新型内循环污泥浓缩消化反应器(STDR)研究

【摘要】：传统污泥处理都是将浓缩与消化分开进行,本文提出了污泥浓缩消化一体化的新概念,并在现有的污泥浓缩消化装置基础上,借鉴现代高速厌氧反应器理论,设计出了新型内循环污泥浓缩消化反应器(STDR),并且对其进行了初次启动试验研究。 本文较系统地阐述了STDR反应器的设计方法和设计原理。STDR反应器的基本设计思想是将传统重力浓缩池的功能进行拓展,使之成为既具有浓缩功能,又具有消化功能,并且两种功能相互促进的新型污泥处理装置。 STDR反应器的初次启动采用一次培养法。启动试验过程中,重点监测了反应器内的pH值、挥发性脂肪酸(VFA)浓度、总碱度、碳酸氢盐碱度、反应器各部位的污泥浓度、启动过程的产气量、上清液中的污泥流失情况以及启动过程中的VS/TS变化情况。所有监测指标都显示,启动过程反应器内的消化状况良好。 在启动试验末期,将负荷稳定在设计进泥量(70L/d,HRT=3.1d)下16天,运行了两个排泥工况,一个排泥工况为排泥量1.5L,另一个排泥工况为排泥量3L。试验结果表明,这两个排泥工况下的排泥浓度分别达到了110g/L(平均含水率89.04%)、87g/L(平均含水率91.27%),有机负荷分别达到了10.9 KgVSS/m3·d和5.4 KgVSS/m3·d,有机物分解程度分别为80.7%和71.1%。当期望排泥浓度在80～100g/L时,STDR反应器对剩余活性污泥的减量倍数可以达到20倍左右,其浓缩效果和消化效果分别超过了传统重力浓缩池和高负荷消化池。 本文对STDR反应器的能耗进行了简单的分析。能耗分析显示,STDR反应器的内循环能耗低于传统消化池的气体循环能耗,热量需求也略低于传统消化池。