大中型沼气工程技术规范 GB/T51063-2014
7.2 沼气站
7.2.1 对格栅、沉砂池、调节池等构筑物内的浮渣、杂物和沉砂等应定期进行清理。
7.2.2 对正在运行的机械设备应进行定期巡检，设备运行应稳定、正常，并应定期对备用机械设备进行检查，对检查不合格的设备应及时进行维修。
7.2.3 对原料的TS、VS、COD和pH值宜进行定期检测，当不能满足厌氧消化器进料要求时，应对原料进行调配。
7.2.4 厌氧消化器的启动调试应符合下列规定：
1 厌氧活性污泥宜取自同类物料厌氧消化器，对于以禽畜粪便为原料的消化器，可直接以原料本身进行污泥培养；
2 厌氧活性污泥量宜为消化器有效容积的10%~30%，污泥浓度宜大于10kgVSS/m³；
3 厌氧消化器启动过程中的初始负荷宜为0.5kgCOD/（m³.d）~1.5kgCOD/（m³.d），并应逐步增加至设计负荷。
7.2.5 厌氧消化器的运行和维护应符合下列规定：
1 应对料液、污泥、沼气等运行指标定期进行化验或监测，检测项目和周期可按本规范附录E的规定执行，并应根据化验和监测数据调整厌氧消化器的各项运行参数至设计要求；
2 厌氧消化器的排泥量和排泥频率应根据污泥浓度分布曲线确定；
3 厌氧消化器应保持正压，当沼气压力低于规定值时，应立即采取措施；
4 应定期检查溢流管，不得堵塞；
5 厌氧消化器的反应温度应保持稳定；
6 当采用热交换器换热时，应每日测量热交换器进出口的水温。
7.2.6 厌氧消化器连续运行3~5年后，宜清理检修1次，并应符合下列规定：
1 应关闭进出厌氧消化器的相关阀门；
2 厌氧消化器停用泄空时，排出的沼液应妥善处理；
3 热交换器中的水应放空；
4 厌氧消化器再启动时，应符合本规范第7.2.4条的规定。
7.2.7 厌氧消化器停产备用时，消化器内温度应保持在10℃以上，水位不宜低于消化器高度的1/2，并应定期检查，及时补充营养基质。
7.2.8 沼气净化装置的运行维护应符合下列规定：
1 应定期排除脱水、脱硫装置中的冷凝水。当室外温度接近0C时，应每天排除冷凝水，排水时应防止沼气泄漏。
2 生物脱硫启动运行正常后，应定期检查脱硫前后硫化氢浓度变化，硫化氢去除率应满足后端工艺设计要求。当发现脱硫效率明显下降时，应及时补充循环营养液。塔内填料应6～12个月清洗1次。
3 应定期检查干法脱硫塔前后硫化氢浓度、沼气压力变化，当达不到设计要求时应更换脱硫剂或进行脱硫剂再生。
4 干法脱硫再生应符合下列规定：
1）当采用塔内脱硫剂再生时，应关闭沼气进出口阀门，打开旁通管路和放散管路阀门；
2）当采用在线脱硫剂再生时，应根据沼气中硫化氢含量确定空气掺混量及空气流速，塔内温度应低于70℃，脱硫塔出口处沼气中氧含量应小于1%；
3）脱硫剂进行2次~3次再生后应及时更换，更换脱硫剂时操作人员应戴防毒面具，室内应进行通风；
4）废脱硫剂堆放在室外空地上时应适当浇水，不得产生自燃，废脱硫剂的处置应符合环境保护的要求。
7.2.9 膜式气柜的运行和维护应符合下列规定：
1 吹膜风机应处于连续运行状态；
2 进出气柜的阀门开关应灵活；
3 凝水器中冷凝水应及时排除；
3 凝水器中冷凝水应及时排除；
4 当独立式膜式气柜内外膜之间的甲烷浓度超过正常值时，应停产检修；
5 应定期对气柜压板、地脚螺栓的防腐层进行检查，当出现破损时应及时进行修补。
7.2.10 应每天对厌氧消化器、气柜的安全水封液位进行可靠性检查。当室外温度接近0℃时，应对水封内介质采取防冻措施。
7.2.11 调压装置的运行维护应符合下列规定：
1 调压装置的巡检内容应包括调压器、过滤器、阀门、安全设施、仪器、仪表等设备的运行工况，不得有泄漏等异常情况；
2 寒冷地区在采暖期前应检查调压装置的采暖及保温情况；
3 当发现沼气泄漏及调压器有喘息、压力跳动等问题时应及时处理；
4 应及时清除调压装置各部位的油污、锈斑，不得有腐蚀和损伤。
7.2.12 操作人员进入集料池、厌氧消化器、沼气气柜、阀门井和检查井等作业前，应采取安全防护措施，并应符合下列规定：
1 应放散沼气，再进行通风换气，当确认安全后，方可进入；
2 操作人员应佩戴个人防护用具，并应设专人监护，作业人员应轮换操作；
3 作业期间，厌氧消化器、气柜内应持续通风和监测。
7.2.13 当对厌氧消化器、生物脱硫装置、放散火矩等检修需要高空作业时，作业人员不应少于2人，并应系安全带和安全帽，在确保安全时，方可攀高作业。
7.2.14 站内给水排水、消防设施应定期检查。
条文说明
7.2.1 操作人员应当根据工艺流程和对各种预处理构筑物的管理要求进行巡视，同时规范、准确地填写运行检查记录。应保持各设施、设备清洁，及时处理跑、冒、滴、漏等问题，目的是保证设施、设备符合工艺卫生要求，减少浪费，实现清洁生产。格栅运行期间应定时巡检，及时清理格栅上卡住和缠绕的杂物。
操作人员应根据沉砂量的多少及变化规律，合理地安排排砂次数。排砂间隙时间过长，会堵塞砂管、砂泵和刮砂机械；排砂间隙时间太短，会使排砂量增大，含水率高。下雨时，由于上游排水系统可能是合流制、路面风化，或者有明渠砂土进入等，应加大排砂次数或连续排砂。
7.2.2 操作人员应定期检查设备运转情况，掌握设备的运行状态，检查各种机电设备的运转部位有无异常的噪声、温升、振动和漏电等现象，及时发现设备存在的缺陷，通过紧固各种设备连接件，定期更换易损件等，做好预防性和周期性维护保养工作，可以减少设备突发故障的发生。在巡视中还应观察各种仪表是否工作正常、稳定，同时规范、准确填写运行检查记录。
7.2.3 本条规定了在原料进入厌氧消化器前应进行检测，以保证厌氧消化反应能够正常运行。
TS和VS是衡量禽畜粪便、秸秆、污泥、工业有机废渣等原料有机物和无机物含量的指标。总固体（TS）指试样在一定温度下蒸发至恒重所剩余的总量，它包括样品中的悬浮物、胶体物和溶解性物质，既有有机物也有无机物。挥发性固体（VS）则表示水样中的悬浮物、胶体和溶解性物质中有机物的量。
COD是指在一定条件下，样品中的有机物和强氧化剂作用所消耗的氧含量。COD可以较为准确地反映样品中的有机物含量，因此成为评价进水（料）的重要指标之一。根据理论计算，1gCOD经厌氧消化后可产生0.35m³的甲烷。
pH值也是厌氧消化最重要的影响因素之一。厌氧消化过程中，水解菌与产酸菌对pH有较大范围的适应性，大多数这类细菌可以在pH值为5.0～8.5范围生长良好。通常情况下，甲烷菌适宜生长的pH值范围为6.5~7.8，这也是厌氧消化器所应控制的pH值范围。
7.2.4 用于厌氧消化器启动时的厌氧活性污泥又称做接种物，选择同类工程的活性污泥作接种物（菌种）可以加快系统的启动速度。菌种的化富集可在厌氧消化器内进行，也可在其他容器内进行。富集的菌种投入厌氧消化器内，对于较小容积的消化器，菌种量约占30%；较大容积的消化器，富集的菌种可以在10%~30%之间。然后按正常运行状态接通系统，使富集的菌种逐步升温至系统的运行温度。
进料时要控制好初始的浓度、温度和pH值，初始浓度不宜太大。原料在预处理阶段的温度宜高出系统温度3℃~5℃，并将pH值调节到6.5~7.0范围内，每次进料量是厌氧消化器内料液的5%~10%。进料的多少，可以根据厌氧消化器内的料液pH值高低来确定，直至料液向外溢流。此后逐步增加容积负荷至设计负荷。
7.2.5 本条规定了厌氧消化器在正常运行时应符合的要求。消化器是完全生化反应的封闭反应器。运行管理人员要确定厌氧消化过程是否正常，可通过定期监测产气量、pH值、挥发性VFA、总碱度等几项工艺运行参数，并结合对沼气成分进行测定，得到可靠数据。同时，根据监测数据调整厌氧消化器的运行工况，以获得最佳状态。正常的厌氧消化系统指标见表13。
表13 厌氧消化系统正常时的指标和参数表
沼气产量降低：温度或负荷的突然变化都可使甲烷菌受到抑制，影响到它的代谢作用及对有机物的降低过程，从而使产气星降低。
pH值降低：当原料投配率过高，池内产生大量的挥发酸时，导致pH值低于正常值，从而抑制生物消化过程，使污泥消化不完全。
挥发酸与总碱度的比值低于0.5保持在0.2左右时，说明所提供的缓冲作用足够。当消化过程在稳定地进行，且挥发酸的含量应保持在500mg/L以下。挥发酸与总碱度应一起测定。
对沼气成分进行分析：测定CO2与CH4的含量是掌握消化过程反常现象的最快方法，特别是可反映出厌氧消化器内存在有毒的或有抑制作用的物质，重金属和某些阳离子，如硫化物等。
正常运行时，厌氧消化器内产酸菌和产甲烷菌会自动保持平衡，并将消化液的pH值自动维持在6.5~7.5的近中性范围内，此时碱度一般在1000g/L~5000g/L（以CaCO3计），典型值在2500mg/L~3500mg/L。但是，由于水力超负荷、温度的波动、投入的有机物超负荷或甲烷菌中毒等，都会导致系统的pH值、脂肪酸、总碱度发生变化。
对一定的处理系统而言，沼气中甲烷和二氧化碳的含量接近固定的数值。若沼气中出现二氧化碳百分含量突然增加，表明负荷有可能偏大，系统受到某种抑制。若氮气和氧气的含量同时增大，表明处理系统气密性差或进水空气量高。
厌氧消化器进料管和排泥管阀门因操作频繁，常采用双刀闸阀。正常操作时使用外侧的阀门，如外阀门出现故障，可关闭内侧的阀门，实现不停产更换或检修外阀。
7.2.6 厌氧消化器使用一段时间后，应停产检修，进行全面的防腐防渗检查与处理。厌氧消化器内既有电化学腐蚀，也有生物腐蚀。电化学腐蚀主要是消化过程中产生的硫化氢在液相形成氢硫酸导致的腐蚀。此外，用于提高装置的气密性和水密性的一些防水涂料，经一段时间后，被微生物分解掉，而失去防渗效果。厌氧消化器停运后，还应对金属部件进行防腐处理，对内壁进行防渗处理，检查池体结构等。根据国内大型污水处理厂厌氧消化器的运转经验及国外相关资料，建议运行3~5年对厌氧消化器进行一次停产检修。
7.2.7 在厌氧消化器暂时停止运行时，为了保证厌氧消化器内的厌氧活性污泥具有一定的活性，需要在厌氧消化器内保持一定量的营养基质及适宜的温度，以便再次投入运行时能够快速启动。一般认为，产甲烷菌的温度范围为5℃~60℃，本规范规定在厌氧消化器停产时的温度控制在10℃左右，既考虑了一定的温度余量，又不至于浪费大量能源。
7.2.8 3 监测沼气压力，发现明显下降时，说明塔内阻力变大，应检查确认脱硫剂是否粉化或结块；当采用塔内再生时，进行倒台，首先将塔内沼气排净，然后用气泵将空气缓慢打入塔内，同时控制塔内再生温度应低于70℃，防止脱硫剂失去活性。在线再生时，沼气继续通过管路，脱硫剂反应与再生反应同时进行。但应严密监视后端沼气中的氧含量及硫化氢含量，随时调整进入脱硫塔中的空气流量。
废脱硫剂的处置应符合环保要求，将废脱硫剂存放在指定地点，避免污染地下水，数量大时可送回硫酸厂。
7.2.9 气柜鼓风机应处于无故障连续工作状态，以保证气柜外膜的稳定和抗风雪雨能力。从安全、节能及防止污染角度出发，当沼气泄漏（如：内层膜破损）达到一定浓度时，遇火会有火灾及爆炸危险，泄漏报警仪应自动报警，操作人员应立即关闭气柜进、出口阀门，打开放散阀将沼气放空后进行检修。
7.2.11 1 本款指的调压装置的安全设施应包括安全切断阀、安全放散阀及水封等，并在运行过程中对其进行可靠性检查。
2 当调压器内具有电加热采暖时，应对电采暖器的外壳温度进行测定，如其温度超过115℃应查找原因并加以解决。调压装置的采暖在寒冷地区极为重要，特别是当沼气中冷凝水较多时，在低温下会产生冻堵，使调压器失灵，造成下游无气或高压送气，为防止事故发生应保证采暖设施的正常运行。
7.2.12 停用的厌氧消化器、沼气气柜，运行的阀门井内容易产生沼气聚集，造成有毒有害气体超标，危害人身健康。所以在这些设施内作业时应做好通风和监测。因为厌氧消化器、沼气气柜、阀门井等装置的作业环境较复杂，维护和保养不便，所以操作人员要穿戴齐全劳动保护用品，实行一人操作，一人监督的工作方式。对于生物脱硫装置、放散火矩等需要采取攀高作业时，由于其作业面积较小，在维修和保养时同样有较大的危险性，所以也应穿戴齐全劳动保护用品，且应不少于2人时方可进行工作。
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