一、任务来源
本项目为自行研究、烟台市城市管理局推荐的项目。
烟台市城市排水服务中心套子湾污水处理厂污泥消化工艺为单级中温厌氧消化，采用沼气搅拌方式进行污泥搅拌混合。配有2个11000方体积的消化池，原有设计TECHFINA搅拌喷嘴技术，中心搅拌的方式。在实际运行过程中，由于其搅拌效果有限，‌消化池内的污泥混合均匀性不佳，直接影响消化池沼气的产量和质量。‌为了提高沼气生产效率，计划对现有沼气搅拌系统进行技术改造和挖潜改造，‌解决污泥沉淀、‌混合不均匀等问题，‌提高沼气产量和生产效率。
‌具体目标包括：提升污泥混合均匀性，‌减少泥砂沉淀现象；提高沼气产量，‌增加可再生能源的利用率；优化搅拌系统配置，‌降低能耗和维护成本；增强系统的稳定性和可靠性，‌延长设备使用寿命。
二、应用领域和技术原理
本项目适用于全国其他区域硝化池运行过程中，同样存在的搅拌效果不佳导致产气量、处理量低的情况。主要采取以下技改方案：‌
1.保留并优化现有TECHFINA搅拌喷嘴技术
‌将对现有的TECHFINA搅拌喷嘴进行维护和调整，‌确保其处于最佳工作状态。‌同时，‌利用其“中心开花”的搅拌形式，‌在消化池内形成初步的污泥混合效果。‌
2.引入PassavantⅢ型组合搅拌系统
‌为了进一步提高污泥的混合效果，‌因此引入先进的PassavantⅢ型组合搅拌系统。‌该系统具有高效的搅拌能力，由于设计的针对性和与消化池匹配度高，具备良好的污泥混合均匀性，‌可以有效解决污泥在原系统下分布不均出现沉淀问题。‌我们将根据消化池的实际尺寸和形状，‌合理布置组合搅拌系统，‌以确保整个消化池内的污泥都能得到充分的搅拌和混合。‌
其具体设置包括：在单座消化池内形成5组搅拌体系，‌每组搅拌系统将由TECHFINA搅拌喷嘴和PassavantⅢ型组合搅拌系统共同组成，‌独立工作但又相互补充。‌这样的布局可以确保整个消化池内的污泥都能得到均匀搅拌。
3.在技改基础上进行挖潜改造方案
将 R-2101A/B 两座消化池的工程液位提升至消化池浮渣门下沿（标高 22.20m）。该工程液位尚未达到消化池设计的最大工程污泥液位（尚低 1.3m）。将消化池原设计工程液位提升 5.05m,挖潜 3,800m³（两座消化池），其最终获得的增加污泥处理量相当于增加了一座中型消化池。得益于技改使得搅拌性能得到强化、而其它加热，投泥、循环等其它设施均利用现状，只是对消化装置局部进行技改。
该系统经过1年多的稳定运行，进一步提高了套子湾污水处理厂的运行管理水平，提高了污水处理效能，既解决了原有搅拌系统的能力不足和沉淀死角的问题，又实现了厌氧污泥消化系统的挖潜扩能，减少沿海污染物排放量，利用改进后产生的更多沼气发电，实现清洁能源的利用，改善城市水体环境和市容环境、改善生活环境，积极推动污水处理厂的智能化应用和低碳运行都具有重要意义。
三、性能指标
整个项目投资230万元，通过2023年一年运行测算指标，单池有效容积从9560方，提高到11060方，有机质降解率从35%提高到50%，日平均进泥量415.65m/d，提高553m/d，平均消化时间从23天，降低20天，年污泥处理量（5%）从303426.09吨/年，提高至403690吨/年，增加100263.91吨进泥量，按20%的消减量，减少外远污泥16602.78吨，按每吨处理费238元/吨，直接经济效益年节约395万元，增加沼气产量2822472.40m3/年，每年减少CO2排放量27623.68吨/年。同时，还节约了污泥处置的电费、药剂费、设备检修费等间接费用。
四、与国内外同类技术比较
本项目的稳定运行进一步提高了套子湾污水处理厂的运行管理水平，既解决了原有搅拌系统的能力不足和沉淀死角的问题，又实现了厌氧污泥消化系统的挖潜扩能。通过本次对烟台消化装置的技改和挖潜，在并不增加大规模土建和设备资金投入情况下，就相当于获得新建一座中型消化池的优良工程和工程效果。在全国其他区域硝化池运行过程中，同样存在的搅拌效果不佳导致产气量、处理量低的情况，结合其具体工况，提高搅拌效果、做好改造工作，有着深远的意义。
五、成果创造性、先进性
针对套子湾污水处理厂硝化池原有的TECHFINA搅拌喷嘴技术存在的“中心开花”搅拌形式的局限性，既结合实际、降低成本，在提质增效前提下，对该系统进行改造，旨在解决搅拌效率不足，污泥混合不均匀，进面影响沼气的产生，导致消化池的整体运行效率低下。其先进性主要体现在以下几方面：
1.‌保留并优化TECHFINA设置，减少投资成本
保留原有的TECHFINA搅拌喷嘴，‌利用其已存在的布置，‌减少新设备的投资成本。对TECHFINA喷嘴进行维护和调整，‌确保其处于最佳工作状态，‌提高搅拌效率。‌
2.‌增加PassavantⅢ型组合搅拌系统，增加搅拌和混合能力
‌组合搅拌的优势‌：‌PassavantⅢ型组合搅拌系统可能具有更高的搅拌效率和更好的污泥混合均匀性。‌通过组合式搅拌，‌可以更有效地解决污泥沉淀问题，‌提高沼气产量。‌
搅拌体系布局‌：‌在单座消化池内形成5组搅拌体系，‌每组搅拌系统独立工作但又相互补充，‌确保整个消化池内的污泥都能得到充分的搅拌和混合。‌
喷嘴融入‌：‌将TECHFINA喷嘴融入新的组合搅拌系统中，‌利用其原有的位置和喷射特性，‌与新搅拌系统协同工作，‌进一步提升搅拌效果。‌
3.‌增加搅拌系统自控系统，提升系统规范性、准确性、灵活性‌
通过新增沼气搅拌自控系统，在污泥搅拌时间和方式规律化，使消化池内污泥配合稳定的投泥量，利于消化运行和污泥菌群的稳定状态。‌
按既定程序梯次开启或相应关闭，交替形成不同形态的搅拌模式，可以达到翻滚式搅拌效果，功能强劲，使得固态物质在消化池保持悬浮。让消化池中污泥得到充分搅拌匀质，最大化促进厌氧生物菌的生长繁殖。还保证消化池内无死角。实现全自动、多方式、全方位的搅拌形态，真正达到充分、科学、高效，完全完善原设计的不足。
4.挖潜革新，实现扩容
采取技术措施优化，提升原有工程液位，消化池消化污泥的容积才能得到有效扩展，厌氧消化工程更为深入和全面。

一、推广应用范围、条件和市场前景
烟台消化装置搅拌系统在经过新增搅拌系统技改后，再实施挖潜更是具有十分积极的现实意义。挖潜不仅仅是增加消化池污泥量的容积，实际也是通过对整个消化系统的技改、得益于通过技改和工程优化进一步弥补原消化系统存在的缺陷，而在对整个消化系统全面认识的基础上，采取简单而又有效的技术措施，合理进行挖潜革新，才可能使得现有 R-2101A/B 消化池储存污泥的容积部分得到有效的增加，才能真正达到消化系统挖潜之目的。
结合烟台消化装置实际，改造原搅拌系统带来的技术、经济、环境和环保的效益是不可低估的，通过技改新增污泥搅拌系统，它将使得厌氧反应从原来仅停留在消化池中心的局部，扩展改发为消化池整体，再采取技术措施优化，提升原有工程液位，消化池消化污泥的容积能得到有效扩展，厌氧消化工程更为深入和全面。由此使得消化池全面消除了沉淀，确保有效的厌氧容积不被泥砂占用，当然也就确保了厌氧消化工程的良性循环、促进了厌氧消化生物反应。
通过本次对烟台消化装置的技改和挖潜，在并不增加大规模土建和设备资金投入情况下，就相当于获得新建一座中型消化池的优良工程和工程效果。在全国其他区域硝化池运行过程中，同样存在的搅拌效果不佳导致产气量、处理量低的情况，结合其具体工况，提高搅拌效果、做好改造工作，有着深远的意义。
二、存在的问题及改进意见
1.存在的问题
（1）本项目研发只针对以前硝化池采用中心曝气的系统，设计、结构完善的系统不在此课题的研发范围内。
（2）项目中提到的硝化增容改造，需要建立在有改造空间的系统中，如果没有改造空间，则无法实现。
（3）项目成果仅可以在类似项目进行了推广应用，如何将成果转化、推广至其他硝化系统中应用，还需要进行进一步的总结和优化。
2.改进意见
（1）继续对类似硝化系统的工艺、运行流程、操作原理等相关要点进行分析，在持续运行中，不断挖潜和提出新的技术创新点。
（2）针对此课题研究成果，组织相关部门、技术人员、现场车间等，进行课题成果学习，提升技术人员素质水平。
（3）进行课题成果相关技术参数总结、分析，与类似工艺结构的污水厂加强沟通技术沟通与联系，树立试点、示范，加强课题成果的推广与应用。
（4）据此成果，编制操作手册、操作流程，进一步强化技术成果标准，在后续运行中，加强管控，为进一步总结经济效益成果打下基础。
（5）根据近期成果运行情况，加强设备维保、保养，为持续、稳定运行打下坚实基础。