第7章 污泥處理和處置

1、第七章第七章 污泥處理和處置污泥處理和處置第一節(jié) 概述第二節(jié) 污泥濃縮 第三節(jié) 污泥的穩(wěn)定和調(diào)理第四節(jié) 污泥脫水第五節(jié) 污泥的最終處置及綜合利用第一節(jié) 概述 1、根據(jù)污泥從廢水處理過程的來源分、根據(jù)污泥從廢水處理過程的來源分（1）初次沉淀污泥（初沉污泥）初次沉淀污泥（初沉污泥）：污水一級(jí)處理過程（初次沉淀污水一級(jí)處理過程（初次沉淀池）中產(chǎn)生的污泥。池）中產(chǎn)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：污水二級(jí)生化處理過程（二次沉污水二級(jí)生化處理過程（二次沉淀池）中產(chǎn)生的污泥，其中活性污泥法二沉池外排的多余污淀池）中產(chǎn)生的污泥，其中活性污泥法二沉池外排的多余污泥稱剩余活性污泥。

2、泥稱剩余活性污泥。（3）消化污泥）消化污泥(熟污泥熟污泥)：生污泥經(jīng)厭氧消化處理后產(chǎn)生的污泥。生污泥經(jīng)厭氧消化處理后產(chǎn)生的污泥。 生污泥生污泥是指初沉池和二沉池產(chǎn)生的、未經(jīng)厭氧消化的污泥。（4）化學(xué)污泥）化學(xué)污泥：化學(xué)法處理污水所產(chǎn)生的污泥?；瘜W(xué)法處理污水所產(chǎn)生的污泥。2、根據(jù)污泥成分和性質(zhì)分、根據(jù)污泥成分和性質(zhì)分（1）有機(jī)污泥（）有機(jī)污泥（2）無機(jī)污泥（沉渣）無機(jī)污泥（沉渣）一、污泥的分類一、污泥的分類 二、污泥的特性二、污泥的特性1、含有機(jī)物多，性質(zhì)不穩(wěn)定，易腐敗發(fā)臭、含有機(jī)物多，性質(zhì)不穩(wěn)定，易腐敗發(fā)臭2、有毒有害物質(zhì)在廢水處理時(shí)富集到污泥中，有害物質(zhì)含量高。、有毒有害物質(zhì)在廢水處理時(shí)富集

3、到污泥中，有害物質(zhì)含量高。 3、含水率高，呈膠狀結(jié)構(gòu)，可用管道輸送，不易脫水。、含水率高，呈膠狀結(jié)構(gòu)，可用管道輸送，不易脫水。4、含較多的植物營(yíng)養(yǎng)元素，適當(dāng)處理后可作為肥料。、含較多的植物營(yíng)養(yǎng)元素，適當(dāng)處理后可作為肥料。5、含病原菌及寄生蟲卵，流行病學(xué)上不安全。、含病原菌及寄生蟲卵，流行病學(xué)上不安全。三、污泥的性質(zhì)指標(biāo)三、污泥的性質(zhì)指標(biāo)1、污泥含水率、污泥含水率（PW）、含固率、含固率（PS）和污泥體積和污泥體積（V） PW = W /（W+S） 100% PS = S / （W+S） 100% = 100% - PW 式中，W：污泥水分質(zhì)量；S：污泥固體質(zhì)量。 污泥含水率高（95%99.8%

4、），相對(duì)密度接近1，因此當(dāng)污泥含水率變化時(shí)，可用下式近似計(jì)算濕污泥的體積： V1 / V2 = PS2 / PS1 =（100% - PW2 ）/（ 100% - PW1） 式中， V1、V2 ：含水率分別為PW1、PW2（含固率分別為PS1、PS2）時(shí)濕污泥的體積。(污泥含水率低于65%時(shí)不適用)2、揮發(fā)性固體和灰分、揮發(fā)性固體和灰分（1）揮發(fā)性固體（或稱灼燒減重，）揮發(fā)性固體（或稱灼燒減重，VSS）：）：污泥在污泥在600下下灼燒后揮發(fā)掉的固體成分。灼燒后揮發(fā)掉的固體成分。 VSS表示污泥中有機(jī)物的含量。單位mg/L或用%表示。（2）灰分（或稱固定性固體、灼燒殘?jiān)菗]發(fā)性固體）灰分（或稱固

5、定性固體、灼燒殘?jiān)菗]發(fā)性固體）：污污泥泥在在600下灼燒后的殘?jiān)Ｏ伦茻蟮臍堅(jiān)?灰分表示污泥中無機(jī)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機(jī)物數(shù)量。表示污泥中可被消化降解的有機(jī)物數(shù)量。4、濕污泥相對(duì)密度、濕污泥相對(duì)密度 濕污泥相對(duì)密度：濕污泥相對(duì)密度：是指濕污泥質(zhì)量（污泥水分質(zhì)量是指濕污泥質(zhì)量（污泥水分質(zhì)量與干固體質(zhì)量之和）與同體積水的質(zhì)量之比。與干固體質(zhì)量之和）與同體積水的質(zhì)量之比。5、污泥中有毒有害物質(zhì)、污泥中有毒有害物質(zhì) 如：病菌、病毒、寄生蟲卵、重金屬等。6、污泥的脫水性能、污泥的脫水性能 常用比阻抗值（比阻抗值（r r）或毛細(xì)吸水時(shí)間（毛細(xì)吸水時(shí)間（C

6、STCST）表示。四、污泥處理和處置的一般工藝流程四、污泥處理和處置的一般工藝流程 污泥濃縮 污泥穩(wěn)定 污泥調(diào)理 污泥脫水 和干化 降低污泥含水率降低污泥含水率, ,縮小污泥體積?？s小污泥體積。避免污泥發(fā)生腐敗，也有利于后續(xù)脫水。避免污泥發(fā)生腐敗，也有利于后續(xù)脫水。改善污泥的脫水性能。改善污泥的脫水性能。進(jìn)一步降低污泥含水率，使污泥轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，進(jìn)一步降低污泥含水率，使污泥轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，縮小污泥體積，減少污泥重量?？s小污泥體積，減少污泥重量。第二節(jié) 污泥濃縮 一、污泥中的水分存在形式一、污泥中的水分存在形式1、游離水（間隙水）：、游離水（間隙水）：存在于泥粒間隙中，約占污泥水分的70%，借助外力可

7、與泥粒分離。2、毛細(xì)水：、毛細(xì)水：存在于泥粒間的毛細(xì)管中，約占污泥水分的20%。3、內(nèi)部水：、內(nèi)部水：包括存在于泥粒表面的附著水附著水和泥粒內(nèi)部（包括微生物細(xì)胞內(nèi)）的內(nèi)部水內(nèi)部水，約占污泥水分的10%。二、污泥濃縮的目的二、污泥濃縮的目的 污泥的含水率很高，一般為污泥的含水率很高，一般為95%95%99.8%99.8%，體積很大。污泥濃縮，體積很大。污泥濃縮的目的是降低污泥含水率，縮小污泥體積，有利于對(duì)污泥的輸送的目的是降低污泥含水率，縮小污泥體積，有利于對(duì)污泥的輸送和后續(xù)處理。和后續(xù)處理。 如：剩余活性污泥含水率從99.2%降至97.5%，體積縮至約原來的1/3。污泥濃縮只能去除部分游離水，

8、濃縮后的含水率約為95%97%。1、重力濃縮法：使用最廣泛和最簡(jiǎn)便的一種濃縮方法。2、氣浮濃縮法3、離心濃縮法三、污泥濃縮的方法三、污泥濃縮的方法1、重力濃縮法（沉降法）、重力濃縮法（沉降法）（1）特點(diǎn)）特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用低。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：濃縮池體積大，濃縮時(shí)間長(zhǎng)可能引起污泥腐?。簧锨逡築OD濃度較高，若回流到污水處理系統(tǒng)中將增加BOD負(fù)荷。（2）重力濃縮法的分類：）重力濃縮法的分類：按照運(yùn)行方式可分為 1）連續(xù)式：）連續(xù)式：連續(xù)式污泥濃縮池（圖1、圖2）采用沉淀池形式，一般為豎流式或輻流式，多用于大、中型污水處理廠。 2）間歇式：）間歇式：間歇式污泥濃縮池可建成矩形或圓形，常用于小型

9、污水處理廠。2、氣浮濃縮法、氣浮濃縮法（1）氣浮濃縮的基本原理）氣浮濃縮的基本原理 氣浮濃縮是依靠在罐內(nèi)溶入過量的空氣后，突然減壓釋放出大量微小氣泡，微氣泡穩(wěn)定地附著在污泥顆粒上并迅速上升，使污泥強(qiáng)制上浮而得到濃縮。（2）特點(diǎn)）特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）氣浮法對(duì)于密度接近于水、親水性不佳的污泥，濃縮效果尤為顯著； 2）氣浮池停留時(shí)間較短，容積較??； 3）由于通入壓縮空氣，可進(jìn)一步滿足生化需氧量的要求 ，從而避免污泥腐敗發(fā)臭和脫氮上浮。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1）運(yùn)行費(fèi)用較高； 2）運(yùn)行管理較復(fù)雜。3、離心濃縮法、離心濃縮法（1）離心濃縮法的基本原理）離心濃縮法的基本原理 通過高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)的離心力使污泥中

10、的泥水分離，從而達(dá)到污泥濃縮的目的。（2）特點(diǎn)）特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）固體回收率高，污泥濃縮的效果好； 2）占地面積小，衛(wèi)生條件好。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1）與氣浮法相比，離心法一般需要添加化學(xué)助凝劑（如聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺）來提高污泥濃縮效果； 2）達(dá)到同樣的濃縮效果，電耗約為氣浮法的10倍。第三節(jié) 污泥的穩(wěn)定和調(diào)理 （一）污泥穩(wěn)定的目的：（一）污泥穩(wěn)定的目的：通過降低污泥中的通過降低污泥中的VSSVSS含量或通過含量或通過殺滅污泥中的微生物，避免有機(jī)污泥外排時(shí)發(fā)生腐敗、殺滅污泥中的微生物，避免有機(jī)污泥外排時(shí)發(fā)生腐敗、污染環(huán)境，也有利于污泥的進(jìn)一步脫水。污染環(huán)境，也有利于污泥的進(jìn)一步脫水。（二）穩(wěn)

11、定污泥的方法（二）穩(wěn)定污泥的方法1、污泥（厭氧）消化法、污泥（厭氧）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、氯氣氧化法、氯氣氧化法：污泥中投加氯氣消毒，殺滅微生物以穩(wěn)定污泥。4、石灰穩(wěn)定法、石灰穩(wěn)定法：污泥中投加石灰至pH12，抑制微生物生長(zhǎng)。5、熱處理法、熱處理法：利用高溫殺滅微生物以穩(wěn)定污泥，同時(shí)還能改善污泥的脫水性能。一、污泥的穩(wěn)定一、污泥的穩(wěn)定（三）污泥消化1、污泥污泥消化消化設(shè)備設(shè)備：主要構(gòu)筑物為消化池消化池。2、影響消化的因素、影響消化的因素：（1）溫度）溫度：一般采用中溫消化（3035）。（2）碳氮比）碳氮比： 1020 ：1 較合適。 （3）生熟污泥配比

12、）生熟污泥配比：投配率須恰當(dāng)。如加入的生污泥過多，揮發(fā)性酸將累積。（4）有毒物質(zhì)含量）有毒物質(zhì)含量：主要是重金屬和某些陰離子。（5）酸堿度）酸堿度：最適pH值6.87.2（實(shí)際運(yùn)行以7.07.3為佳）（6）攪拌）攪拌：可縮短消化時(shí)間，提高產(chǎn)氣量。3、污泥好氧消化 污泥好氧消化在曝氣池中進(jìn)行，曝氣時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1030天，類似活性污泥法，是在延時(shí)曝氣活性污泥法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。好氧消化的主要優(yōu)缺點(diǎn)好氧消化的主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) （1）消化溫度相同時(shí)，所需要較短，一般不需要加熱； （2）污泥水中BOD5濃度較低； （3）無臭氣； （4）好氧消化后污泥的脫水性能較好； （5）運(yùn)行較方便；（6）設(shè)備費(fèi)較少。

13、缺點(diǎn)缺點(diǎn) （1）需要供應(yīng)空氣，動(dòng)力費(fèi)用高； （2）無甲烷氣體產(chǎn)生； （3）去除寄生蟲卵和病原微生物的效果較差。二、污泥的調(diào)理2、污泥的調(diào)理方法、污泥的調(diào)理方法（1）化學(xué)調(diào)理）化學(xué)調(diào)理(加藥調(diào)理加藥調(diào)理)法：法：污泥中加入混凝劑。常用方法常用方法。（2）加熱調(diào)理法：）加熱調(diào)理法：一定壓力下（11.5MPa）對(duì)污泥短時(shí)間加熱（160200）。（3）其他方法：）其他方法：淘洗法、冷凍法、輻射法等。1、污泥調(diào)理的目的、污泥調(diào)理的目的 污泥中的固體物質(zhì)主要是腐殖質(zhì)，親水性強(qiáng)，脫水困難。污泥中的固體物質(zhì)主要是腐殖質(zhì)，親水性強(qiáng)，脫水困難。污泥調(diào)理的目的是破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，使污泥脫穩(wěn)、凝聚，污泥調(diào)理的目的是

14、破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，使污泥脫穩(wěn)、凝聚，改善污泥的脫水性能。改善污泥的脫水性能。第四節(jié) 污泥脫水 進(jìn)一步降低污泥含水率，從而縮小污泥體積，減輕進(jìn)一步降低污泥含水率，從而縮小污泥體積，減輕污泥重量，以滿足污泥綜合利用或進(jìn)一步處置的要求。污泥重量，以滿足污泥綜合利用或進(jìn)一步處置的要求。一、污泥脫水的目的一、污泥脫水的目的污泥脫水去除的是污泥的毛細(xì)水和表面附著水。脫水后的污泥含水率約為60%80%，體積為原來的1/101/5，污泥從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)。若對(duì)脫水污泥進(jìn)一步干化，也只能去除污泥的部分內(nèi)部水。干化污泥的含水率為10%30%，甚至低于10%。二、污泥脫水的方法二、污泥脫水的方法 污泥脫水是依靠過濾

15、介質(zhì)（如：濾布，粒狀介質(zhì)，多孔性的陶瓷、塑料、金屬材料）兩面的壓力差作為推動(dòng)力，使水分強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)，固體顆粒被截留在介質(zhì)上，以達(dá)到脫水的目的。（圖：過濾原理）污泥脫水的方法污泥脫水的方法有： 機(jī)械脫水機(jī)械脫水、自然干化自然干化。1、污泥的機(jī)械脫水、污泥的機(jī)械脫水 機(jī)械脫水是污泥脫水的主要方法機(jī)械脫水是污泥脫水的主要方法。包括：（1 1）真空過濾法：）真空過濾法：轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)（圖）。（2 2）壓濾法：）壓濾法：帶式壓濾機(jī)(圖1、圖2)、板框壓濾機(jī)(圖)。（3 3）離心法：）離心法：轉(zhuǎn)筒式離心脫水機(jī)（圖）。 目前,帶式壓濾機(jī)發(fā)展最快，其次是板框壓濾機(jī)和轉(zhuǎn)筒離心機(jī)，真空過濾機(jī)曾被廣泛使用，現(xiàn)在逐漸被取代。 污泥脫水后若需進(jìn)一步干化，可采用污泥干燥器干燥，但費(fèi)用較高。2、污泥的自然干化、污泥的自然干化（1 1）人工濾層干化場(chǎng)）人工濾層干化場(chǎng)需人工鋪設(shè)濾