03第一章：固體廢棄物的預(yù)處理(污泥處理、固化)

1、1-4 污泥處理污泥處理 一、污泥的概述一、污泥的概述二、污泥的濃縮與消化二、污泥的濃縮與消化三、污泥的調(diào)理三、污泥的調(diào)理四、污泥的脫水四、污泥的脫水1.污泥的概念 在給水和排水（包括污水）處理過(guò)程中，需采用各種分離的方法去掉溶解的、懸浮的或膠體的固體物質(zhì)，從不同方法產(chǎn)生的沉渣統(tǒng)稱為污泥。1-4 污泥處理 一、污泥的概述2. 污泥的種類(lèi) A、按成分 有機(jī)污泥 無(wú)機(jī)污泥 B、按性質(zhì) 親水性污泥 疏水性污泥1-4 污泥處理 一、污泥的概述 C、按成因 沉淀污泥 初沉污泥 混凝土污泥 化學(xué)沉積污泥 生物污泥 腐殖污泥 剩余性污泥 D、按來(lái)源 生活污泥 工業(yè)污泥 給水污泥1-4 污泥處理 一、污泥的概

2、述3. 污泥中的水分 按水在污泥中的存在形式可分出4種：A、間隙水 存在于污泥顆粒之中，約占污泥水分70%，一般用濃縮法脫去。B、毛細(xì)管水 存在于污泥顆粒毛細(xì)管中，約占污泥水分的20%，一般用高速離心機(jī)脫去。1-4 污泥處理 一、污泥的概述C、表面吸附水 吸附在污泥顆粒的表面，約占污泥水的7%，一般用加熱法脫去；D、內(nèi)部水 存在于污泥顆粒內(nèi)部或微生物細(xì)胞內(nèi)的水，約占污泥水的3%，這部分水很難除去，嚴(yán)格地講，這不屬于污泥中的水，是物質(zhì)水。 一、污泥的概述1-4 污泥處理 4. 污泥處理的目的 A、減少水分、降低體積，為后續(xù)處理、運(yùn)輸和利用創(chuàng)造條件； B、使污泥衛(wèi)生化、穩(wěn)定化。因?yàn)橛卸喾N病原體，有

3、生活條件，會(huì)發(fā)臭、致病； C、改善污泥的成分和某種性質(zhì)，有利于能源和資源的回收與利用。 1-4 污泥處理 一、污泥的概述5. 污泥的處理與處置A、利用方面 a.建筑材料：污泥焚燒+粘土、硅砂，制磚； b.用作農(nóng)肥：如果重金屬不超標(biāo)，可直接作農(nóng)肥； c.制沼氣：有機(jī)污泥，經(jīng)厭氧處理可制沼氣，回收能源。 一、污泥的概述1-4 污泥處理 B、處理方面 a.填埋：當(dāng)污泥穩(wěn)定、無(wú)流出、溶出也不發(fā)臭和自燃時(shí)，可直接填埋； b.焚燒：對(duì)有毒污泥可經(jīng)過(guò)脫水后焚燒； c.海洋投棄：對(duì)特種有害污泥，如焚燒達(dá)不到的目的，也可先經(jīng)過(guò)固化后投棄遠(yuǎn)海。 1-4 污泥處理 一、污泥的概述1.的是初步脫水，縮小體積，但仍保持

4、其流體性質(zhì)，便于輸送、消化、脫水等。脫水后的污泥的含水率仍90%，可用泵輸送；2.濃縮方法及設(shè)備 A、重力濃縮1-4 污泥處理 二、污泥的濃縮與消化a. 間隔式濃縮池處理量小，用于小工廠；參見(jiàn)，圖1-45 1-4 污泥處理 b. 連續(xù)式濃縮池處理量大，用于大、中型廠礦；參見(jiàn)，圖1-46 1-4 污泥處理 B、氣浮濃縮法 依靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒上，把顆粒帶到水面上以達(dá)分離。（類(lèi)似于浮選） C、離心濃縮法 通過(guò)高速離心機(jī)脫水 1-4 污泥處理 二、污泥的濃縮與消化3. 污泥的消化 是指在人工控制條件下，通過(guò)微生物的代謝作用，使污泥中的有機(jī)物穩(wěn)定化。又可分： 有空氣（氧氣）的好氧消化； 無(wú)空

5、氣（氧氣）的厭氧消化。 二、污泥的濃縮與消化1-4 污泥處理 目的目的：是改善污泥濃縮和脫水的性能，提高機(jī)械脫水設(shè)備處理的能力。1.化學(xué)調(diào)理 在污泥中加入適量的混凝劑、助凝劑等化學(xué)藥劑，增大污泥顆粒的疏水性質(zhì)，使之更便于脫水。 2. 淘洗 是將污泥與自身3-4倍的水混合，降低了污泥中的堿度和粘度，以節(jié)省混凝劑的用量，提高濃縮效率。1-4 污泥處理 三、污泥的調(diào)理3. 加熱加壓調(diào)理 加熱加壓使部分有機(jī)質(zhì)分解，親水性有機(jī)膠體水解，使顆粒結(jié)構(gòu)改變，便于脫水。 高溫加壓：170 200 低溫加壓： 1504. 冷凍融化調(diào)理 將污泥交替性進(jìn)行凍結(jié)與融化，改變污泥的物理結(jié)構(gòu)，以便脫水，效果特好?？刹挥没炷?/p>

6、劑。注：這其中有水的純凈作用、毛細(xì)運(yùn)移作用，微觀擠壓作用等。1-4 污泥處理 三、污泥的調(diào)理 為有效和經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行污泥干燥、焚燒及進(jìn)一步處置，必須充分地脫水，從而使污泥減量化，而使污泥當(dāng)作固體物質(zhì)來(lái)處理和處置。1. 真空過(guò)濾脫水 四、污泥的脫水1-4 污泥處理 A、轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)參見(jiàn)，圖1-471-4 污泥處理 四、污泥的脫水B、鏈帶式轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)參見(jiàn)，圖1-48 1-4 污泥處理 四、污泥的脫水2. 壓濾脫水 A、動(dòng)板框壓濾機(jī)參見(jiàn)圖1-491-4 污泥處理 B、廂式全自動(dòng)壓濾機(jī) 參見(jiàn)，圖1-50 1-4 污泥處理 四、污泥的脫水3. 滾壓脫水 A、滾壓帶式脫水機(jī)（類(lèi)似作豆付） 參見(jiàn)，圖1-5

7、1 四、污泥的脫水1-4 污泥處理 A、離心過(guò)濾機(jī)：圓筒型 參見(jiàn)，圖1-52 1-4 污泥處理 四、污泥的脫水圓錐型，參見(jiàn)，圖1-53 四、污泥的脫水1-4 污泥處理 B、沉降過(guò)濾式脫水機(jī)：結(jié)構(gòu)示意圖 參見(jiàn)，圖1-541-4 污泥處理 1-5 有害固體廢棄物的固化有害固體廢棄物的固化 一、概述一、概述二、固化方法二、固化方法1.固化的概念 固化是通過(guò)各種凝結(jié)劑（水泥、瀝青、塑料、石膏、水玻璃等）將有毒、有害固體廢棄物摻合包溶在密實(shí)的惰性基材中，形成固化體，使其穩(wěn)定固定化的一種處理過(guò)程。 1-5 有害固體廢棄物的固化 一、概述2. 機(jī)理：是通過(guò)物理化學(xué)的混合處理過(guò)程，十分復(fù)雜。目前尚在進(jìn)一步的研

8、究之中。3. 處理對(duì)象：主要是有毒有害（如放射性、強(qiáng)腐蝕性）不易通過(guò)焚燒、生化等方法處理的固體廢棄物。例如：電鍍污泥，各種（As、Hg、氰、Cr、Cd等）殘?jiān)?1-5 有害固體廢棄物的固化 一、概述4. 固化處理的基本要求 A、經(jīng)固化處理的固化體，應(yīng)具有良好的抗?jié)B透性、抗浸出性、抗干濕性、抗凍融性和足夠的機(jī)械強(qiáng)度。 B、處理過(guò)程材料和能量消耗低，增容比盡量小，工藝簡(jiǎn)單，易操作。 C、固化劑來(lái)源豐富，經(jīng)濟(jì)。 1-5 有害固體廢棄物的固化 一、概述1. 水泥固化A、原理：原理： 以水泥（無(wú)機(jī)膠結(jié)劑）為凝結(jié)劑，經(jīng)水化反應(yīng)后，可形成硬的水泥固體的方法，把砂石和有害固體廢棄物牢固地凝結(jié)地一起的作用。

9、即，主要是水泥的水化反應(yīng)產(chǎn)物3CaO.SiO3水化結(jié)晶體內(nèi)包含了固體廢棄物的微粒。 1-5 有害固體廢棄物的固化 二、固化方法 B、處理對(duì)象處理對(duì)象：各種含重金屬的污泥。 因?yàn)樗嗑哂懈叩膒H值，所以，可以使污泥中的重金屬離子在堿性條件下，生成難溶于水的氫氧化物或碳酸鹽等。 C、各種水泥簡(jiǎn)介各種水泥簡(jiǎn)介（略） D、添加劑添加劑：為改善水泥固化過(guò)程的幾種藥劑。具體可分為：吸附劑、緩凝劑、促凝劑、減水劑 E、處理實(shí)例處理實(shí)例：電鍍污泥、汞渣二、固化方法1-5 有害固體廢棄物的固化 F、水泥固化的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：對(duì)電鍍污泥效果好； 設(shè)備工藝簡(jiǎn)單； 費(fèi)用低；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：固化體浸出率高； 增容比高；

10、有些廢棄物需要添加劑，費(fèi)用增高； 水泥屬堿性，易使銨離子逸出。 1-5 有害固體廢棄物的固化 二、固化方法2. 瀝青固化 A、高溫熔化混合蒸發(fā)法 將廢棄物加入到預(yù)先溶化的瀝青中，在150-230下，高速攪拌混合蒸發(fā)，待水份和其它揮發(fā)給分排出后，將混合物排至貯存器中處理成固化體。 B、暫時(shí)乳化法 將瀝青、污泥漿與表面活性劑混合成乳漿后，經(jīng)除去大部分水分，再進(jìn)一步升溫干燥，使混合物脫水固化。二、固化方法1-5 有害固體廢棄物的固化 C、化學(xué)乳化法常溫下將廢棄物與瀝青混合，后經(jīng)加熱脫水，再將干燥后的混合物排入容器，冷卻形成固化體。D、處理對(duì)象主要是放射性固體廢棄物。E、影響因素（略）1-5 有害固體

11、廢棄物的固化 二、固化方法3. 塑料固化A、原理原理：以不同質(zhì)的塑料為凝結(jié)劑與有害廢棄物按一定比例配料，并加入適量的催化劑和填料（骨料）經(jīng)拌均后，使其共同聚合成固化體。B、方法分類(lèi)方法分類(lèi)：按塑料性質(zhì)分 a. 熱塑性塑料固化法：用聚乙稀、聚氯乙稀樹(shù)脂、冷凝后成固體。 b. 熱固性塑料固化法：脲醛樹(shù)脂、不飽和聚酯在常溫或加熱條件下，都可很快固化。二、固化方法1-5 有害固體廢棄物的固化 C、特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：常溫下可操作； 增容比、固化體密度都很??； 不可燃；耐水、耐腐蝕；經(jīng)濟(jì)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：耐老化性不好； 混合過(guò)程易放出有害煙霧； 固化體一旦破裂污染物浸出。D、處理對(duì)象：電鍍污泥、放射性廢棄物

12、。1-5 有害固體廢棄物的固化 二、固化方法4. 玻璃固化法 A、原理原理：以玻璃為固化劑與有害廢棄物按一定配料比混合后，在高溫（900-1200）下溶化，經(jīng)退火后，形成穩(wěn)定的玻璃固化體。 B、方法分類(lèi)方法分類(lèi)： 間歇式固化法：一次一鍋； 連續(xù)式固化法：經(jīng)煅燒爐，可連續(xù)操作。 C、工藝流程工藝流程：略之1-5 有害固體廢棄物的固化 二、固化方法4. 玻璃固化法D、特點(diǎn)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：固化劑致密；浸出率?。?增容比??；工藝過(guò)程粉塵小； 熱穩(wěn)定性好。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：裝置復(fù)雜； 費(fèi)用高； 設(shè)備易腐蝕。E、處理對(duì)象處理對(duì)象：高放射性廢棄物。 1-5 有害固體廢棄物的固化 二、固化方法5. 水玻璃固化 A、原理 以水玻璃（硅酸鈉的濃水溶液）為固化劑，以無(wú)機(jī)酸類(lèi)（硫酸、硝酸、鹽酸）為助劑與廢棄物按一定配料比混合，進(jìn)行中和與脫水反應(yīng)，形成凝膠體。 二、固化方法1-5 有害固體廢棄物的固化 5. 水玻璃固化B、特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：抗透水性好； 浸出率低； 耐酸性強(qiáng)； 工藝簡(jiǎn)單； 費(fèi)用低。該方法還在試用階段。1-5 有害固體廢棄物的固化 二、固化方法6. 石灰固化 以石灰為固化劑、以粉煤灰、水泥窯灰為填料，專用于固化含有硫酸鹽或亞