污泥处理综合知识

1、污泥处理污泥的处理和处置城市污水处理厂所产生的污泥约为处理的水的体积的 0.3 0.5 左右 （含水率 97%）。这些污泥，属于固体废弃物，一般富含有 机物、病菌等，若不加处理随意堆放，将对周围环境造成新的污染。污泥的处理和处置，就是要通过适当的技术措施，使污泥得到再 利用或以某种不损害环境的形式重新返回到自然环境中。在排水工程 中，将改变污泥性质称为处理，而安排出路称为处置。在城市污水处理厂中， 污泥处理所需的费用占总投资的 20%-50%。 污泥处理的目的：1、使污水厂正常运行，确保污水处理效果；2、使易腐化发臭有机物稳定处理；3、妥善处理有害、有毒物质；4、综合利用有用物质，变害为利；

2、减量化、稳定化、无害化、资源化一、污泥的来源、性质和数量1、污泥的来源、性质及主要指标 城市污水厂的污泥主要有： 栅渣、沉砂池沉渣、初沉池污泥和二 沉池生物污泥等。栅渣呈垃圾状， 沉砂池的沉渣主要含有比重较大的无机颗粒， 所 以这两者一般作为垃圾处置。初沉池污泥和二沉池生物污泥， 因富含有机物， 容易腐化、破坏 环境，必须妥善处置。表征污泥性质的主要参数或项目有： 含水率与含固率、 挥发性固 体、有毒有害物含量以及脱水性能等。 含水率与含固率 含水率是污泥中水含量的百分数。 含固率是污泥中固体或干泥含量的百分数。干污泥量是湿泥量与含固率的乘积。通常含水率在 85%以上时，污泥呈流态，65% -

3、85 %时呈塑态； 低于60%时，则呈固态。 .挥发性固体挥发性固体（用VSS表示），是指污泥中在600C的燃烧炉中能被 燃烧，并以气体逸出的那部分固体。通常用于表示污泥中的有机物的量，常用mg/ L表示，有时也用重量百分数表示。VSS也反映污泥的稳定化程度。 .污泥中的有毒有害物质城市污水处理厂的污泥中含有病菌、病毒、寄生虫卵及重金属等。 污泥中的重金属是主要的有害物质，重金属含量超过规定的污泥 不能用作农肥。 .污泥的脱水性能脱水性能主要指，污泥过滤去除水分的难易，即滤速的快慢。影 响脱水性能的因素，主要是污泥的化学成分、胶体性质、污泥颗粒与 水的亲和力。主要评价指标为：比阻抗值；毛细吸水

4、时间2、污泥量 初沉污泥量V =100L qv103(100_ P)r式中:V初沉污泥量，m3/d;qv污水流量，m3/d;n 沉淀池中悬浮物的去除率，%P 0进水中悬浮物浓度， mg/L； 污泥含水率，%P 污泥密度，以1 000kg/m3计。 剩余活性污泥量a、剩余活性污泥量以VSS（挥发性固体计）:Px 二 YqvLso - *e）-KdxVPX 剩余活性污泥，kg vss /d;Y 产率系数kg VSS/kgBOD5, 般采用0.50.6; p s0曝气池入流的BOD5kg/m3p se 二沉池出流的 BOD5kg/m3qv曝气池设计流量，m3/d;Kd内源代谢系数，一般采用 0.06

5、0.1d-1;p X曝气池的平均 VSS浓度，kg/m3;V 曝气池容积，m3;b、剩余活性污泥量以SS（悬浮固体）计:pss 二式中:Pss剩余活性污泥量，kgSS/ df之值，一般采用0.60.75C、剩余活性污泥量以体积计100PssVss 二（100- P）p式中：Vss剩余活性污泥量，m3/d；Pss 产生的悬浮固体 kgSS/d;P污泥含水率，;p 污泥密度，以1 000kg /m3计。3、污泥中的水分及其对污泥处理的影响.污泥中的水分a、游离水又称间隙水70%左右。这部分存在于污泥颗粒间隙中的水，约占污泥水分的 水一般借助重力可与泥粒分离。b、毛细水存在于污泥颗粒间的毛细管中，称

6、为毛细水，约占污泥水分的20左右。需较大的外力才能从分离，如机械力。C、内部水粘附于污泥颗粒表面的附着水和存在于其内部 （ 包括生物细胞内 的水）的内部水，约占污泥中水分的 10左右。只有干燥或焚烧才能 分离。 污泥中的水分对污泥处理的影响含水率大于 98的污泥， 一般要考虑浓缩， 使含水率降至 96左 右，以减少污泥体积，有利于后续处理。为了便于污泥处置时的运输，污泥要脱水，使含水率降至 80以 下，失去流态。用板框压滤的方法进行污泥脱水。二、污泥的处置及其前处理1、污泥的处置 污泥处置的基本问题是利用适当的技术措施，为污泥提供出路， 同时要认真考虑污泥处置所产生的各种环境和经济问题，并按一

7、定的 要求（ 法规、条例等 ） 妥善地解决。 农业利用 填埋：污泥单独填埋或者与垃圾混合填埋是常用的最终处置方 法。污泥在填埋之前要经过稳定处理，在选择填埋场时要研究该处的 水文地质条件和土壤条件，避免地下水受到污染。对填埋场的渗滤液 应当收集并作适当处理，场地径流应妥善排放。填埋场的管理非常重 要，要定期监测填埋场附的地下水、 地面水、 土壤中的有害物 （ 如重金 属） ，还要注意沼气的排放。 焚烧：焚烧可使污泥体积大幅度减小，且可灭菌。污泥灰量大 约是含水率 75的污泥的 110。焚烧后的灰烬可填埋或利用。焚烧 时的尾气必须进行处理。焚烧设备的投资和运行费用都比较大，在单 纯用作处置手段时

8、需要慎重研究。 投放海洋：为避免海岸线及近海污染，要求将污泥投入远洋。 投入远洋虽暂时没有出现问题，但后果可能极为严重，已在各国环保 人员和公众当中引起激烈的争论，遭到严厉的批评。因此，一般不使用。2、污泥处置的前处理 浓缩：是降低污泥含水率的最简单有效的方法，使剩余活性污泥 的含水率约从 992，下降到 97 5左右，污泥体积缩到原来的 1/3 左右。稳定：为了避免污泥进入环境时，污泥有机部分发生腐败，污染 环境，在其脱水之前先进行降解。调理：使经过稳定的污泥如果脱水性能变好。干化：使脱水污泥的含水率由60%80%左右，降至 低于10%。 经过各级处理， 100kg 湿污泥转化为干污泥时，重

9、量常不到5kg。三、污泥浓缩污泥浓缩的方法：沉降法；气浮法；离心法1 、沉降法 间歇式污泥浓缩池 间歇浓缩池可建成矩形或圆形，见图 20-4 ，多用于小型污水处理厂(站)。间歇浓缩池设计的主要参数是停留时间。如果停留时间太短，浓 缩效果不好；太长不仅占地面积大，还可能造成有机物厌氧发酵，破 坏浓缩过程。停留时间的长短最好经过试验决定，在不具备试验条件 时，可按不大于 24 h 设计，一般取 912 h。浓缩池的上清液，应回流到初沉池前重新进行处理。 连续运行的浓缩池可采用沉淀池的形式， 一般为竖流式 (或辐流 式) ，连续式浓缩池的合理设计与运行取决于对污泥沉降特性的确切掌 握。设计参数主要包

10、括：a、 浓缩池的固体通量单位时间内，通过浓缩池任一断面的干固 体量 kg/(m2.h) 或 kg/(m2.d) ；b、 水力负荷 单位时间内，通过单位浓缩池表面积的上清液溢流量m3/ (m2 h)或 m3/ (m2.d);c、水力停留时间(h或d)。按固体通量计算出浓缩池的面积之后，应与按水力负荷核算的面积相比较，取其大值。初沉污泥最大水力负 荷可取1.2-1.6m3 / (m2h)，剩余活性污泥取 0.20.4m3/(m2 h)。浓缩池的有效水深一般采用 4m当采用竖流式浓缩池时，其水深 按沉淀部分的上升流速不大于 0.1mms 计算。浓缩池容积应按污泥在 其中停留 1016h 进行核算，

11、不宜过长。2、气浮浓缩法 气浮浓缩是依靠微小气泡与污泥颗粒产生粘附作用，使污泥颗粒的密度小于水而上浮， 并得到浓缩。 气浮法对于浓缩密度接近于水的、 疏水的污泥尤其适用，对于浓缩时易发生污泥膨胀的、易发酵的剩余 活性污泥，其效果尤为显著。3、离心浓缩法 原理：利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋转的离心机中受到不同的离心力而使两者分离，达到浓缩的目的。被分离的污泥和 水分别由不同的通道导出机外。离心浓缩机呈全封闭式，可连续工作。一般用于浓缩剩余活性污泥等难脱水物。 污泥在机内停留时间只有 3min 左右，出泥含固率可达 4以上。衡量离心浓缩效果的主要指标有出泥含固率和固体回收率等。固 体回收

12、率即浓缩后污泥的固体总量与入流污泥中的固体总量的比值。离心法缺点：电耗很大，在达到相同的浓缩效果时，其电耗约为 气浮法的10倍；一般需要添加 PFS(聚合硫酸铁)、PAM聚丙烯酰胺) 等助凝剂。污泥处理处置的基本工艺可分为以下几类：(1) 浓缩-前处理-脱水-好氧消化-土地还原；(2) 浓缩f前处理f脱水f干燥f土地还原；(3) 浓缩前处理脱水焚烧(或热分解)灰分填埋；( 4)浓缩-前处理-脱水-干燥-熔融烧结-做建材；( 5)浓缩-前处理-脱水-干燥-做燃料；( 6)浓缩-厌氧消化-前处理-脱水-土地还原；(7) 浓缩-蒸发干燥-做燃料；(8) 浓缩湿法氧化脱水填埋；四、污泥无害化、资源化利

13、用项目1、工艺技术要求：( 1)有效除去污泥中的重金属，生成无害化物质；( 2 )实现了污泥杀菌、消毒、除臭目的；(3)无“三废 ”污染问题，可实现零排放 ;( 4)发展发酵工艺、设备简易、方法简单、能耗低、易于实施；( 5)制作建材用料；( 6)所得有机酸类肥料在土壤中易于氨化， 是农作物最容易吸收 的高效有机肥料； 经省农科院多次施用及专家组论证 ( 有田间试验报告 及专家组论证报告 ) 证明：对农作物增产增收、 恢复自然风味、 改良土 壤三大功能 , 均具有显著的效果。2、工艺设计原理：( 1)在污泥中加入催化剂等物质， 在微加热不产生废气的一定工 艺条件下，使污泥中的微生物及菌体细胞壁

14、发生破解反应；微生物及 菌体分解成含氮有机物(主组分为蛋白质)和非含氮有机物(主组分 为葡萄糖)，此时溶液中的有机物质主要由蛋白质、糖类、脂肪、木质 素、纤维素、以及腐殖质组成。再在微加热不产生废气的催化工艺条 件下 , 发生如下的分解反应：I,蛋白质水解生成有机酸：蛋白质 H2O- RCHNH2COOHH,纤维素水解生成葡萄糖：( C6H10O)5 nnH2O- nC6H12O6山，葡萄糖分解生成乳酸：C6H12O-6 2C3H2O4 3H2O 此外，还有木质素分解生成酚、醛和酸类物质等。( 2)污泥中较小分子量、 “碳氮比 ”较低的腐殖酸， 与钾、 钠、氨、钙、镁、铁(K+、Na+、NH阡

15、、Ca2+、Mg2+、Fe3+)等离子结合，生成腐殖酸盐类而保留于污泥中（3）污泥中较大分子量、 碳氮比”较高的腐殖质，比较难于分解， 污泥中原来就已存在的腐殖质与重金属 铬（Cr）、镉（Cd）、铅（Pb）、 汞（Hg）、砷（As）等形成的不溶于水的沉淀物，仍以固相形式保留 在污泥中。（4）溶液进行过滤，将滤渣加入硅酸盐（黄泥、粘土等）进行高 温烧结，使重金属沉淀物生成无害的硅酸盐而除去（烧结成砖块作建 筑材料）。（5）通过前述分解反应，达到了杀菌、消毒、除臭目的，所得有 机酸、腐殖质、有机酸盐等组分及腐殖酸盐类混合物，可进一步浓缩 制成高肥效的有机肥料；或再造粒、干燥，制得颗粒状有机复合肥料

16、 （参见原理图）。3、具体生产工艺及参数：以上的催化剂我们分别以添加剂1#、2#、3#、4#来命名，我们通过各个不同的处理环节加入不同量的添加剂，让它的处理效果达到国 家标准。具体的工艺原理图是：处理思路说明:1、若处理含水率为 80%的污泥，先将污泥从水厂运到污泥处理公 司，存放到贮泥池进行厌氧发酵，在这个过程中产生的甲烷气体作为 后段脱水后的污泥烘干的主要能源，另外一方面又可以杀灭污泥中大 部分的有害病菌和病毒，这是无害化的一部分，储放数天（主要根据 泥量来决定存放时间） ，然后再用污泥泵将泥抽入圆形搅拌槽，加入 4#添加剂对污泥进行脱水预处理的化学调理， 4#添加剂对污泥中的重 金属、有机物起到稳定化处理的作用，减少或者消除污泥中重金属的 毒性， 5 分钟后，加入 2#添加剂，进一步杀除污泥内细菌和病毒，以 及钝化污泥中的重金属，继续破坏污泥的胶体结构，达到无害化、稳 定化处理的目的。经过以上一系列生化、物化处理后的污泥，我们称为熟污泥；再 将处理好的熟污泥注入板框机，通过上述加入添加剂处理后，可以将 污泥