第19章污泥的处理与处置

第十九章

污泥的处理与处置第一节

污泥来源与特性第二节污泥调理第三节浓缩第四节脱水第五节焚烧第六节综合利用污泥的处理和处置目的：（1）确保污水处理效果，防止二次污染；（2）使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理；（3）使有毒有害物质得到妥善处理或利用；（4）使有用物质得到综合利用，变害为利。

总之，污泥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。来源栅渣沉砂池沉渣初沉池污泥二沉池生物污泥富含有机物，易腐化，必须妥善处置城市污水厂产生的污泥量约为处理水体积的1%左右（0.5%~1.5%）,含水率99.2%左右。第一节污泥的来源与特性污泥性质表征参数含水率与含固率挥发性固体污泥中的有毒有害物质污泥的脱水性能含水率是污泥中水含量的百分数，含固率则是污泥中固体或干泥含量的百分数含水率在85％以上呈流态,65％~85％时呈塑态，低于60％呈固态当含水率变化时，可近似地用下式计算湿污泥的体积：污泥性质表征参数含水率与含固率挥发性固体污泥中的有毒有害物质污泥的脱水性能挥发性固体(用VSS表示)，是指污泥中在600ºC的燃烧炉中能被燃烧，并以气体逸出的那部分固体，反映污泥的稳定化程度用比阻(r)或毛细吸水时间(CST)评价重金属约50%转移到污泥中，污泥作为肥料，重金属离子含量应不超过“农用污泥中污染物控制标准”GB4284-84第二节污泥调理消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥与初沉污泥的混合污泥等在脱水之前应进行调理，以改善污泥的脱水性能。调理就是破坏污泥的胶态结构、减少泥水间的亲和力，改善污泥的脱水性能。方法化学调理法加热调理法淘洗调理法冷冻调理法加骨粒调理法1、化学调理法原理用化学药品破坏泥水间的亲和力，通过调理使污泥的比阻抗(或CST)降低(1)调理剂种类无机调理剂有机调理剂(2)调理剂投加量的确定作比阻抗r及CST与调理剂用量的关系曲线图确定最佳调理剂用量和品种。比阻抗值r当p为常数值时，可积分并整理成为下式：由此：比阻抗值的物理意义是单位干重滤饼的阻力，比阻抗值越大的污泥，越难过滤，其脱水性能也差。t/V与V呈直线关系，其斜率为：毛细吸水时间(CST)其值等于污泥与滤纸接触时，在毛细管的作用下，水分在滤纸上渗透1cm长度的时间，以秒计。CST值测定装置示意图2、加热调理法热调理使污泥在一定压力（1～1.5MPa）下短时间加热（160～200℃），使固体凝结，破坏凝胶体结构，降低污泥固体和水的亲合力。热调理法可用以调节各种有机废水污泥，包括难以处置的剩余活性污泥，最适宜于生物污泥。缺点是能耗较高，操作技术水平要求高，有臭气放出，且调理后的污泥在过渡后所得滤液有机物浓度很高。淘洗是在操作过程中将固体或固-液混合物与液体完全混合，使某些组分转移到液体中。3、淘洗调理法淘洗调理费用超过由于降低调理化学药品所节省的费用。从污泥中洗出来的细小固体在主要的废水处理装置中可能不能完全被截留，因而，现在不提倡采用这种方法。4.影响污泥调理效果的因素污泥性质调理剂品种污泥调理条件温度pH调理剂配制浓度混合条件污泥中的水分

(1)游离水:存在于污泥颗粒间隙中的水，称为间隙水或游离水，约占污泥水分的70％左右。这部分水一般借助外力可与泥粒分离。(2)毛细水:存在于污泥颗粒间的毛细管中，称为毛细水，约占污泥水分的20％左右。也有可能用物理方法分离出来。(3)内部水:黏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。有干化才能分离，但也不完全。第三节污泥浓缩污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。方法重力浓缩气浮浓缩离心浓缩一、重力浓缩主要用于浓缩剩余活性污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。1.间隙式污泥浓缩池停留时间一般为9~12h。上清液回到初沉池前重新处理。2.连续式污泥浓缩池浓缩池的固体通量[kg/(m2·h)或kg/(m2·d)]水力负荷[m3/(m2·h)或m3/(m2·d)]水力停留时间(h或d)有刮泥机及搅动栅的连续重力浓缩池

1-中心进泥管；2-上清液溢流管；3-排泥管；4-刮泥机；5-搅动栅

二、气浮浓缩法气浮浓缩是依靠微小气泡与污泥颗粒产生黏附作用，使污泥颗粒的密度小于水而上浮，并得到浓缩。1.气浮浓缩系统的组成气浮浓缩系统主要由加压溶气装置和气浮分离装置两部分组成。主要设计参数:污泥负荷、气固比、水力负荷、回流比污泥负荷单位时间内，通过气浮池断面的干固体量，单位为kg/（m2.h）或kg/（m2.d）气浮池污泥负荷:污泥种类负荷/（kg.m-2.d-1)空气曝气的活性污泥25～75空气曝气的活性污泥经沉淀后50～100纯氧曝气的活性污泥经沉淀后60～15050%的初沉污泥+50%的活性污泥经沉淀后100～200初次沉淀池污泥至260三、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，达到浓缩的目的效果指标出泥含固率，3min停留时间，含固率可达到4％固体回收率浓缩后污泥的固体总量与入流污泥中的固体总量的比值污泥种类入流污泥含固率/%浓缩后污泥含固率/%高分子聚合物需要量/（g.kg-1污泥干固体）固体物质回收率/%剩余活性污泥0.5-1.58-10085-900.5-1.590-95厌氧消化污泥1-38-10080-900.5-1.590-95普通生物滤池污泥2-38-9090-959-110.75-1.595-97转筒式离心机用于污泥浓缩的运行参数第四节污泥脱水一、概述污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水，从而缩小其体积，减轻其质量。二、污泥的自然干化1.污泥干化床的构造围堤和隔墙输泥槽滤水层排水系统不透水底层支柱和透明顶盖轻便铁轨返回2.污泥干化床脱水效果的影响因素气候条件污泥性质污泥调理3.污泥干化床的设计决定面积划分块数干化床面积三、污泥的机械脱水及其设备脱水机械转筒离心机板框压滤机带式压滤机真空过滤机1.带式压滤机带式压滤机工艺的开发成功的关键是滤带的开发，是合成有机聚合物发展的结果。2.污泥离心脱水和转筒式离心机污泥离心脱水的原理与离心分离、离心浓缩相同，即利用转动使污泥中的固体和液体分离。(1)转筒式离心机的构造和脱水过程:污泥切割机进泥螺杆泵脱水用高分子絮凝剂溶药与投加装置(2)转筒离心机的选择:根据离心机的处理能力，即每台机每小时处理湿污泥立方米数，或每台机每小时处理干污泥千克数来决定的。3.板框压滤机(1)板框压滤机的构造(2)板框压滤机的选用根据污泥量、过滤机的过滤能力来确定所需过滤面积和压滤机台数及设备布置。滤板、滤框和滤布

工作原理：利用过滤介质（常用为涤纶布）二面压力差为推动力，水被强制通过介质，污泥截留在介质表面。滤板、滤框和滤布组合后的工作状况示意图第五节焚烧一、概述焚烧是一种常用的污泥最终处置方法，它可破坏全部有机质，杀死一切病原体，并最大限度地减少污泥体积。当污泥自身的燃烧热值很高，或城市卫生要求高，或污泥有毒物质含量高，不能被利用时，可采用焚烧处理。焚烧是去除污泥中绝大部分毛细管水、吸附水和颗粒内部水的方法。返回二、污泥的干燥与焚化设备2.流化床焚化炉炉下堆放一层厚约0.9m的砂层。热空气由下部鼓入，在815℃使砂层呈流化状态。污泥投加到砂层中后，水分迅速蒸发，进而进行燃烧。废气由炉顶引入空气预热器使空气预热，之后经除尘净化后排放。流化床炉还设有投砂口、点火