第5章 污泥处理

1、 第五章第五章 污泥的浓缩与脱水污泥的浓缩与脱水 第一节第一节 概述概述一、污泥的种类一、污泥的种类 按来源分：按来源分： 生活污水污泥、工业废水污泥、给水污泥生活污水污泥、工业废水污泥、给水污泥 按污泥从水中的分离过程分：按污泥从水中的分离过程分： 沉淀污泥（初沉池污泥、混凝沉淀污泥、化学沉淀污泥（初沉池污泥、混凝沉淀污泥、化学沉淀污泥）及生物污泥（包括腐殖污泥、剩余活性污沉淀污泥）及生物污泥（包括腐殖污泥、剩余活性污泥）泥） 按成分和性质分：按成分和性质分： 有机污泥和无机污泥；亲水性污泥和疏水性污泥有机污泥和无机污泥；亲水性污泥和疏水性污泥按污泥在不同的处理阶段分：按污泥在不同的处理阶段

2、分： 生污泥、浓缩污泥、消化污泥（熟污泥）、脱水生污泥、浓缩污泥、消化污泥（熟污泥）、脱水污泥、干化污泥、干燥污泥及污泥焚烧灰污泥、干化污泥、干燥污泥及污泥焚烧灰二、污泥中的水分及分离方法二、污泥中的水分及分离方法 含水率含水率 水分存在形式：间隙水、毛细管结合水、表面吸水分存在形式：间隙水、毛细管结合水、表面吸附水和内部水附水和内部水（一）间隙水（一）间隙水 存在于污泥颗粒间隙，约占污泥水分的存在于污泥颗粒间隙，约占污泥水分的70% 去除：去除： -浓缩分离浓缩分离 （二）毛细管结合水（二）毛细管结合水 污泥颗粒间形成一些小的毛细管，有裂纹形，楔污泥颗粒间形成一些小的毛细管，有裂纹形，楔形。

3、形。-裂纹毛细管结合水，楔形毛细管结合水裂纹毛细管结合水，楔形毛细管结合水 污泥水分的污泥水分的20% 去除：去除：-高速离心机，压滤机高速离心机，压滤机（三）表面吸附水（三）表面吸附水吸附在污泥表面的水。约占吸附在污泥表面的水。约占7%-加热法脱除。加热法脱除。 （四）内部水（四）内部水 存在与污泥颗粒内部或生物细胞内部的水，占污存在与污泥颗粒内部或生物细胞内部的水，占污泥水分的泥水分的3%-生物法破坏细胞膜去除胞内水；高温加热；冷生物法破坏细胞膜去除胞内水；高温加热；冷冻法。冻法。污泥内不同水分的强度大小及其去除方法：污泥内不同水分的强度大小及其去除方法： 内部水内部水表面吸附水表面吸附水

4、毛细管结合水毛细管结合水间隙水间隙水 污水脱水的难易除与水分在污泥中的存在形式有污水脱水的难易除与水分在污泥中的存在形式有关，还与污泥颗粒的大小和有机物含量有关关，还与污泥颗粒的大小和有机物含量有关-污泥消化，化学调理等改善脱水性能污泥消化，化学调理等改善脱水性能 表表5-1 常用脱水方法及其效果常用脱水方法及其效果三、污泥的输送三、污泥的输送1污泥的输送方法污泥的输送方法 管道输送、卡车输送、驳船输送管道输送、卡车输送、驳船输送2污泥的输送设备污泥的输送设备 隔膜泵、旋转螺栓泵、螺旋泵、混流泵、多级柱隔膜泵、旋转螺栓泵、螺旋泵、混流泵、多级柱塞泵、离心泵塞泵、离心泵四、污泥处置四、污泥处置

5、（一）利用：（一）利用： 建筑材料、农肥（重金属）、沼气，污泥蛋建筑材料、农肥（重金属）、沼气，污泥蛋白质中提取维生素，制造饲料。白质中提取维生素，制造饲料。 （二）处置：（二）处置： 填埋：稳定化，考虑地质，水文土壤条件，填埋：稳定化，考虑地质，水文土壤条件，保护地下水。保护地下水。 焚烧、海洋投弃焚烧、海洋投弃 第二节第二节 污泥浓缩污泥浓缩 去除间隙水，减容，去除间隙水，减容， -输送、消化、脱水、利用与处置输送、消化、脱水、利用与处置 主要有主要有 重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法 （一）、重力浓缩法（一）、重力浓缩法 间歇式浓缩池（小型处理厂）间歇

6、式浓缩池（小型处理厂） 图图5-2 间歇给料，设上清液排放管，排上清液间歇给料，设上清液排放管，排上清液后入料后入料 连续式浓缩池（大中型处理厂）连续式浓缩池（大中型处理厂） 图图5-3 中心管中心管-泥浆，拥挤沉降与浓缩。泥浆，拥挤沉降与浓缩。处理量大时候设置刮泥机。处理量大时候设置刮泥机。直径（m）周边池深（m）周边速度（m/min） 电机功率（kw）重量（kg）半桥全桥12按表1尺寸初沉池：2.43.0二沉池：1.62.4浓缩池：1.21.60.819203648140.826405016160.832706213181.542007980201.551409766221.5613011

7、647242.2707013433262.2801015219282.2895017005302.2989018791上图采用周边传动刮泥机结构主要由中心支座、桁架、传动装置、刮板等部分组成，该机为全桥（或半桥）周边传动刮泥，传动是由电机经行星摆线针轮减速机直接或通过链条驱动滚轮，以中心支座为圆心在池壁顶做圆周运行。-结构简单，耗电省，运行可靠，目前已广泛推广1-中心旋转支座2-导流筒3-桥架4-竖架5-刮板组合6-端梁及驱动机构7-底刮板8-刮渣装置9-排渣斗 （二）、气浮浓缩法（二）、气浮浓缩法 图图5-4 污泥气浮浓缩流程污泥气浮浓缩流程 原理：依靠大量微小气泡附着在污泥颗粒上，原理：依

8、靠大量微小气泡附着在污泥颗粒上，形成污泥颗粒形成污泥颗粒气泡结合体，进而产生浮力把污气泡结合体，进而产生浮力把污泥颗粒带到水表面达到浓缩的目的。泥颗粒带到水表面达到浓缩的目的。 -部分澄清水加压溶气气浮法部分澄清水加压溶气气浮法 图图5-4（三）离心浓缩法（三）离心浓缩法 原理利用污泥中固体阿颗粒和水的密度差异，原理利用污泥中固体阿颗粒和水的密度差异，在高速旋转的离心机中，固体颗粒和水分别受到大在高速旋转的离心机中，固体颗粒和水分别受到大小不同的离心力而使其固液分离，达到污泥浓缩的小不同的离心力而使其固液分离，达到污泥浓缩的目的。目的。 由于离心力比重力大几千倍，因此离心浓缩法由于离心力比重力

9、大几千倍，因此离心浓缩法占地面积小，造价低，但运行费用与机械维修费用占地面积小，造价低，但运行费用与机械维修费用较高。较高。 1，倒锥分离板型离心机，倒锥分离板型离心机 图图5-5 a 图图5-5 多层分离板间分离，澄清液沿着中心轴向多层分离板间分离，澄清液沿着中心轴向上从顶部派出。浓缩污泥从底部排出。上从顶部派出。浓缩污泥从底部排出。2 螺旋卸料离心机螺旋卸料离心机 图图5-5 b中心管进泥，离心力作用下固液分离，螺旋推进中心管进泥，离心力作用下固液分离，螺旋推进中继续浓缩中继续浓缩（四）其它浓缩法（四）其它浓缩法 离心筛网浓缩器、微孔滤机浓缩法离心筛网浓缩器、微孔滤机浓缩法 第三节第三节

10、污泥调理污泥调理 目的：改善污泥目的：改善污泥浓缩和脱水浓缩和脱水的性能，提高机械脱的性能，提高机械脱水设备的处理能力，水设备的处理能力， 方法：化学调理、淘洗、加热加压调理、冷冻融方法：化学调理、淘洗、加热加压调理、冷冻融化调理等化调理等一、化学调理一、化学调理 在污泥中加入适量的混凝剂、助凝剂等化学药在污泥中加入适量的混凝剂、助凝剂等化学药剂，使污泥颗粒絮凝，改善污泥脱水性能。剂，使污泥颗粒絮凝，改善污泥脱水性能。混凝剂：硫酸铝，混凝剂：硫酸铝，PAC等，聚丙烯酰胺；等，聚丙烯酰胺；二、淘洗二、淘洗 将污泥与将污泥与3-4倍污泥量的水混合而进行沉降分倍污泥量的水混合而进行沉降分离（仅适用于

11、消化污泥）离（仅适用于消化污泥） 目的：降低污泥中的碱度和粘度，以节省混凝目的：降低污泥中的碱度和粘度，以节省混凝剂的用量，提高浓缩效果，缩短浓缩时间。剂的用量，提高浓缩效果，缩短浓缩时间。 过程：泥水混合过程：泥水混合淘洗淘洗沉淀沉淀 三、加热加压调理三、加热加压调理 可使部分有机物分解，亲水性有机胶体物质水解，颗粒可使部分有机物分解，亲水性有机胶体物质水解，颗粒结构改变，从而改善污泥的浓缩与脱水性能结构改变，从而改善污泥的浓缩与脱水性能（一）高温加压调理（一）高温加压调理流程流程 图图5-6 170200度，度，1-1.5Mpa,40120min调理，浓缩后调理，浓缩后含水率可以到含水率可

12、以到80-87%，机械脱水，机械脱水，40-60%。问题：反应温度高于问题：反应温度高于75设备结垢，分离液中溶解性设备结垢，分离液中溶解性物质多，处理困难。物质多，处理困难。（二）低温加压调理（二）低温加压调理 流程同上流程同上 低于低于150度调理，控制有机物水解，分离液度调理，控制有机物水解，分离液BOD比比高温调理低高温调理低40-50%。四、四、 冷冻融化调理冷冻融化调理 将污泥交替进行冷冻与融化，通过改变污泥的物将污泥交替进行冷冻与融化，通过改变污泥的物理结构，使污泥易于浓缩脱水。理结构，使污泥易于浓缩脱水。 由于冷冻时的脱水作用以及形成冷冻结构时对污由于冷冻时的脱水作用以及形成冷

13、冻结构时对污泥颗粒施加了挤压力，同时可以脱除毛细水，改变泥颗粒施加了挤压力，同时可以脱除毛细水，改变了污泥粒子结构，调理后的污泥颗粒可凝结成相当了污泥粒子结构，调理后的污泥颗粒可凝结成相当大大 的凝聚物。的凝聚物。 采用缓慢冷冻，可以形成大的冰晶体，融化时水采用缓慢冷冻，可以形成大的冰晶体，融化时水泥易分离。快速冷冻相反。泥易分离。快速冷冻相反。 优点优点 经过调理后，沉淀过滤性能比调理前高几十倍。经过调理后，沉淀过滤性能比调理前高几十倍。 不存在有机物溶解问题，可以处理各种污泥不存在有机物溶解问题，可以处理各种污泥缺点动力费用高，不过比高温调理要经济，处试验阶段第四节第四节 污泥脱水污泥脱水

14、一、一、 真空过滤脱水真空过滤脱水 转鼓式真空过滤机转鼓式真空过滤机 图图5-7（空心转筒、分配头、污泥贮槽、真空系统、压（空心转筒、分配头、污泥贮槽、真空系统、压缩空气系统）缩空气系统） 1，转筒表面有滤布。，浸没深度1/3D2，径向隔板，每格有连通管与转筒一侧的分配头连接。3，分配头位于转筒一侧，有固定部件（分配负压，正压），转动部件头（连通作用） 滤饼形成区滤饼形成区、吸干区、吸干区、反吹区、反吹区、休止区、休止区（主要起正压与负压转换时的缓冲作用）（主要起正压与负压转换时的缓冲作用）流程图流程图 5-8链带式转鼓真空过滤机链带式转鼓真空过滤机 特点：能连续操作，运行平稳，可自动控制，特

15、点：能连续操作，运行平稳，可自动控制，处理量较大，滤饼含水率较高；污泥脱水前需进行处理量较大，滤饼含水率较高；污泥脱水前需进行预处理，附属设备较多，工序复杂，设备费用较高预处理，附属设备较多，工序复杂，设备费用较高二、压滤脱水二、压滤脱水（一）自动板框压滤机（一）自动板框压滤机 结构：结构： 原理：原理： 流程：流程：（二）厢式全自动压滤机（二）厢式全自动压滤机 只有滤板，没有滤框只有滤板，没有滤框 两面设有凹槽和凸条。凹槽排除滤液，凸条支撑两面设有凹槽和凸条。凹槽排除滤液，凸条支撑滤布。滤布。 特点：制造较方便，适应性大，自动操作，滤饼含特点：制造较方便，适应性大，自动操作，滤饼含水率较低；

16、间歇操作，处理量较低水率较低；间歇操作，处理量较低 三、滚压脱水三、滚压脱水结构：滚压轴和滤布结构：滚压轴和滤布原理：先将污泥浆进行化学调理后，给入浓缩段原理：先将污泥浆进行化学调理后，给入浓缩段，依靠重力作用浓缩脱水，使污泥失去流动性，不，依靠重力作用浓缩脱水，使污泥失去流动性，不致在压榨时被挤出滤布带。致在压榨时被挤出滤布带。对置滚压式和水平滚压式对置滚压式和水平滚压式特点：可连续操作，设备构造简单，滤饼含水率特点：可连续操作，设备构造简单，滤饼含水率较低；操作麻烦，处理量较低较低；操作麻烦，处理量较低四、离心脱水四、离心脱水 按分离因数的大小分类：高速离心脱水机（分离按分离因数的大小分类

17、：高速离心脱水机（分离因数因数3000）中速离心脱水机（分离因数中速离心脱水机（分离因数为为1500-3000）低速离心脱水机（分离因数低速离心脱水机（分离因数为为1000-1500） 按离心脱水原理分类：离心过滤机、离心沉降脱水按离心脱水原理分类：离心过滤机、离心沉降脱水机、沉降过滤式离心机机、沉降过滤式离心机（一）、离心过滤机（一）、离心过滤机 圆锥型和圆筒型圆锥型和圆筒型 主要用于粗粒沉渣的脱水（设备存在滤网堵塞和磨主要用于粗粒沉渣的脱水（设备存在滤网堵塞和磨损等机械部分的问题）损等机械部分的问题）（二）、离心沉降脱水机（二）、离心沉降脱水机 1圆筒型离心脱水机圆筒型离心脱水机 结构：结构： 流程：流程：2圆锥型离心脱水机圆锥型离心脱水机3沉降过滤式离心脱水机沉降过滤式离心脱水机 五、造粒脱水机五、造粒脱水机