準《大中型沼氣工程技術規(guī)范》GB/T51063規(guī)定,各種原料經預處理后,不得含有直徑或長度大于40mm的固體懸浮物,本規(guī)程也規(guī)定污泥預處理后不宜含有長度大于40mm的纖維。據(jù)相關文獻,厭氧消化最大耐油脂濃度為15%~25%(以干基計),過高的油脂濃度會產生積累,使體系產氣受到抑制,因此規(guī)定污泥中油脂含量不宜大于15%(以干基計)。3.1.3關于不同類型污泥進行厭氧消化的規(guī)定。—28—設置初次沉淀池的污水處理系統(tǒng),其剩余污泥的碳氮比為5:1左右,有機物分解率低、分解速度慢,氣體產生量較少,單獨進行厭氧消化比較困難;而初沉污泥的碳氮比為10:1左右,是一種營養(yǎng)成分豐富、易被產甲烷菌利用的基質,氣體產生量較大。因此,規(guī)定剩余污泥宜與初沉污泥合并進行厭氧消化處理?！邦愃莆勰唷敝覆捎瞄L泥齡的污水處理系統(tǒng),即使不設初次沉淀池,由于細菌的內源呼吸消耗,二次沉淀池排出的剩余污泥的碳氮比也很低,難以進行單獨的厭氧消化。厭氧消化對硫化物等化合物較為敏感,因此化學污泥不宜進行厭氧消化。3●1●4關于厭氧消化池數(shù)量的規(guī)定。為了防止檢修時全部污泥停止厭氧消化處理,規(guī)定厭氧消化池的數(shù)量不應少于兩座,對于少數(shù)小型項目也可僅設置一座消化設施,以免單池體積過小。為便于厭氧消化池的切換,并調節(jié)部分容量共享,規(guī)定每座消化池可將一部分容量轉移到另一座消化池。3●1●5關于厭氧消化池設備布置的規(guī)定。為便于管理和減少通風裝置的數(shù)量,相關設備宜集中布置,室內應設通風設施。3.2工藝設計3●2●1關于設計規(guī)模的規(guī)定。進行厭氧消化的污泥一般包括初沉污泥、剩余污泥,有時還包括化學污泥。應根據(jù)不同污泥的泥量、泥質,計算確定設計規(guī)模。3●2●2關于污泥厭氧消化時間的規(guī)定。為保證污泥厭氧消化效果、效率,污泥中溫厭氧消化系統(tǒng)的消化時間宜控制在20d~30d。3●2●3關于污泥厭氧消化方法的規(guī)定?！?9—污泥厭氧消化可采用單級或兩級厭氧消化。單級厭氧消化是指污泥在同一個厭氧消化池中完成整個厭氧消化過程。兩級厭氧消化將整個消化過程分為兩級,第一級消化池加熱、攪拌和收集沼氣;第二級消化池不加熱不攪拌,利用第一級消化后的余熱繼續(xù)消化,其主要功能是濃縮污泥和排除上清液。在不延長總消化時間的前提下,兩級厭氧消化對有機固體的分解率并無提高。一般由于第二級的靜置沉降和不加熱,提高了出池污泥的濃度,減少了污泥脫水的規(guī)模和投資,但隨著污泥脫水技術的發(fā)展,厭氧消化出泥濃度對脫水設施影響減小,污泥厭氧消化多采用單級。3.2.4關于污泥厭氧消化池容積確定方法的規(guī)定。3.2.5關于消化池揮發(fā)性固體容積負荷參數(shù)的規(guī)定?，F(xiàn)行國家標準《室外排水設計規(guī)范》GB50014規(guī)定,采用重力濃縮后的污泥含水率在96%~98%之間,厭氧消化池揮發(fā)性固體容積負荷宜采用0.6kgvs/(m3●d)~1.5kgvs/(m3●d);采用機械濃縮后的污泥含水率在94%~96%之間,厭氧消化池揮發(fā)性固體容積負荷為0.9kgvs/(m3●d)~2.3kgvs/(m3●d),規(guī)定不宜大于2.3kgvs/(m3●d)?？紤]到濃縮后的污泥含水率不僅和濃縮方式有關,同時也與原污泥種類有關,因此規(guī)定根據(jù)消化池進泥的含水率選擇消化池揮發(fā)性固體容積負荷。3.2.6關于污泥厭氧消化技術指標的規(guī)定。有機物降解率是指通過厭氧消化,污泥中的有機物被降解去除的百分比,可按下式計算:式中:VSR—有機物去除率(%);Qi—進料污泥體積流量(m3/d);Qd—出料污泥體積流量(m3/d);—30—pi—進料混合液污泥濃度(kg/m3);pd—出料混合液污泥濃度(kg/m3);wi—進料污泥有機物含量(干基)(%);wd—出料污泥有機物含量(干基)(%)?，F(xiàn)行國家標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918規(guī)定,污泥穩(wěn)定化控制指標中有機物降解率應大于40%;現(xiàn)行國家標準《室外排水設計規(guī)范》GB50014規(guī)定,污泥消化后揮發(fā)性固體去除率應大于40%;美國EPAPART503規(guī)定,污泥厭氧消化后可揮發(fā)性固體降解率大于38%,若未達到該要求,則繼續(xù)通過實驗室試驗進行判定?？紤]到我國污泥有機物含量普遍較低,且由于泥質的季節(jié)性變化,有機物降解率也呈現(xiàn)一定的波動,較難穩(wěn)定達到大于40%的要求。因此規(guī)定有機物降解率宜為35%~45%,較符合實際情況。沼氣產氣率可以根據(jù)厭氧消化的動力學方程來估計,一般為3/kgvss去除。3.3池體構造3●3●1關于厭氧消化池池形選擇的規(guī)定。污泥厭氧消化池池形應具有工藝條件好、防止沉淀、沒有死區(qū)、混合良好、易去除浮渣和泡沫等特點。卵形消化池在德國和日本采用較多,我國也有卵形消化池。卵形消化池和傳統(tǒng)圓柱形消化池的綜合比較見表1。3●3●2關于厭氧消化池構造組成和尺寸要求的規(guī)定。為便于池底排泥和滿足上部集氣、清除浮渣的要求,卵形消化池池體上、下錐體母線與水平面夾角宜取45。。根據(jù)國內已建1●75。從結構方面考慮,結合已建工程,規(guī)定卵形消化池的最大內徑不宜大于25m?！?1—表1卵形消化池和傳統(tǒng)圓柱形消化池綜合比較名稱卵形消化池傳統(tǒng)圓柱形消化池混合性能高效的混合性,需要能量較少(約節(jié)省40%~50%的能量)低效的混合性,需要能量較多粗砂和污泥聚集底部面積小,可有效消除粗砂和污泥的沉淀,使微小顆粒與污泥充分混合底部面積大,易沉淀粗砂和污泥,需要定期清理。浪費空間,導致消化物的消化效果較差浮渣堆積污泥液面較小,能有效地控制浮渣的形成和排出污泥液面較大,浮渣的堆積層不能有效解決運行穩(wěn)定地減少易揮發(fā)性有機物,且穩(wěn)定、連續(xù)地產生沼氣,形成有效的運行處理過程底部死角易堆積粗砂和其他沉淀物,頂部的無效空間又極易堆積浮渣,使消化處理效果相對較差容積工藝條件較好,單池處理能力大,占地面積小受工藝條件的限制,單池容積不易很大,占地面積大運行溫度表面積與污泥處理量的比例較小,耗能少。優(yōu)異的混合性能有助于系統(tǒng)溫度的穩(wěn)定表面積與處理污泥量的比例較大,耗能較大3●3●3關于污泥厭氧消化池保溫措施的規(guī)定。污泥厭氧消化池的池蓋、池壁和池底等主體結構層的外側應設置保溫層,以減少消化池的熱損耗。污泥厭氧消化池池底標高高于地下水位,可減少熱損耗。3●3●5關于污泥厭氧消化池頂蓋的規(guī)定。污泥厭氧消化池頂蓋有浮動蓋式和固定蓋式。浮動蓋式消化池一般不需設計氣柜,適用于小型污水處理廠的污泥消化,國外采用較多,缺點是泡沫嚴重時會產生傾斜。固定蓋式消化池在國內普遍采用,缺點是引入空氣會形成爆炸性氣體,或在池內形成正壓或負壓。因此,規(guī)定厭氧消化池可采用浮動蓋池頂,也可采用固定蓋池頂,設計時應通過技術經濟比較確定?！?2—集氣罩收集沼氣后通過沼氣管路輸送,集氣罩內可安裝消泡噴嘴,去除消化池內可能產生的泡沫。安全閥可采用水封式安全閥。觀察窗用于觀測消化池內池面的工況,應采用雙層結構,并安裝內部水刷和觀測燈,便于操作人員在消化池運行時對池內的情況進行觀察。消泡裝置應采用旋轉式噴嘴,用于去除消化池內泡沫和浮渣層。3.3.6關于污泥厭氧消化池人孔設置的規(guī)定。為了維持污泥厭氧消化池的設計容積,設計中應設置人孔以便定期清砂。人孔直徑應滿足機械設備清砂需要。3.4管道布置3.4.1關于管道布置的共性規(guī)定。污泥會在管路中淤積,設計須考慮管道的清洗或沖洗,管道布置應保留合理間距,易于采用清理污泥管道的專用設備進行清理。對于兩個以上污泥厭氧消化池的系統(tǒng),由于管道種類繁雜、空間位置局限等因素,管道布置建議采用地下綜合管廊。3.4.2關于厭氧消化池進泥口的規(guī)定。美國處理標準規(guī)定,厭氧消化池應設置多個污泥進口,其位置應使污泥短流最小化;消化池中央液面上方至少設置一個進泥口。根據(jù)《給水排水設計手冊》(中國建筑工業(yè)出版社,2004),小型厭氧消化池容積在2500m3以下,一般設置一根進泥管。厭氧消化池污泥液面上方進泥有助于攪拌均勻和破碎液面浮渣,下方進泥有助于液位的穩(wěn)定。因此,規(guī)定厭氧消化池在條件許可的情況下設置多個進泥口,泥位上方應至少設置一個進泥口,具體根據(jù)消化池容積確定。3.4.3關于厭氧消化池出泥口的規(guī)定。在污泥厭氧消化池不同液位設置出泥口,可改變消化池內的—33—液位,并改變消化池有效容積、消化時間和內部壓力。應用可調式出泥口,通過調整溢流管出泥口的高度,起到與在不同液位設置出泥口相同的作用。3●4●4關于厭氧消化池污泥循環(huán)管的規(guī)定。在厭氧消化池的不同液位設置污泥循環(huán)管,便于選擇循環(huán)污泥的選取區(qū)域,有利于污泥均勻混合。3●4●5關于厭氧消化池取樣管的規(guī)定。根據(jù)《給水排水設計手冊》,厭氧消化池取樣管一般設置在池頂,最少為兩個,管口位置一個在消化池中部,一個池邊。因此,規(guī)定應至少設置兩個取樣管。3●4●6關于污泥管道保溫的規(guī)定。為了減少污泥管道外表面的熱損失,應敷設保溫結構,防止熱量擴散損失。3●4●7關于厭氧消化池管道布置安全設計的規(guī)定。污泥厭氧消化池溢流或表面排渣管排渣時,均有可能發(fā)生沼氣外泄,放在室內(指經常有人活動或值守的房間或設備間內,不包括戶外專用于排渣、溢流的井室)存在爆炸風險,危及人身安全。水封的作用是減少沼氣泄漏,并避免空氣進入?yún)捬跸赜绊懴瘲l件。3.5污泥攪拌3●5●1關于污泥厭氧消化池攪拌方法的規(guī)定。污泥厭氧消化池內的污泥攪拌方式包括機械攪拌、沼氣攪拌和泵循環(huán)攪拌。機械攪拌應用最為普遍;沼氣攪拌具有無機械磨損、攪拌力大、不受液面變化影響的特點,但其運行管理復雜,能耗高,安全性較差;泵循環(huán)攪拌只適合于較小的帶漏斗形底和錐形頂蓋的常規(guī)消化池,對于較大的消化池攪拌效果較差,常與其他攪拌方式結合使用。卵形消化池獨特的形狀使其易于選擇簡—34—單的機械攪拌方式,國內外大部分卵形消化池都采用機械攪拌。3.5.2關于污泥厭氧消化池攪拌設備配置要求的規(guī)定?，F(xiàn)行國家標準《室外排水設計規(guī)范》GB50014規(guī)定,每日將全池污泥完全攪拌(循環(huán))的次數(shù)不宜少于3次,依據(jù)是參照間歇攪拌的常規(guī)做法(5h~10h攪拌一次),每日攪拌(循環(huán))次數(shù)不少于3次相當于至少每8h完全攪拌一次。間歇攪拌時,規(guī)定每次攪拌的時間不宜大于循環(huán)周期的一半(按每日3次考慮,相當于每次攪拌時間小于4h),主要是考慮設備配置和操作的合理性。如果規(guī)定時間太短,設備投資增加太多;如果規(guī)定時間太長,接近循環(huán)周期時,間歇攪拌就失去了意義。3.5.3關于污泥厭氧消化池機械攪拌器的規(guī)定。采用能正反向轉動的攪拌器,可防止污泥中的纖維等雜物纏繞漿板,當消化池內設置導流筒時,通過調節(jié)攪拌器轉向可使污泥在導流筒內向上或向下混合流動,改善攪拌效果。因此,規(guī)定攪拌器應能正反向轉動。3.6污泥加熱3.6.1關于污泥厭氧消化池加熱方法的規(guī)定。污泥厭氧消化池污泥加熱方法主要分為池外加熱和池內加熱。池外加熱設備費用較高,但因污泥和熱水都是強制循環(huán),傳熱系數(shù)較高,有助于污泥攪拌,易于清掃和修理。池內加熱包括熱水循環(huán)和蒸汽直接加熱兩種方式:熱水循環(huán)熱效率較低,循環(huán)熱水管外層易結泥殼,進一步降低熱傳遞效率,同時維護困難,已較少使用;蒸汽直接加熱的熱效率較高,設備投資省,操作簡單,局部污泥雖有過熱現(xiàn)象,會使厭氧菌暫時受到抑制,但能立即恢復代謝作用,不會造成微生物作用的降低。近年來設計的污泥厭氧消化池,大多采用池外熱交換方式加—35—熱,有的擴建項目仍沿用了蒸汽直接加熱方式,也有采用聯(lián)合加熱的方法。因此,規(guī)定污泥厭氧消化池污泥加熱宜采用池外熱交換或蒸汽直接加熱。3.6.2關于池外熱交換的規(guī)定。常用的熱交換器包括套管式、管殼式和螺旋板式。目前大多數(shù)污水處理廠采用套管式熱交換器,其清理工序簡單,操作方便,效果也較理想,換熱效率達到95%以上。3.6.3關于蒸汽直接加熱的規(guī)定。采用蒸汽直接加熱時,蒸汽管道在伸入污泥前設止回閥,可防止污泥倒流入蒸汽管道內。3.6.4關于熱工計算和設備選型要求的規(guī)定。供給污泥厭氧消化池的熱量,主要包括使原污泥溫度提高到要求值的耗熱量,補充消化池池蓋、池壁和池底的熱損失,以及投配和循環(huán)管道的熱損失。厭氧生物化學反應以及污泥水蒸發(fā)為氣體,也都消耗熱量,但數(shù)量較少,在設計中可不考慮。3.6.5關于污泥厭氧消化熱源的規(guī)定。污泥厭氧消化產生的沼氣具有熱能,可用于加熱污泥,實現(xiàn)能量自平衡。設備用熱源是用于解決季節(jié)溫度、應急等原因造成的能量缺口。3.6.6關于熱平衡自動調節(jié)措施的規(guī)定。污泥厭氧消化對溫度要求較高,同時具有熱負荷變化較快、變化量較大的特點,因此熱交換過程中應維持污泥與熱介質之間的熱平衡,達到控制恒溫的目的?？刹扇〉臒崞胶庾詣诱{節(jié)措施包括:熱水循環(huán)分為多個獨立的熱水子系統(tǒng);在供熱端和需熱端之間設置水力開關,避免需熱端負荷變化對供熱端產生沖擊;對熱交換器設計獨立的熱水循環(huán)泵和三向閥,進水水溫高時形成內循環(huán),水溫低時開啟外循環(huán),使溫度傳感器實時反映換熱器水溫,等等。3.6.7關于鍋爐供熱設備設置的規(guī)定?！?6—鍋爐臺數(shù)不宜少于2臺,以免發(fā)生故障或定期檢查時完全停止供熱。鍋爐用水水質應符合低壓鍋爐給水水質標準,當硬度不滿足要求時,應對原水進行軟化處理,以減少原水中的鈣鎂離子,降低原水硬度。在蒸汽管道中,為了不使分離出的冷凝水倒流,蒸汽管道應按與蒸汽流動方向同向坡度安裝。管內的壓力也可用來輸送冷凝水,沿管道應設排除冷凝水的措施。當鍋爐停止工作時,蒸汽管內出現(xiàn)負壓,污泥會倒入管內,應設置真空破壞閥。加熱管由于溫度升高,發(fā)生熱膨脹,引起管道伸縮或偏心,應設置伸縮管。—37—4沼氣收集與處理系統(tǒng)4.1沼氣收集與儲存4.1.1關于厭氧消化池出氣管設計的規(guī)定。沼氣出氣口高于厭氧消化池最高污泥浮渣層一定高度,可防止污泥和泡沫進入。根據(jù)《給水排水設計手冊》,規(guī)定沼氣出氣口至少應高于最高污泥浮渣層1.5m。出氣管直徑一般按日平均產氣量確定,當采用沼氣攪拌循環(huán)時,應在管徑計算中計入這部分氣量。規(guī)定最小直徑可限制沼氣在管道內的最大流速,以減少管道損失,并減少攜帶存水彎處產生的濕氣,進而減少對儀表、閥門、電機產生腐蝕作用。規(guī)定出氣管直徑不應小于100mm。為防止沼氣管道著火而引起污泥厭氧消化池爆炸,規(guī)定污泥厭氧消化池的出氣管上應設回火防止器。4.1.2關于沼氣管道設計的規(guī)定。當空氣中含有5%~14%(按體積計)的甲烷時,就可能形成爆炸性的混合氣體。因此,規(guī)定沼氣管道應保持正壓,防止由于混入空氣而引起爆炸。規(guī)定管道內的最大流速,目的是減少管道損失,并減少攜帶作用。沼氣管道應具有一定的坡度以排除冷凝水。根據(jù)管道長度設多點冷凝水排放器,并在低點設冷凝水排放器,可設置手動或自動冷凝水排放器。沼氣中含有一定水分,易在U形管段底端冷凝積存,形成水—38—柱,沼氣必須克服水柱壓力才能通過該管段,增加了厭氧消化池內沼氣的壓力。因此,規(guī)定沼氣管道不應有U形管段。為防止由于不恰當?shù)陌惭b、內部壓力和地震所造成的破壞作用,沼氣管道應有足夠的支撐設施。管道與設備采用柔性連接,可防止地面沉降對連接部位造成扭曲變形。沼氣管道材質選擇應考慮沼氣中硫化氫的腐蝕性,尤其是未凈化的沼氣中含有較多硫化氫和水蒸氣,水蒸氣冷凝后,與硫化氫結合,易對管道造成腐蝕。因此,規(guī)定沼氣管道宜采用不銹鋼管。4.1.3關于沼氣柜設計的規(guī)定。沼氣柜的容積應根據(jù)產氣和用氣情況經計算確定,但由于沼氣產量的計算有估算性質,用氣設備也可能不按預定的時序工作,計算結果可靠性不夠。缺乏相關資料時,一般按平均日產氣量的25%~40%,即6h~10h的平均產氣量計算。常用的沼氣柜包括高壓(1Mpa)、低壓(3kpa~5kpa)和無壓三種類型,設計時應根據(jù)用戶性質、供氣規(guī)模、供氣距離等因素,經技術經濟比較后確定。沼氣對鋼結構存在較大的腐蝕破壞作用,為延長使用年限,應對鋼結構部件進行防腐處理。膜式氣柜采用的膜材是一種強度較高、柔韌性好的薄膜材料,由纖維編制成織物基材,在其基材兩面涂以樹脂,最常見的為聚氯乙烯樹脂(pVC)。為防止用氣設備回火或輸氣管道著火而引起沼氣柜爆炸,規(guī)定沼氣柜的進、出氣管上應設回火防止器。4.1.4關于沼氣平衡氣柜的規(guī)定。對于兩座以上污泥厭氧消化池并聯(lián)運行的系統(tǒng),根據(jù)壓力平衡和緩沖設計原則,在沼氣收集與儲存管路中設置沼氣平衡氣柜,從而避免系統(tǒng)壓力波動造成的安全閥水封破封和沼氣外溢,確保厭氧消化系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定運行。4.1.5關于沼氣燃燒排放的規(guī)定。當沼氣產生量高于沼氣利用量時或沼氣利用設備未工作時,—39—為防止大氣污染和火災,并保持整個沼氣收集與處理系統(tǒng)壓力平衡,多余的沼氣應燃燒消耗。由于外燃式燃燒器明火外露,遇大風時易形成火苗或火星飛落,可能導致火災,故規(guī)定燃燒器應采用內燃式。4.1.6關于沼氣收集與處理系統(tǒng)儀表的規(guī)定。沼氣收集與處理系統(tǒng)中應在適當位置設置氣體流量儀表,測量產生的氣體量;應在適當位置設置壓力儀表,測量沼氣管道、氣體利用設備和沼氣燃燒器的壓力。4.2沼氣處理與利用4.2.1關于沼氣凈化處理的規(guī)定。去濕和過濾處理指采用水體分離器(過濾器)和沉淀物捕集器來去除沼氣中的水沫和沉淀物。應根據(jù)沼氣含硫量和用氣設備的要求,設置沼氣脫硫裝置。脫硫裝置應設在沼氣進入沼氣柜之前。脫硫作用是降低沼氣H2S含量,減少沼氣對后續(xù)管道和設備的腐蝕,延長設備的使用壽命,同時減小沼氣燃燒產生的煙氣對大氣的污染。常用的沼氣脫硫方法包括干式脫硫和濕式脫硫,方法比較見表2,對于含硫較高的沼氣,可采用濕式脫硫和干式脫硫串聯(lián)使用。表2干式脫硫和濕式脫硫比較名稱干式脫硫濕式脫硫技術特點精脫硫,對中低濃度H2S的沼氣脫硫效果好,需定期更換脫硫劑粗脫硫,對中高濃度H2S的沼氣脫硫效果好,藥液成本高,會產生廢液問題脫硫效率進氣H2S含量要求低于1000ppm,出氣H2S含量可降至20ppm以下脫硫效率為90%以上適用范圍處理量小、H2S含量低的情況處理量大、H2S含量高的情況—40—4.2.2關于沼氣純化處理的規(guī)定。沼氣純化過程為經過初步去濕、過濾和脫硫后的氣體,在特定反應條件下,全部或部分除去二氧化碳、氨、氮氧化物和硅氧烷等多種雜質,可使氣體中甲烷含量達到90%以上。4.2.3關于沼氣綜合利用的規(guī)定。沼氣綜合利用的途徑很廣泛,包括廠內綜合利用和廠外綜合利用。目前沼氣主要是在污水處理廠內進行綜合利用,包括用于沼氣鍋爐的加熱、沼氣發(fā)電和驅動鼓風機等。當沼氣提純達到天然氣品質后,可輸送至汽車加氣站用作汽車燃料,也可并入燃氣管網或裝罐用作民用燃氣或工業(yè)燃氣。4.3安全設計4.3.1關于污泥厭氧消化池和沼氣收集與處理系統(tǒng)區(qū)域安全設計的規(guī)定。地面應采用不發(fā)火地面,若采用絕緣材料做整體面層,應采取防靜電措施。4.3.2關于電氣設備布置的規(guī)定。電氣設備引發(fā)火災或爆炸的危險性較大,如全部采用防爆型則投資較高,因此,規(guī)定電氣集中控制室應建在防爆區(qū)外。4.3.3關于防爆設計的規(guī)定。有爆炸危險的區(qū)域包括存放或使用沼氣的儲罐、壓縮機房、閥門控制間、管道層等,這些場所均存在沼氣泄漏的可能,因此,規(guī)定電氣設計均應符合防爆要求。4.3.4關于甲烷檢測報警的規(guī)定。沼氣屬于可燃氣體,一旦管路漏氣,凈化間、鍋爐房等室內很容易形成爆炸性混合氣體,因此規(guī)定應安裝甲烷氣體檢測報警裝置,并在報警的同時切斷進氣、開啟排風機,避免產生爆炸性混合氣體?！?1—4.3.5關于防火設計的規(guī)定。4.3.6關于厭氧消化池和沼氣收集與處理系統(tǒng)的密封及壓力控制的規(guī)定。為避免空氣進入污泥厭氧消化池和沼氣收集與處理系統(tǒng),防止過高正壓或負壓造成的破壞,厭氧消化池和沼氣收集與處理系統(tǒng)設計時應采取相應的措施(如設置過壓安全閥、負壓防止閥、過高正壓或負壓檢測、報警裝置,放空、排泥和排水閥應采用雙閥等)。4.3.7關于設置消焰器的規(guī)定。沼氣收集與處理系統(tǒng)相關的設施包括沼氣柜、沼氣管道等,相關的設備包括壓縮機、沼氣燃燒煙囪等。4.3.8關于沼氣管道和沼氣柜安全設計的規(guī)定。沼氣管道和沼氣柜輸送儲存的介質性質與城鎮(zhèn)燃氣相近,其設計應符合現(xiàn)行國家標準《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028的規(guī)定?！?2—5沼液收集與處理系統(tǒng)5.1沼液收集5.1.1關于沼液排放管的規(guī)定。美國標準規(guī)定,沼液排放管最小直徑6.0英寸(150mm)。根據(jù)我國《給水排水設計手冊》,沼液排放管的最小管徑為75mm。考慮到沼液中含有雜質易造成排放管的堵塞,本規(guī)程規(guī)定沼液排放管的最小管徑為150mm。5.1.2關于減少沼液排放管中沉積物積累的規(guī)定。沼液排放管彎頭處是鳥糞石等沉積物積累的易發(fā)處,為保持沼液排放管的暢通,應在沼液收集始端設置集渣設施,并盡量減少管道中彎頭的數(shù)量。5.2沼液處理5.2.1關于沼液資源化利用的規(guī)定。沼液中含有高濃度的氮磷,宜通過回收鳥糞石等形式進行資源化利用。5.2.2關于沼液處理的規(guī)定。沼液經預處理后輸送至污水處理廠的污水處理單元,適用于自有污泥厭氧消化的污水處理廠。預處理可采用脫氮除磷技術,以減輕沼液對污水處理廠正常運行的沖擊。沼液單獨處理達標排放,適用于獨立的污泥厭氧消化工程或者外來污泥比重較大的污水處理廠污泥厭氧消化工程。目前并無針對沼液的處理標準,可參照現(xiàn)行國家標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918和行業(yè)標準《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質標準》CJ343執(zhí)行。—43—6施工與驗收6.1施工6.1.2關于污泥厭氧消化工程施工過程質量控制的規(guī)定。各分項工程應在施工完成后進行檢驗(自檢),各分項工程之間應進行交接檢驗(互檢),所有隱蔽工程應進行隱蔽驗收,規(guī)定未經檢驗或驗收不合格不得進行下道分項工程施工。6.1.4關于污泥厭氧消化工程施工防火的規(guī)定。施工過程中,應對各種材料進行控制,配備足夠的消防器材,嚴格動火審批程序。6.1.5~6.1.6關于污泥厭氧消化池功能性試驗的規(guī)定。為滿足污泥厭氧消化池在正常生產運行過程中不滲水、不漏氣的設計要求,消化池完工后,每座池必須做滿水和氣密性試驗。第一次注水為設計水深的1/2,其余兩次注水為設計水深的1/4,每次注水后,應觀測池體的沉降量,當沉降速率不大于0.lmm/d,方可繼續(xù)注水。滿水試驗合格標準參照現(xiàn)行行業(yè)標準《污水處理卵形消化池工程技術規(guī)程》CJJ161的規(guī)定。6.2調試6.2.1關于污泥厭氧消化工程調試階段和調試方案的規(guī)定。污泥厭氧消化工程調試應按單機調試、系統(tǒng)聯(lián)動調試和通泥聯(lián)動調試的順序進行,完成前一階段的調試并通過性能檢測后,才能進行下一階段的調試。各調試階段前,均應編制調試方案,明確調試進度安排和性能檢測項目?！?4—6.2.2關于系統(tǒng)聯(lián)動調試的規(guī)定。系統(tǒng)聯(lián)動調試在清水條件下進行,污泥厭氧消化系統(tǒng)和沼液收集與處理系統(tǒng)可采用污水處理廠二級處理出水進行聯(lián)動調試,沼氣收集與處理系統(tǒng)可采用空氣進行聯(lián)動調試。管道閥門的滲漏包括外漏和內漏。閥門若存在內漏,將導致運行時消化池進、排泥都不均勻,使工藝控制紊亂。因此,規(guī)定應檢查管道閥門的嚴密性。6.2.3關于氣體置換的規(guī)定。空氣中的甲烷含量在5%~14%(體積比)范圍內時,遇到明火或700℃以上熱源即發(fā)生爆炸。在消化池氣相、沼氣管道和沼氣柜中,隨消化污泥培養(yǎng),甲烷在系統(tǒng)中的濃度逐漸上升,必然經過5%~14%的爆炸區(qū)域。因此規(guī)定宜在培養(yǎng)消化污泥之前進行氮氣置換。6.2.4關于消化池啟動方式和進泥負荷調整的規(guī)定。消化池啟動可分為直接啟動和添加接種污泥啟動兩種方式。一般采用直接啟動,啟動時注滿水、加熱至設計溫度、投加原污泥,由于厭氧消化微生物群落的培養(yǎng)需要時間,有機物去除和產氣能力有一個逐步提高的過程,因此需要逐步提高進泥負荷。原污泥投加量一般為滿負荷的20%,之后逐步增加到設計負荷,啟動周期一般為2~3個月。通過添加接種污泥可縮短消化系統(tǒng)的啟動時間,接種污泥量宜為消化池容積的10%。當所需要的接種污泥量較大時,可采用直接啟動或分組添加接種污泥啟動的方式。6.3驗收6.3.2關于工程試運行的規(guī)定。污泥厭氧消化工程竣工驗收前,應進行不少于4個月的試運行,保證工程穩(wěn)定