1、污泥含水率污泥含水率第5章 污泥的濃縮、調(diào)質(zhì)破解與脫水處理技術(shù)第5章 污泥的濃縮、調(diào)質(zhì)破解與脫水處理技術(shù)本章內(nèi)容學(xué)習(xí)內(nèi)容：主要介紹污泥處理處置的關(guān)鍵問(wèn)題。污泥的分類與性質(zhì)污泥濃縮與調(diào)質(zhì)污泥脫水 污泥干化學(xué)習(xí)要求：重點(diǎn)學(xué)習(xí)污泥物質(zhì)組成及性質(zhì)，掌握污泥濃縮脫水的方法的技術(shù)特點(diǎn)，熟悉污泥干化處理的工藝流程。本章內(nèi)容學(xué)習(xí)內(nèi)容：主要介紹污泥處理處置的關(guān)鍵問(wèn)題。第一節(jié) 概述第一節(jié) 概述一 污泥的來(lái)源與分類污泥是什么？污泥是以有機(jī)物為主要成分的沉淀物。12 本技術(shù)政策所稱城鎮(zhèn)污水處理廠污泥（以下簡(jiǎn)稱“污泥”），是指在污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的半固態(tài)或固態(tài)物質(zhì)，不包括柵渣、浮渣和沉砂。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)部、科

2、技部印發(fā)的城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策（試行）( 建城200923號(hào) 2009-02-18實(shí)施)自然沉淀池中截留的懸浮物質(zhì)（廢水中早已存在的）由原來(lái)的溶解性物質(zhì)和膠體物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)的沉淀物質(zhì)（廢水處理過(guò)程逐漸形成的）這些沉淀物、顆粒物和懸浮物統(tǒng)稱為污泥。WEF (Water Environment Federation) 定義：“生物固體”（Biosolid）“一種能夠有效利用的富含有機(jī)質(zhì)的城市污染產(chǎn)生物” (1995)一 污泥的來(lái)源與分類污泥是什么？12 本技術(shù)政策所稱城鎮(zhèn)2、污泥的來(lái)源（1）城市污水處理廠 swage原污水粗格柵細(xì)格柵污水提升泵房沉砂池氧化溝二沉池排入水體二沉

3、池排出的污泥污泥提升泵房污泥濃縮池儲(chǔ)泥池污泥脫水車(chē)間脫水污泥外運(yùn)2、污泥的來(lái)源（1）城市污水處理廠 swage原污水粗格柵（2）自來(lái)水廠主要的處理工藝是混凝沉淀和過(guò)濾，顆粒和膠體（固體部分），沉淀池和濾池中排除的水（液相部分）。原水濁度與SS相關(guān)性分析Cornwell D A. Management of Water Treatment Plant Sludges.In:Sludge and Its Ultimate Disposal,Ann Arbor Science,1981（2）自來(lái)水廠主要的處理工藝是混凝沉淀和過(guò)濾，顆粒和膠體（固（3）城市水體疏浚工程城市水體有持續(xù)性的養(yǎng)護(hù)（疏浚）的需

4、要，疏浚后的水體沉積物即為固水混合的城市水體疏浚淤（底）泥。 南京夫子廟景區(qū)秦淮河清淤 武漢市沙湖清淤 （3）城市水體疏浚工程城市水體有持續(xù)性的養(yǎng)護(hù)（疏浚）的需要，（4）城市建筑工地城市建筑工地泥漿是城市建筑廢棄物的一種，主要產(chǎn)生于城市建筑工程的基礎(chǔ)施工（如混凝土灌注樁基施工）和建筑地質(zhì)勘查（勘探井鉆挖）過(guò)程中。（4）城市建筑工地城市建筑工地泥漿是城市建筑廢棄物的一種，主二. 城市污水污泥的分類按來(lái)源特征生活污水污泥和工業(yè)廢水污泥按成分和某些性質(zhì)有機(jī)污泥、無(wú)機(jī)污泥、親水性污泥、疏水性污泥按污泥處理的不同階段生污泥、濃縮污泥、消化污泥、脫水污泥、干化污泥按污泥來(lái)源柵渣、沉砂池沉渣、浮渣、初次沉淀

5、污泥、剩余活性污泥、腐殖污泥、化學(xué)污泥二. 城市污水污泥的分類按來(lái)源特征城市污水處理廠中的污泥的分類特點(diǎn)污泥類型來(lái) 源污 泥 特 性柵 渣格 柵包括粒徑足以在格柵上去除的各種有機(jī)或無(wú)機(jī)物，有機(jī)物料的數(shù)量在不同的季節(jié)有所不同；柵渣量約為 20cm3/m3，主要受污水水質(zhì)影響。沉渣沉砂池?zé)o機(jī)固體顆粒的量約為30cm3/m3，這些固體顆粒中含有有機(jī)物，特別是油脂，顆粒容易沉淀。 初次沉淀污泥初次沉淀池初次沉淀污泥，以有機(jī)物為主，易腐爛發(fā)臭，極不穩(wěn)定，色呈灰黑，膠狀結(jié)構(gòu)，親水性，相對(duì)密度約1.02。剩余活性污泥二次沉淀池剩余活性污泥以有機(jī)物為主，相對(duì)密度約為1.006，不易脫水。浮 渣初沉或二次沉淀池

6、主要來(lái)自初次沉淀池和二次沉淀池，其成分較復(fù)雜，含有油脂、植物和礦物油、動(dòng)物脂肪、菜葉、毛發(fā)、紙和棉織品等，浮渣的數(shù)量約為8g/m3.城市污水處理廠中的污泥的分類特點(diǎn)污泥類型來(lái) 源污 泥4. 污泥的產(chǎn)生量污泥產(chǎn)量噸污水污泥量約0.30.5kg，即0.30.5V典型市政污水處理廠：污水40 萬(wàn)t/d,污泥200t/d（20% DS） 目前，武漢市投入運(yùn)行的城市污水處理廠有8座，污水處理規(guī)模為106104m3/d，每天污泥產(chǎn)量約為200t/d； 至2020年，武漢市城市污水處理量將上升到274.5104m3/d，每天產(chǎn)生污泥量將達(dá)1355t。年污泥產(chǎn)生量達(dá)50萬(wàn)t 。武漢市水環(huán)境治理與維護(hù)規(guī)劃4.

7、污泥的產(chǎn)生量污泥產(chǎn)量噸污水污泥量約0.30.5kg，5. 污泥的產(chǎn)生量至2008年，中國(guó)城市污水處理廠每年排放的污泥產(chǎn)量(干重)約 150 萬(wàn)噸/年；每年增長(zhǎng)率大于 10%/年 。中國(guó)城市污水若全部得到處理，則產(chǎn)生污泥量(干重)約900萬(wàn)噸/年，占全國(guó)總固體廢棄物的 3.2 % 。5. 污泥的產(chǎn)生量至2008年，中國(guó)城市污水處理廠每年排放的污泥問(wèn)題開(kāi)始提上日程的原因是什么？ 污泥問(wèn)題日益顯得突出的原因在于早期建設(shè)的一批污水處理廠在長(zhǎng)期摸索和試驗(yàn)后，仍然沒(méi)有找到好的處置方案，而用于堆放、棄置、填埋的資源越來(lái)越少，各地環(huán)保部門(mén)的監(jiān)管力度加強(qiáng)，而我國(guó)的污水處理正在以前所未有的速度發(fā)展和擴(kuò)大，污泥的處

8、置成為一個(gè)棘手的問(wèn)題。 按照我國(guó)的城市人口基數(shù)，既便只有1億人口的污水被處理，每天也將產(chǎn)生52000噸含固率20的污泥泥餅，這部分泥餅如果按照最高2米來(lái)堆放，每年需要6000個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。對(duì)于城市來(lái)說(shuō)，周邊土地資源已經(jīng)難以滿足需要，因此污泥的合理處置必須進(jìn)行。以上數(shù)據(jù)來(lái)源中國(guó)水網(wǎng)2014年底公布材料污泥問(wèn)題開(kāi)始提上日程的原因是什么？ 污泥問(wèn)題日益6、污泥的問(wèn)題污泥污水處理廠數(shù)目越來(lái)越多污水處理廠規(guī)模越來(lái)越大河流、湖泊淤積日益嚴(yán)重垃圾填埋場(chǎng)越來(lái)越規(guī)范臨時(shí)棄放場(chǎng)地越來(lái)越難安排二次污染日益嚴(yán)重?!技術(shù)政策6、污泥的問(wèn)題污泥污水處理廠數(shù)目越來(lái)越多污水處理廠規(guī)模越來(lái)越三、污泥的性能指標(biāo)三、污泥的性能

9、指標(biāo)3.1 污泥的流動(dòng)相組成 流動(dòng)相水水溶性固體物質(zhì)水間隙水毛細(xì)水吸附水內(nèi)部水3.1 污泥的流動(dòng)相組成 流動(dòng)相水水溶性固體物質(zhì)污泥中水分分布狀態(tài)污泥中水分分布狀態(tài)1 間隙水重力水重力水是在重力和水位差作用下能在污泥顆粒中流動(dòng)的自由水。它是污泥顆粒中其它類型水的來(lái)源。重力水具有溶解能力，能傳遞靜水和動(dòng)水壓力，并對(duì)污泥起浮力作用 。1 間隙水重力水重力水是在重力和水位差作用下能在污泥顆粒2 毛細(xì)水由于毛細(xì)力的作用而充滿污泥毛細(xì)空隙中的水稱毛細(xì)水。一是上凹的彎液面產(chǎn)生向上的表面張力，可以把水上拉一定的距離；二是自身的重力使水滴向下運(yùn)動(dòng)。表面張力污泥中孔隙細(xì)水通道自由水上升毛細(xì)管水重力2 毛細(xì)水由于毛

10、細(xì)力的作用而充滿污泥毛細(xì)空隙中的水稱毛細(xì)水。3 吸附水結(jié)合水是指附著在污泥顆粒表面呈薄膜狀的水，受污泥表面靜電引力作用而不服從靜水力學(xué)規(guī)律，其冰點(diǎn)低于零度。有較大的粘滯性，較小的能動(dòng)性和不同的密度 。強(qiáng)結(jié)合水幾個(gè)到幾百個(gè)水分子厚度靜電引力很大，可達(dá)1000MPa喪失液體特性接近于固體平均密度為2g/cm3，冰點(diǎn)為-78弱結(jié)合水厚度從幾十到幾千個(gè)水分子厚接近一種粘滯水膜密度約1.31.774g/cm3，冰點(diǎn)仍低于03 吸附水結(jié)合水是指附著在污泥顆粒表面呈薄膜狀的水，受污4 內(nèi)部水結(jié)晶水存在于固體顆粒物質(zhì)晶體內(nèi)部或晶格之間的水，又稱化學(xué)結(jié)合水。沸石水以水分子（H2O）形式存在于礦物晶格空隙之中方沸

11、石（Na2Al2Si4O12nH2O）中所含的水是沸石水常溫下當(dāng)濕度下降時(shí)，所含的水可從沸石中逸出結(jié)晶水以水分子的形式進(jìn)入礦物的結(jié)晶格架并成為某些礦物的組成成分礦物加熱到400以上可分離（CaSO42H2O）結(jié)構(gòu)水以H+和OH-形式存在于礦物結(jié)晶格架中的水，在礦物中并不保持水分子（H2O）結(jié)構(gòu)白云母（KAl2AlSi3O10OH2），白云母只有加熱到400以上，H+和OH-才能分離出來(lái)4 內(nèi)部水結(jié)晶水存在于固體顆粒物質(zhì)晶體內(nèi)部或晶格之間的水3.2 污泥的有機(jī)物組成 元素組成碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、氯（Cl）六種元素的構(gòu)成關(guān)系化學(xué)組成（或化合物組成、分子結(jié)構(gòu)組成）毒害性

12、有機(jī)物組成PCBs、PAHs等有機(jī)生物質(zhì)組成可溶性糖類、纖維素、木質(zhì)素、脂肪、蛋白質(zhì)有機(jī)官能化合物組成醇、酸、酪、醚、芳香化合物、各種烴類微生物組成致病菌、病毒、寄生蟲(chóng)卵和有害昆蟲(chóng)卵等3.2 污泥的有機(jī)物組成 元素組成3.3 污泥的無(wú)機(jī)物組成污泥的毒害性無(wú)機(jī)物組成砷（As）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、汞（Hg）、鉛（Pb）、銅（Cu）、鋅（Zn）和鎳（Ni）8種元素污泥植物養(yǎng)分組成氮（N）、磷（P）、鉀（K）NH3-N、NO2-N、NO3-N和Org N顆粒P和溶解性P速效K和非速效K污泥的無(wú)機(jī)礦物組成鐵（Fe）、鋁（Al）、鈣（Ca）、硅（Si）元素的氧化物和氫氧化物3.3 污泥的無(wú)機(jī)物組成污

13、泥的毒害性無(wú)機(jī)物組成四、污泥的物理性質(zhì)定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量污泥所含水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。含水率的計(jì)算公式：含固率Ps的計(jì)算公式Pw：污泥含水率，%W：污泥中水分的質(zhì)量，gS：污泥中總固體的質(zhì)量，g1 污泥的含水率與含固率四、污泥的物理性質(zhì)定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量污泥所含水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。含污泥含水率及其狀態(tài)名稱含水率%名稱含水率%柵渣80浮渣9597沉渣60生物滴濾池污泥腐殖污泥9698慢速濾池93初次沉淀污泥9597快速濾池97混凝污泥93壓氧消化污泥活性污泥初次沉淀污泥8590空氣曝氣9899活性污泥9094純氧曝氣9698含水率污泥狀態(tài)含水率污泥狀態(tài)90幾乎為液體6070幾乎為固體8090粥狀物50粘土狀7

14、080柔軟可塑狀污泥含水率及其狀態(tài)名稱含水率%名稱含水率%柵渣80浮渣952 污泥的密度污泥密度：?jiǎn)挝惑w積污泥的質(zhì)量。污泥相對(duì)密度 c：污泥與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)水的密度之比c：污泥的相對(duì)密度S：干固體平均相對(duì)密度Pw：污泥含水率污泥干固體相對(duì)密度：污泥的中揮發(fā)性固體所占百分?jǐn)?shù)為pv其密度為v，灰分的密度為a，則可用下式計(jì)算：揮發(fā)性固體比重一般等于1.0，灰分的比重為2.52.65，以2.5計(jì)則：2 污泥的密度污泥密度：?jiǎn)挝惑w積污泥的質(zhì)量。c：污泥的相對(duì)3 污泥的體積污泥的體積為污泥中水的體積與固體體積兩者之和課堂練習(xí)：已知初次沉淀污泥的含水率為90%，揮發(fā)性固體含量65%。求干污泥的密度和濕污泥的密度？

15、污泥質(zhì)量為100g時(shí)的體積是多少？3 污泥的體積污泥的體積為污泥中水的體積與固體體積兩者之和課污泥體積與含水率的關(guān)系污泥的質(zhì)量和含水（固）率存在一定的比例關(guān)系：?jiǎn)栴}：污泥含水率從97.5%降低到95%時(shí)，求污泥體積？污泥體積與含水率的關(guān)系污泥的質(zhì)量和含水（固）率存在一定的比例污泥含水率與體積變化污泥固體物質(zhì)(DS)含量為2kg時(shí)含水率 %體積 m398100965092258412.5686.25污泥含水率與體積變化污泥固體物質(zhì)(DS)含量為2kg時(shí)含水率當(dāng)污泥含水率較低時(shí)如何計(jì)算含水率？適用于含水率大于65%的污泥，當(dāng)含水率低于65%以下，污泥顆粒之間的空隙不再被水填滿時(shí)，就形成泥餅，體積與

16、質(zhì)量不再符合前述的關(guān)系，僅存在以下關(guān)系：污泥除了含有固體外，還含有很多氣泡，此時(shí)，泥餅具有體積大體不變的特點(diǎn)，泥餅體積為：V泥餅體積ms污泥中干固體的質(zhì)量污泥孔隙率，一般在4050%s干固體的相對(duì)密度w水的密度當(dāng)污泥含水率較低時(shí)如何計(jì)算含水率？適用于含水率大于65%的污4 污泥的比阻（SRF, specific resistance to filtration）比阻：?jiǎn)挝恢亓康奈勰嘣谝欢▔毫ο逻^(guò)濾時(shí)，濾餅單位干重所具有的阻力，單位為m/kg。反映了水分通過(guò)污泥顆粒所形成的泥餅時(shí)，所受阻力的大小。過(guò)濾開(kāi)始時(shí)，濾液僅需克服過(guò)濾介質(zhì)的阻力，當(dāng)濾餅逐漸形成后，還必須克服濾餅本身的阻力。 Dp 為過(guò)濾壓

17、力，N/m2A 為過(guò)濾介質(zhì)面積，m2 為過(guò)濾液的動(dòng)力粘度，Ns/m2 為單位過(guò)濾介質(zhì)上被截留的固體質(zhì)量，kg/m3由公式（5-4）可見(jiàn)，污泥比阻與過(guò)濾壓力及過(guò)濾面積的平方成正比，而與濾液的動(dòng)力粘度及濾餅的干固體重量成反比，并取決于污泥的性質(zhì)，不同的污泥種類，其比阻差別較大。4 污泥的比阻（SRF, specific resistan連接好裝置，用少量水把濾紙潤(rùn)濕，調(diào)節(jié)真空度為40-50 mm Hg.把100mL濾液倒入布氏漏斗并開(kāi)始計(jì)時(shí)t。記下不同時(shí)問(wèn)的濾液體積V，直至濾餅龜裂，真空度破壞再持續(xù)一段時(shí)間。將濾餅烘干稱量，計(jì)算出單位過(guò)濾液在過(guò)濾介質(zhì)上被截留的固體質(zhì)量。繪制t/V - V圖，從直線

18、斜率求出b 值，代入公式進(jìn)一步求出比阻r 。比阻測(cè)定步驟: 布氏漏斗試驗(yàn)連接好裝置，用少量水把濾紙潤(rùn)濕，調(diào)節(jié)真空度為40-50 mm5 毛細(xì)吸水時(shí)間（CST: Capillary Suction Time ）毛細(xì)吸水時(shí)間指污泥與濾紙接觸時(shí)，在毛細(xì)管作用下，水分在濾紙上滲透1cm長(zhǎng)度的時(shí)間（s）。反映了污泥中自由水的過(guò)濾性能，是污泥比阻測(cè)定的一種替代形式，在一定范圍內(nèi)，毛細(xì)吸水時(shí)間與其比阻有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系。越大，脫水性能愈差，反之脫水性能愈好。CST測(cè)定儀是一種經(jīng)驗(yàn)發(fā)明，缺少與污泥脫水性能相關(guān)的理論依據(jù)，由于操作的熟練程度不同，引入的誤差也較大。5 毛細(xì)吸水時(shí)間（CST: Capillary Su

19、ctio污泥物理化學(xué)性質(zhì)總述污泥物理化學(xué)性質(zhì)總述污泥最終處置與利用技術(shù)路線污泥最終處置與利用技術(shù)路線第二節(jié) 污泥的調(diào)理第二節(jié) 污泥的調(diào)理污泥調(diào)理的目的與方法定義：指采用物理、化學(xué)或生物學(xué)的方法處理污泥，使污泥中水分容易分離的過(guò)程。目的：改善污泥濃縮或脫水的性能，提高污泥濃縮和機(jī)械脫水設(shè)備的處理效率。方法：物理調(diào)理：淘洗、熱處理、凍融處理、超聲波化學(xué)調(diào)理：化學(xué)添加劑改性生物調(diào)理：好氧消化、厭氧消化、生物瀝浸污泥調(diào)理的目的與方法定義：指采用物理、化學(xué)或生物學(xué)的方法處理污泥的穩(wěn)定為什么要對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定處理？二級(jí)處理和多數(shù)一級(jí)處理的污泥都含有大量有機(jī)物，投放到自然界，仍將受微生物的作用，繼續(xù)對(duì)環(huán)境造成

20、危害，所以需采取措施降低其有機(jī)物含量或使其暫時(shí)不產(chǎn)生分解，稱之為污泥穩(wěn)定。污泥穩(wěn)定的方法有？生物穩(wěn)定就是在人工條件下加速微生物對(duì)有機(jī)物的分解，使之變成穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物或不易被生物降解的有機(jī)物的過(guò)程；化學(xué)穩(wěn)定就是采用化學(xué)藥劑殺死微生物，使有機(jī)物在短期內(nèi)不致腐敗的過(guò)程。污泥的穩(wěn)定為什么要對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定處理？淘洗處理目標(biāo)污泥經(jīng)厭氧消化后，其揮發(fā)性固體大為降低，但其重碳酸鹽堿度可由數(shù)百mg/l增加到20003000mg/l，按固體量計(jì)算增加60倍以上反應(yīng)機(jī)理：鐵鹽混凝劑：2FeCl33Ca(HCO3)2 2Fe(OH)33CaCl26CO22FeCl33NH4HCO3 Fe(OH)33NH4Cl3CO2鋁

21、鹽混凝劑：Al3+3HCO3- Al(OH)33CO2Al2(SO4)33Ca(HCO3)2 2Al(OH)33CaSO46CO2淘洗處理目標(biāo)洗滌后堿度、COD、NH3-N、pH值的變化淘洗次數(shù)1次2次3次淘洗后的水堿度(mg/l)17.627.69.314.36.257.651.676.5COD (mg/l)100627075931142439886201394NH3-N (mg/l)210322115.5199.513359.5119pH7.348.057.258.057.58.057.18.02洗滌后堿度、COD、NH3-N、pH值的變化淘洗次數(shù)1次2次化學(xué)調(diào)理化學(xué)調(diào)理向污泥中投加各種絮

22、凝劑進(jìn)行混凝，使污泥形成顆粒大、孔隙多和結(jié)構(gòu)強(qiáng)的濾餅。無(wú)機(jī)混凝劑鋁系：Al2(SO4)318H2O、Al2(SO4)3K2SO412H2O及AlCl3鐵系：FeCl3、Fe(SO4)Cl、FeSO47H2O、Fe2(SO4)3有機(jī)高分子絮凝劑合成高分子絮凝劑：聚丙烯酰胺（PAM）及其陰離子型、陽(yáng)離子型和兩性型衍生物、PAM產(chǎn)品約占整個(gè)高分子絮凝劑產(chǎn)銷(xiāo)量的80%天然高分子絮凝劑：羧甲基纖維素(CMC）等纖維素衍生物、羧甲基淀粉等水溶性淀粉衍生物、殼聚糖衍生物等化學(xué)調(diào)理化學(xué)調(diào)理高溫加壓處理法在170200下，壓力為9.81104Pa1.47106Pa，反應(yīng)時(shí)間為12h。熱處理后的污泥經(jīng)濃縮即可使含

23、水率降低到8087%，比阻降低1.01011s2/g再經(jīng)機(jī)械脫水，污泥含水率可降到3045%高溫加壓處理法在170200下，壓力為9.81104P生物調(diào)理法污泥消化污泥的消化包括好氧消化和厭氧消化。好氧消化（aerobic digestion）運(yùn)行操作比較方便和穩(wěn)定，處理過(guò)程中需排出的污泥量少。但運(yùn)行費(fèi)用大，能耗亦高。適用于污泥數(shù)量少、規(guī)模較小的處理廠。厭氧消化（anaerobic digestion）成本低，能產(chǎn)生甲烷和有機(jī)肥料，不僅現(xiàn)在是，而且未來(lái)仍將是應(yīng)用最為廣泛的污泥穩(wěn)定化工藝。生物調(diào)理法污泥消化污泥的消化包括好氧消化和厭氧消化。亞洲最大污泥處理設(shè)施全面開(kāi)建亞洲最大污泥處理設(shè)施全面開(kāi)建

24、 有效提升上海世博環(huán)保水平白龍港蛋形消化池開(kāi)始設(shè)備安裝 建成后每天處理204噸干污泥上海白龍港污泥處理消化池群外裝修施工進(jìn)入倒計(jì)時(shí)亞洲最大污泥處理設(shè)施全面開(kāi)建亞洲最大污泥處理設(shè)施全面開(kāi)建 有卵形厭氧消化池卵形厭氧消化池第三節(jié) 污泥的濃縮第三節(jié) 污泥的濃縮污泥的濃縮的目的污泥濃縮脫水的主要對(duì)象是間隙水，它占污泥含水總量的70，因此，濃縮是減少污泥體積最經(jīng)濟(jì)有效的方法。目前污泥濃縮最常用的方法有：重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮和水力旋流濃縮等。污泥的濃縮的目的污泥濃縮脫水的主要對(duì)象是間隙水，它占污泥含水3.1 重力濃縮法一、重力沉降過(guò)程分成四種形態(tài)：自由沉降、干涉沉降、區(qū)域沉降和壓縮沉降1自由沉降

25、固體顆粒濃度很低，沉降中，顆?；ゲ慌鲎?，呈單顆粒狀態(tài)，各自獨(dú)立的完成沉降過(guò)程2干涉沉降 固體顆粒濃度增大到50500mg/L，顆粒碰撞產(chǎn)生絮凝作用，粒徑與質(zhì)量增大，沉降速度加快3區(qū)域沉降 當(dāng)懸浮物濃度大于500mg/L，相鄰的顆粒之間互相妨礙、干擾，各自相對(duì)位置保持不變，顆粒群結(jié)合成整體向下沉降，與澄清水之間形成清晰的液固界面。4壓縮沉降 懸浮物濃度非常大或者如區(qū)域沉降終止后，固體顆粒都堆積在沉降槽的底部。重力作用而壓縮，顆粒層變形，懸浮液得到濃縮。3.1 重力濃縮法一、重力沉降過(guò)程二、連續(xù)式重力濃縮池(1)濃縮池的固體通量固體過(guò)流率，即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)濃縮池任一斷面上單位面積的干固體重量，單位

26、是kg/(m2d) ；國(guó)內(nèi)?？刂圃?070 kg/(m2d)，日本控制在6090 kg/(m2d)。(2)面積水力負(fù)荷即單位時(shí)間內(nèi)單位表面積上溢流出的上清液流量，單位為m3/(m2d) ；(3)攪拌速度和排泥控制固體物在濃縮池中的水力停留時(shí)間(h或d) 。濃縮池內(nèi)的狀態(tài)分三個(gè)區(qū)：幾乎不含固體顆粒的澄清區(qū)污泥進(jìn)行沉淀的沉降區(qū)沉降污泥承受壓密作用的底部壓縮區(qū) 二、連續(xù)式重力濃縮池(1)濃縮池的固體通量濃縮池內(nèi)的狀態(tài)分三帶刮泥機(jī)的連續(xù)式重力濃縮池帶刮泥機(jī)的連續(xù)式重力濃縮池有刮泥機(jī)及攪動(dòng)?xùn)诺倪B續(xù)重力濃縮池有刮泥機(jī)及攪動(dòng)?xùn)诺倪B續(xù)重力濃縮池四、重力濃縮技術(shù)特點(diǎn)與缺陷重力濃縮利用固體與液體的密度差進(jìn)行壓縮沉

27、降，一般固體與水的密度差愈大，重力濃縮的效果愈好。初沉污泥的密度平均為1.02-1.03g/cm3，因而初沉污泥容易實(shí)現(xiàn)重力濃縮?；钚晕勰嗟拿芏燃s在1.000-1.005g/cm3，當(dāng)污泥處于膨脹狀態(tài)時(shí)，其密度甚至?xí)∮谒?，重力濃縮的效果比較差。針對(duì)活性污泥難以沉降的特點(diǎn)，近年來(lái)氣浮濃縮逐漸取代重力濃縮，成為污泥濃縮的主要手段。四、重力濃縮技術(shù)特點(diǎn)與缺陷重力濃縮利用固體與液體的密度差進(jìn)行3.2 氣浮濃縮一、基本原理與特點(diǎn)1. 利用空氣改變固體密度，產(chǎn)生上浮的原動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)固液分離并濃縮的方法稱為氣浮濃縮 密度小于1g/cm3的固體可以直接進(jìn)行上浮分離，對(duì)密度大于1g/cm3的固體，則可以通過(guò)改變

28、其密度，使其小于1g/cm3實(shí)現(xiàn)固液分離。2. 氣浮法的特點(diǎn)含固率高于沉降法，低于離心法固體負(fù)荷和水力負(fù)荷較高，水力停留時(shí)間短沖擊負(fù)荷緩沖能力強(qiáng)，防止污泥在濃縮過(guò)程中的腐化電耗比沉降法高，比離心法低3.2 氣浮濃縮一、基本原理與特點(diǎn)二、氣浮濃縮的工藝流程和參數(shù)工藝參數(shù)空氣壓力循環(huán)水量氣固比進(jìn)水室氣浮池清液排水管回流加壓減壓閥二、氣浮濃縮的工藝流程和參數(shù)工藝參數(shù)進(jìn)水室重力濃縮與氣浮濃縮的比較 優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)重力濃縮運(yùn)行費(fèi)用低系統(tǒng)簡(jiǎn)單，管理簡(jiǎn)單停留時(shí)間長(zhǎng)、池容大，污泥可能腐化發(fā)臭和脫N上浮氣浮濃縮停留時(shí)間短，池容小，污泥不會(huì)腐化發(fā)臭和脫N上浮運(yùn)行費(fèi)用高，系統(tǒng)復(fù)雜，管理麻煩重力濃縮與氣浮濃縮的比較 優(yōu)點(diǎn)缺

29、點(diǎn)重力濃縮運(yùn)行費(fèi)用低系統(tǒng)簡(jiǎn)單原理利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中受到不同的離心力而使兩者分離，達(dá)到濃縮的目的效果指標(biāo)出泥含固率，3min停留時(shí)間，含固率可達(dá)到4固體回收率濃縮后污泥的固體總量與入流污泥中的固體總量的比值3.3 離心濃縮法密度為2g/cm3,直徑0.01mm的顆粒在水中的沉降速度是0.33cm/min,如果增加其重力加速度為3000g, 沉降速度可增大到990cm/min原理利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中受到不轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)用于污泥濃縮的運(yùn)行參數(shù)污泥種類入流污泥含固率/%濃縮后污泥含固率/%高分子聚合物需要量/（g.kg-1污泥干固體）固體物質(zhì)

30、回收率/%剩余活性污泥0.51.5810085900.51.59095厭氧消化污51.59095普通生物濾池污泥2389090959110.751.59597轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)用于污泥濃縮的運(yùn)行參數(shù)污泥種類入流污泥含固率/%第四節(jié) 污泥的脫水第四節(jié) 污泥的脫水污泥的脫水污泥脫水的作用：去除污泥中的毛細(xì)水和表面附著水，從而縮小其體積，減輕其質(zhì)量。自然干化脫水機(jī)械脫水過(guò)濾脫水離心脫水污泥的脫水污泥脫水的作用：去除污泥中的毛細(xì)水和表面附著水，從自然干化脫水自然干化采用污泥干化場(chǎng)，是利用天然的蒸發(fā)、滲濾、重力分離等作用，使泥水分離達(dá)到脫水的目的。是污泥脫水中最經(jīng)濟(jì)的方法。通過(guò)自然干

31、化，污泥的含水率可降低至75%，干化后的污泥壓成餅狀，可以直接運(yùn)輸。自然干化脫水自然干化采用污泥干化場(chǎng)，是利用天然的蒸發(fā)、滲濾、污泥干化床圍堤和隔墻輸泥槽濾水層排水系統(tǒng)水透水底層支柱與透明頂蓋鐵軌泥性氣候污泥干化床圍堤和隔墻輸泥槽濾水層排水系統(tǒng)水透水底層支柱與透明污泥的機(jī)械脫水及其設(shè)備脫水機(jī)械轉(zhuǎn)筒離心機(jī)板框壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)真空過(guò)濾機(jī)污泥的機(jī)械脫水及其設(shè)備脫水機(jī)械轉(zhuǎn)筒離心機(jī)板框壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)真空過(guò)濾脫水真空過(guò)濾機(jī)是目前使用較為廣泛的一種方法，使用的機(jī)械是真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)，國(guó)內(nèi)使用較多的是GP型轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)。真空過(guò)濾脫水真空過(guò)濾機(jī)是目前使用較為廣泛的一種方法，使用的機(jī)帶式壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)工藝的開(kāi)發(fā)成功的關(guān)鍵是濾帶的開(kāi)發(fā)，是合成有機(jī)聚合物發(fā)展的結(jié)果。 通常根據(jù)帶式壓濾機(jī)生產(chǎn)能力、污泥量來(lái)確定所需濾機(jī)寬度和臺(tái)數(shù)(一般不少于2臺(tái))，并需繪制脫水車(chē)間設(shè)備布置圖。帶式壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)工藝的開(kāi)發(fā)成功的關(guān)鍵是濾帶的開(kāi)發(fā)，是合成板框壓濾機(jī)工作原理：利用過(guò)濾介質(zhì)（常用為滌綸布）二面壓力差為推動(dòng)力，水被強(qiáng)制通過(guò)介質(zhì)，污泥截留在介質(zhì)表面。板框壓濾機(jī)工作原理：利用過(guò)濾介質(zhì)（常用為滌綸布）二面壓力差為壓濾機(jī)工況壓緊壓力：20Mpa 過(guò)濾壓力：8kg/cm2過(guò)濾面積：500m2 配板數(shù)量：127片脫水濾餅含水率：50%濾液： SS 400 mg/L、BOD5 15002500 mg/L壓濾機(jī)工況壓緊壓力：20