城市污水处理厂沼气利用系统的运行管理研究

摘要

通过对污泥厌氧消化系统中各控制因素的影响关系的研究分析，可以找出最佳的工艺运转状态；对沼气利用系统的运转方式的分析研究，可以总结和设计出更加合理、有效的沼气利用方式。从而保证污泥厌氧消化系统的稳定运行和更加高效的利用沼气回收能量，节能降耗、降低企业运营成本，为企业的高效运转提供可靠的理论依据。本文选取天津东郊污水处理厂的污泥厌氧消化系统和沼气利用系统作为研究对象，研究这两套系统的运行规律和优化方式。 污泥厌氧消化系统中，碳氮比、有毒物质的含量均处在一个相对平稳且不会产生较大影响的水平；污泥搅拌采取了目前效果最好的连续搅拌形式；污泥的投配率和停留时间均在设计和理论最佳工况范围内；消化池内的酸碱度、pH值等控制指标稳定且处于较好水平；只有加热温度可变性较大，且与污泥的消化效果和产气率形成了一定的影响关系，随着温度的上升污泥的产气率在不断提高，但当温度达到一定的水平后在继续上升产气率的提高就不再明显，进而还会下降。所以，温度应控制在35℃左右，可以达到最佳的污泥处理效果和产气情况。 沼气利用系统中，原先采用的以开启沼气锅炉为主，运行沼气发电机为辅的运转方式虽然能够满足污泥厌氧消化所需要的热量需要，但沼气利用率和发电量均处于偏低水平。有着较大的优化增效空间。优化为以沼气发电机为主要利用设备，在热量不足的情况下运转沼气锅炉为辅的运行方式，可以将沼气利用率从原来的平均不足50％提高到平均90％以上的较高水平。沼气发电量也由原来的全年不足140万Kwh增加到885万Kwh。在更加合理的利用沼气的同时，更加高效的进行能量回收。 通过对两套系统运行规律的分析研究，设计给出更加完善的优化运行方案，不仅能够保证污泥厌氧消化的稳定有效运行，而且可以更加充分高效的利用消化产物——沼气，使得能量回收处在一个较高的水平上。从而，为企业运转的稳定，降低经营成本提供可靠的保证。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第一节研究目的和意义

第二节目前国内、外研究动态

第三节研究内容和研究方法

第二章污泥厌氧消化产气的基本理论

第一节厌氧消化的机理

第二节污泥厌氧消化的影响因素

2.2.1温度

2.2.2酸碱度

2.2.3污泥投配率与固体停留时间

2.2.4搅拌

2.2.5碳氮比

2.2.6有毒物质

第三节厌氧消化系统

第三章沼气利用的基本理论

第一节沼气的成分、性质及一般用途

第二节沼气的收集和净化

3.2.1沼气的净化

3.2.2沼气的储存

3.2.3沼气输配系统的安全

第三节沼气的利用方式

第四章沼气利用设备的工作原理和构造

第一节沼气燃烧的影响因素

第二节沼气发动机

4.2.1沼气发动机的一些基本定义

4.2.2沼气发动机的构造及工作原理

第三节燃气锅炉

4.3.1沼气锅炉的一般知识

4.3.2沼气锅炉的结构特点

4.3.3燃气锅炉燃烧器

第四节沼气燃烧器

4.4.1燃烧条件和反应方程

4.4.2沼气燃烧器分类

第五章污泥厌氧消化和沼气利用系统

第一节天津东郊污水处理厂的污泥消化和沼气利用系统

5.1.1污泥浓缩

5.1.2投泥

5.1.3污泥消化

5.1.4沼气压缩

5.1.5污泥加热

5.1.6沼气储存

5.1.7沼气利用与能量回收

第二节天津东郊污水处理厂的污泥厌氧消化理论性分析

第三节天津东郊污水处理厂的污泥厌氧消化运行分析

5.3.1温度影响分析

5.3.2酸碱度影响分析

5.3.3污泥投配率和固体停留时间的影响分析

5.3.4污泥搅拌的影响分析

5.3.5碳氮比的影响分析

5.3.6有毒物质的影响分析

第四节天津东郊污水处理厂的沼气利用系统运行分析

第五节厌氧消化和沼气利用系统运行优化

5.5.1厌氧消化和沼气利用系统的优化分析

5.5.2小结

第六章结束语

第一节研究结论

第二节后续研究设想

参考文献

致谢