第7章 污泥处理和处置

1、第七章第七章 污泥处理和处置污泥处理和处置第一节 概述第二节 污泥浓缩 第三节 污泥的稳定和调理第四节 污泥脱水第五节 污泥的最终处置及综合利用第一节 概述 1、根据污泥从废水处理过程的来源分、根据污泥从废水处理过程的来源分（1）初次沉淀污泥（初沉污泥）初次沉淀污泥（初沉污泥）：污水一级处理过程（初次沉淀污水一级处理过程（初次沉淀池）中产生的污泥。池）中产生的污泥。（2）剩余活性污泥和腐殖污泥）剩余活性污泥和腐殖污泥：污水二级生化处理过程（二次沉污水二级生化处理过程（二次沉淀池）中产生的污泥，其中活性污泥法二沉池外排的多余污淀池）中产生的污泥，其中活性污泥法二沉池外排的多余污泥称剩余活性污泥。

2、泥称剩余活性污泥。（3）消化污泥）消化污泥(熟污泥熟污泥)：生污泥经厌氧消化处理后产生的污泥。生污泥经厌氧消化处理后产生的污泥。 生污泥生污泥是指初沉池和二沉池产生的、未经厌氧消化的污泥。（4）化学污泥）化学污泥：化学法处理污水所产生的污泥。化学法处理污水所产生的污泥。2、根据污泥成分和性质分、根据污泥成分和性质分（1）有机污泥（）有机污泥（2）无机污泥（沉渣）无机污泥（沉渣）一、污泥的分类一、污泥的分类 二、污泥的特性二、污泥的特性1、含有机物多，性质不稳定，易腐败发臭、含有机物多，性质不稳定，易腐败发臭2、有毒有害物质在废水处理时富集到污泥中，有害物质含量高。、有毒有害物质在废水处理时富集

3、到污泥中，有害物质含量高。 3、含水率高，呈胶状结构，可用管道输送，不易脱水。、含水率高，呈胶状结构，可用管道输送，不易脱水。4、含较多的植物营养元素，适当处理后可作为肥料。、含较多的植物营养元素，适当处理后可作为肥料。5、含病原菌及寄生虫卵，流行病学上不安全。、含病原菌及寄生虫卵，流行病学上不安全。三、污泥的性质指标三、污泥的性质指标1、污泥含水率、污泥含水率（PW）、含固率、含固率（PS）和污泥体积和污泥体积（V） PW = W /（W+S） 100% PS = S / （W+S） 100% = 100% - PW 式中，W：污泥水分质量；S：污泥固体质量。 污泥含水率高（95%99.8%

4、），相对密度接近1，因此当污泥含水率变化时，可用下式近似计算湿污泥的体积： V1 / V2 = PS2 / PS1 =（100% - PW2 ）/（ 100% - PW1） 式中， V1、V2 ：含水率分别为PW1、PW2（含固率分别为PS1、PS2）时湿污泥的体积。(污泥含水率低于65%时不适用)2、挥发性固体和灰分、挥发性固体和灰分（1）挥发性固体（或称灼烧减重，）挥发性固体（或称灼烧减重，VSS）：）：污泥在污泥在600下下灼烧后挥发掉的固体成分。灼烧后挥发掉的固体成分。 VSS表示污泥中有机物的含量。单位mg/L或用%表示。（2）灰分（或称固定性固体、灼烧残渣非挥发性固体）灰分（或称固

5、定性固体、灼烧残渣非挥发性固体）：污污泥泥在在600下灼烧后的残渣。下灼烧后的残渣。 灰分表示污泥中无机物的含量。3、可消化程度：、可消化程度：表示污泥中可被消化降解的有机物数量。表示污泥中可被消化降解的有机物数量。4、湿污泥相对密度、湿污泥相对密度 湿污泥相对密度：湿污泥相对密度：是指湿污泥质量（污泥水分质量是指湿污泥质量（污泥水分质量与干固体质量之和）与同体积水的质量之比。与干固体质量之和）与同体积水的质量之比。5、污泥中有毒有害物质、污泥中有毒有害物质 如：病菌、病毒、寄生虫卵、重金属等。6、污泥的脱水性能、污泥的脱水性能 常用比阻抗值（比阻抗值（r r）或毛细吸水时间（毛细吸水时间（C

6、STCST）表示。四、污泥处理和处置的一般工艺流程四、污泥处理和处置的一般工艺流程 污泥浓缩 污泥稳定 污泥调理 污泥脱水 和干化 降低污泥含水率降低污泥含水率, ,缩小污泥体积。缩小污泥体积。避免污泥发生腐败，也有利于后续脱水。避免污泥发生腐败，也有利于后续脱水。改善污泥的脱水性能。改善污泥的脱水性能。进一步降低污泥含水率，使污泥转变为固态，进一步降低污泥含水率，使污泥转变为固态，缩小污泥体积，减少污泥重量。缩小污泥体积，减少污泥重量。第二节 污泥浓缩 一、污泥中的水分存在形式一、污泥中的水分存在形式1、游离水（间隙水）：、游离水（间隙水）：存在于泥粒间隙中，约占污泥水分的70%，借助外力可

7、与泥粒分离。2、毛细水：、毛细水：存在于泥粒间的毛细管中，约占污泥水分的20%。3、内部水：、内部水：包括存在于泥粒表面的附着水附着水和泥粒内部（包括微生物细胞内）的内部水内部水，约占污泥水分的10%。二、污泥浓缩的目的二、污泥浓缩的目的 污泥的含水率很高，一般为污泥的含水率很高，一般为95%95%99.8%99.8%，体积很大。污泥浓缩，体积很大。污泥浓缩的目的是降低污泥含水率，缩小污泥体积，有利于对污泥的输送的目的是降低污泥含水率，缩小污泥体积，有利于对污泥的输送和后续处理。和后续处理。 如：剩余活性污泥含水率从99.2%降至97.5%，体积缩至约原来的1/3。污泥浓缩只能去除部分游离水，

8、浓缩后的含水率约为95%97%。1、重力浓缩法：使用最广泛和最简便的一种浓缩方法。2、气浮浓缩法3、离心浓缩法三、污泥浓缩的方法三、污泥浓缩的方法1、重力浓缩法（沉降法）、重力浓缩法（沉降法）（1）特点）特点 优点：优点：运行费用低。 缺点：缺点：浓缩池体积大，浓缩时间长可能引起污泥腐败；上清液BOD浓度较高，若回流到污水处理系统中将增加BOD负荷。（2）重力浓缩法的分类：）重力浓缩法的分类：按照运行方式可分为 1）连续式：）连续式：连续式污泥浓缩池（图1、图2）采用沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式，多用于大、中型污水处理厂。 2）间歇式：）间歇式：间歇式污泥浓缩池可建成矩形或圆形，常用于小型

9、污水处理厂。2、气浮浓缩法、气浮浓缩法（1）气浮浓缩的基本原理）气浮浓缩的基本原理 气浮浓缩是依靠在罐内溶入过量的空气后，突然减压释放出大量微小气泡，微气泡稳定地附着在污泥颗粒上并迅速上升，使污泥强制上浮而得到浓缩。（2）特点）特点 优点：优点：1）气浮法对于密度接近于水、亲水性不佳的污泥，浓缩效果尤为显著； 2）气浮池停留时间较短，容积较小； 3）由于通入压缩空气，可进一步满足生化需氧量的要求 ，从而避免污泥腐败发臭和脱氮上浮。 缺点：缺点：1）运行费用较高； 2）运行管理较复杂。3、离心浓缩法、离心浓缩法（1）离心浓缩法的基本原理）离心浓缩法的基本原理 通过高速旋转的离心机的离心力使污泥中

10、的泥水分离，从而达到污泥浓缩的目的。（2）特点）特点 优点：优点：1）固体回收率高，污泥浓缩的效果好； 2）占地面积小，卫生条件好。 缺点：缺点：1）与气浮法相比，离心法一般需要添加化学助凝剂（如聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺）来提高污泥浓缩效果； 2）达到同样的浓缩效果，电耗约为气浮法的10倍。第三节 污泥的稳定和调理 （一）污泥稳定的目的：（一）污泥稳定的目的：通过降低污泥中的通过降低污泥中的VSSVSS含量或通过含量或通过杀灭污泥中的微生物，避免有机污泥外排时发生腐败、杀灭污泥中的微生物，避免有机污泥外排时发生腐败、污染环境，也有利于污泥的进一步脱水。污染环境，也有利于污泥的进一步脱水。（二）稳

11、定污泥的方法（二）稳定污泥的方法1、污泥（厌氧）消化法、污泥（厌氧）消化法：常用方法常用方法。2、污泥好氧消化法、污泥好氧消化法3、氯气氧化法、氯气氧化法：污泥中投加氯气消毒，杀灭微生物以稳定污泥。4、石灰稳定法、石灰稳定法：污泥中投加石灰至pH12，抑制微生物生长。5、热处理法、热处理法：利用高温杀灭微生物以稳定污泥，同时还能改善污泥的脱水性能。一、污泥的稳定一、污泥的稳定（三）污泥消化1、污泥污泥消化消化设备设备：主要构筑物为消化池消化池。2、影响消化的因素、影响消化的因素：（1）温度）温度：一般采用中温消化（3035）。（2）碳氮比）碳氮比： 1020 ：1 较合适。 （3）生熟污泥配比

12、）生熟污泥配比：投配率须恰当。如加入的生污泥过多，挥发性酸将累积。（4）有毒物质含量）有毒物质含量：主要是重金属和某些阴离子。（5）酸碱度）酸碱度：最适pH值6.87.2（实际运行以7.07.3为佳）（6）搅拌）搅拌：可缩短消化时间，提高产气量。3、污泥好氧消化 污泥好氧消化在曝气池中进行，曝气时间长达1030天，类似活性污泥法，是在延时曝气活性污泥法的基础上发展起来的。好氧消化的主要优缺点好氧消化的主要优缺点优点优点 （1）消化温度相同时，所需要较短，一般不需要加热； （2）污泥水中BOD5浓度较低； （3）无臭气； （4）好氧消化后污泥的脱水性能较好； （5）运行较方便；（6）设备费较少。

13、缺点缺点 （1）需要供应空气，动力费用高； （2）无甲烷气体产生； （3）去除寄生虫卵和病原微生物的效果较差。二、污泥的调理2、污泥的调理方法、污泥的调理方法（1）化学调理）化学调理(加药调理加药调理)法：法：污泥中加入混凝剂。常用方法常用方法。（2）加热调理法：）加热调理法：一定压力下（11.5MPa）对污泥短时间加热（160200）。（3）其他方法：）其他方法：淘洗法、冷冻法、辐射法等。1、污泥调理的目的、污泥调理的目的 污泥中的固体物质主要是腐殖质，亲水性强，脱水困难。污泥中的固体物质主要是腐殖质，亲水性强，脱水困难。污泥调理的目的是破坏污泥的胶体结构，使污泥脱稳、凝聚，污泥调理的目的是

14、破坏污泥的胶体结构，使污泥脱稳、凝聚，改善污泥的脱水性能。改善污泥的脱水性能。第四节 污泥脱水 进一步降低污泥含水率，从而缩小污泥体积，减轻进一步降低污泥含水率，从而缩小污泥体积，减轻污泥重量，以满足污泥综合利用或进一步处置的要求。污泥重量，以满足污泥综合利用或进一步处置的要求。一、污泥脱水的目的一、污泥脱水的目的污泥脱水去除的是污泥的毛细水和表面附着水。脱水后的污泥含水率约为60%80%，体积为原来的1/101/5，污泥从液态转变为固态。若对脱水污泥进一步干化，也只能去除污泥的部分内部水。干化污泥的含水率为10%30%，甚至低于10%。二、污泥脱水的方法二、污泥脱水的方法 污泥脱水是依靠过滤

15、介质（如：滤布，粒状介质，多孔性的陶瓷、塑料、金属材料）两面的压力差作为推动力，使水分强制通过过滤介质，固体颗粒被截留在介质上，以达到脱水的目的。（图：过滤原理）污泥脱水的方法污泥脱水的方法有： 机械脱水机械脱水、自然干化自然干化。1、污泥的机械脱水、污泥的机械脱水 机械脱水是污泥脱水的主要方法机械脱水是污泥脱水的主要方法。包括：（1 1）真空过滤法：）真空过滤法：转鼓真空过滤机（图）。（2 2）压滤法：）压滤法：带式压滤机(图1、图2)、板框压滤机(图)。（3 3）离心法：）离心法：转筒式离心脱水机（图）。 目前,带式压滤机发展最快，其次是板框压滤机和转筒离心机，真空过滤机曾被广泛使用，现在逐渐被取代。 污泥脱水后若需进一步干化，可采用污泥干燥器干燥，但费用较高。2、污泥的自然干化、污泥的自然干化（1 1）人工滤层干化场）人工滤层干化场需人工铺设滤