第5章 污泥處理

1、 第五章第五章 污泥的濃縮與脫水污泥的濃縮與脫水 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、污泥的種類一、污泥的種類 按來(lái)源分：按來(lái)源分： 生活污水污泥、工業(yè)廢水污泥、給水污泥生活污水污泥、工業(yè)廢水污泥、給水污泥 按污泥從水中的分離過(guò)程分：按污泥從水中的分離過(guò)程分： 沉淀污泥（初沉池污泥、混凝沉淀污泥、化學(xué)沉淀污泥（初沉池污泥、混凝沉淀污泥、化學(xué)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） 按成分和性質(zhì)分：按成分和性質(zhì)分： 有機(jī)污泥和無(wú)機(jī)污泥；親水性污泥和疏水性污泥有機(jī)污泥和無(wú)機(jī)污泥；親水性污泥和疏水性污泥按污泥在不同的處理階段分：按污泥在不同的處理階段

2、分： 生污泥、濃縮污泥、消化污泥（熟污泥）、脫水生污泥、濃縮污泥、消化污泥（熟污泥）、脫水污泥、干化污泥、干燥污泥及污泥焚燒灰污泥、干化污泥、干燥污泥及污泥焚燒灰二、污泥中的水分及分離方法二、污泥中的水分及分離方法 含水率含水率 水分存在形式：間隙水、毛細(xì)管結(jié)合水、表面吸水分存在形式：間隙水、毛細(xì)管結(jié)合水、表面吸附水和內(nèi)部水附水和內(nèi)部水（一）間隙水（一）間隙水 存在于污泥顆粒間隙，約占污泥水分的存在于污泥顆粒間隙，約占污泥水分的70% 去除：去除： -濃縮分離濃縮分離 （二）毛細(xì)管結(jié)合水（二）毛細(xì)管結(jié)合水 污泥顆粒間形成一些小的毛細(xì)管，有裂紋形，楔污泥顆粒間形成一些小的毛細(xì)管，有裂紋形，楔形。

3、形。-裂紋毛細(xì)管結(jié)合水，楔形毛細(xì)管結(jié)合水裂紋毛細(xì)管結(jié)合水，楔形毛細(xì)管結(jié)合水 污泥水分的污泥水分的20% 去除：去除：-高速離心機(jī)，壓濾機(jī)高速離心機(jī)，壓濾機(jī)（三）表面吸附水（三）表面吸附水吸附在污泥表面的水。約占吸附在污泥表面的水。約占7%-加熱法脫除。加熱法脫除。 （四）內(nèi)部水（四）內(nèi)部水 存在與污泥顆粒內(nèi)部或生物細(xì)胞內(nèi)部的水，占污存在與污泥顆粒內(nèi)部或生物細(xì)胞內(nèi)部的水，占污泥水分的泥水分的3%-生物法破壞細(xì)胞膜去除胞內(nèi)水；高溫加熱；冷生物法破壞細(xì)胞膜去除胞內(nèi)水；高溫加熱；冷凍法。凍法。污泥內(nèi)不同水分的強(qiáng)度大小及其去除方法：污泥內(nèi)不同水分的強(qiáng)度大小及其去除方法： 內(nèi)部水內(nèi)部水表面吸附水表面吸附水

4、毛細(xì)管結(jié)合水毛細(xì)管結(jié)合水間隙水間隙水 污水脫水的難易除與水分在污泥中的存在形式有污水脫水的難易除與水分在污泥中的存在形式有關(guān)，還與污泥顆粒的大小和有機(jī)物含量有關(guān)關(guān)，還與污泥顆粒的大小和有機(jī)物含量有關(guān)-污泥消化，化學(xué)調(diào)理等改善脫水性能污泥消化，化學(xué)調(diào)理等改善脫水性能 表表5-1 常用脫水方法及其效果常用脫水方法及其效果三、污泥的輸送三、污泥的輸送1污泥的輸送方法污泥的輸送方法 管道輸送、卡車輸送、駁船輸送管道輸送、卡車輸送、駁船輸送2污泥的輸送設(shè)備污泥的輸送設(shè)備 隔膜泵、旋轉(zhuǎn)螺栓泵、螺旋泵、混流泵、多級(jí)柱隔膜泵、旋轉(zhuǎn)螺栓泵、螺旋泵、混流泵、多級(jí)柱塞泵、離心泵塞泵、離心泵四、污泥處置四、污泥處置

5、（一）利用：（一）利用： 建筑材料、農(nóng)肥（重金屬）、沼氣，污泥蛋建筑材料、農(nóng)肥（重金屬）、沼氣，污泥蛋白質(zhì)中提取維生素，制造飼料。白質(zhì)中提取維生素，制造飼料。 （二）處置：（二）處置： 填埋：穩(wěn)定化，考慮地質(zhì)，水文土壤條件，填埋：穩(wěn)定化，考慮地質(zhì)，水文土壤條件，保護(hù)地下水。保護(hù)地下水。 焚燒、海洋投棄焚燒、海洋投棄 第二節(jié)第二節(jié) 污泥濃縮污泥濃縮 去除間隙水，減容，去除間隙水，減容， -輸送、消化、脫水、利用與處置輸送、消化、脫水、利用與處置 主要有主要有 重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法 （一）、重力濃縮法（一）、重力濃縮法 間歇式濃縮池（小型處理廠）間歇

6、式濃縮池（小型處理廠） 圖圖5-2 間歇給料，設(shè)上清液排放管，排上清液間歇給料，設(shè)上清液排放管，排上清液后入料后入料 連續(xù)式濃縮池（大中型處理廠）連續(xù)式濃縮池（大中型處理廠） 圖圖5-3 中心管中心管-泥漿，擁擠沉降與濃縮。泥漿，擁擠沉降與濃縮。處理量大時(shí)候設(shè)置刮泥機(jī)。處理量大時(shí)候設(shè)置刮泥機(jī)。直徑（m）周邊池深（m）周邊速度（m/min） 電機(jī)功率（kw）重量（kg）半橋全橋12按表1尺寸初沉池：2.43.0二沉池：1.62.4濃縮池：1.21.60.819203648140.826405016160.832706213181.542007980201.551409766221.5613011

7、647242.2707013433262.2801015219282.2895017005302.2989018791上圖采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)結(jié)構(gòu)主要由中心支座、桁架、傳動(dòng)裝置、刮板等部分組成，該機(jī)為全橋（或半橋）周邊傳動(dòng)刮泥，傳動(dòng)是由電機(jī)經(jīng)行星擺線針輪減速機(jī)直接或通過(guò)鏈條驅(qū)動(dòng)滾輪，以中心支座為圓心在池壁頂做圓周運(yùn)行。-結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗電省，運(yùn)行可靠，目前已廣泛推廣1-中心旋轉(zhuǎn)支座2-導(dǎo)流筒3-橋架4-豎架5-刮板組合6-端梁及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7-底刮板8-刮渣裝置9-排渣斗 （二）、氣浮濃縮法（二）、氣浮濃縮法 圖圖5-4 污泥氣浮濃縮流程污泥氣浮濃縮流程 原理：依靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒上，原理：依

8、靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒上，形成污泥顆粒形成污泥顆粒氣泡結(jié)合體，進(jìn)而產(chǎn)生浮力把污氣泡結(jié)合體，進(jìn)而產(chǎn)生浮力把污泥顆粒帶到水表面達(dá)到濃縮的目的。泥顆粒帶到水表面達(dá)到濃縮的目的。 -部分澄清水加壓溶氣氣浮法部分澄清水加壓溶氣氣浮法 圖圖5-4（三）離心濃縮法（三）離心濃縮法 原理利用污泥中固體阿顆粒和水的密度差異，原理利用污泥中固體阿顆粒和水的密度差異，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中，固體顆粒和水分別受到大在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中，固體顆粒和水分別受到大小不同的離心力而使其固液分離，達(dá)到污泥濃縮的小不同的離心力而使其固液分離，達(dá)到污泥濃縮的目的。目的。 由于離心力比重力大幾千倍，因此離心濃縮法由于離心力比重力

9、大幾千倍，因此離心濃縮法占地面積小，造價(jià)低，但運(yùn)行費(fèi)用與機(jī)械維修費(fèi)用占地面積小，造價(jià)低，但運(yùn)行費(fèi)用與機(jī)械維修費(fèi)用較高。較高。 1，倒錐分離板型離心機(jī)，倒錐分離板型離心機(jī) 圖圖5-5 a 圖圖5-5 多層分離板間分離，澄清液沿著中心軸向多層分離板間分離，澄清液沿著中心軸向上從頂部派出。濃縮污泥從底部排出。上從頂部派出。濃縮污泥從底部排出。2 螺旋卸料離心機(jī)螺旋卸料離心機(jī) 圖圖5-5 b中心管進(jìn)泥，離心力作用下固液分離，螺旋推進(jìn)中心管進(jìn)泥，離心力作用下固液分離，螺旋推進(jìn)中繼續(xù)濃縮中繼續(xù)濃縮（四）其它濃縮法（四）其它濃縮法 離心篩網(wǎng)濃縮器、微孔濾機(jī)濃縮法離心篩網(wǎng)濃縮器、微孔濾機(jī)濃縮法 第三節(jié)第三節(jié)

10、污泥調(diào)理污泥調(diào)理 目的：改善污泥目的：改善污泥濃縮和脫水濃縮和脫水的性能，提高機(jī)械脫的性能，提高機(jī)械脫水設(shè)備的處理能力，水設(shè)備的處理能力， 方法：化學(xué)調(diào)理、淘洗、加熱加壓調(diào)理、冷凍融方法：化學(xué)調(diào)理、淘洗、加熱加壓調(diào)理、冷凍融化調(diào)理等化調(diào)理等一、化學(xué)調(diào)理一、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)藥在污泥中加入適量的混凝劑、助凝劑等化學(xué)藥劑，使污泥顆粒絮凝，改善污泥脫水性能。劑，使污泥顆粒絮凝，改善污泥脫水性能?；炷齽毫蛩徜X，混凝劑：硫酸鋁，PAC等，聚丙烯酰胺；等，聚丙烯酰胺；二、淘洗二、淘洗 將污泥與將污泥與3-4倍污泥量的水混合而進(jìn)行沉降分倍污泥量的水混合而進(jìn)行沉降分離（僅適用于

11、消化污泥）離（僅適用于消化污泥） 目的：降低污泥中的堿度和粘度，以節(jié)省混凝目的：降低污泥中的堿度和粘度，以節(jié)省混凝劑的用量，提高濃縮效果，縮短濃縮時(shí)間。劑的用量，提高濃縮效果，縮短濃縮時(shí)間。 過(guò)程：泥水混合過(guò)程：泥水混合淘洗淘洗沉淀沉淀 三、加熱加壓調(diào)理三、加熱加壓調(diào)理 可使部分有機(jī)物分解，親水性有機(jī)膠體物質(zhì)水解，顆?？墒共糠钟袡C(jī)物分解，親水性有機(jī)膠體物質(zhì)水解，顆粒結(jié)構(gòu)改變，從而改善污泥的濃縮與脫水性能結(jié)構(gòu)改變，從而改善污泥的濃縮與脫水性能（一）高溫加壓調(diào)理（一）高溫加壓調(diào)理流程流程 圖圖5-6 170200度，度，1-1.5Mpa,40120min調(diào)理，濃縮后調(diào)理，濃縮后含水率可以到含水率可

12、以到80-87%，機(jī)械脫水，機(jī)械脫水，40-60%。問題：反應(yīng)溫度高于問題：反應(yīng)溫度高于75設(shè)備結(jié)垢，分離液中溶解性設(shè)備結(jié)垢，分離液中溶解性物質(zhì)多，處理困難。物質(zhì)多，處理困難。（二）低溫加壓調(diào)理（二）低溫加壓調(diào)理 流程同上流程同上 低于低于150度調(diào)理，控制有機(jī)物水解，分離液度調(diào)理，控制有機(jī)物水解，分離液BOD比比高溫調(diào)理低高溫調(diào)理低40-50%。四、四、 冷凍融化調(diào)理冷凍融化調(diào)理 將污泥交替進(jìn)行冷凍與融化，通過(guò)改變污泥的物將污泥交替進(jìn)行冷凍與融化，通過(guò)改變污泥的物理結(jié)構(gòu)，使污泥易于濃縮脫水。理結(jié)構(gòu)，使污泥易于濃縮脫水。 由于冷凍時(shí)的脫水作用以及形成冷凍結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)污由于冷凍時(shí)的脫水作用以及形成冷

13、凍結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)污泥顆粒施加了擠壓力，同時(shí)可以脫除毛細(xì)水，改變泥顆粒施加了擠壓力，同時(shí)可以脫除毛細(xì)水，改變了污泥粒子結(jié)構(gòu)，調(diào)理后的污泥顆?？赡Y(jié)成相當(dāng)了污泥粒子結(jié)構(gòu)，調(diào)理后的污泥顆?？赡Y(jié)成相當(dāng)大大 的凝聚物。的凝聚物。 采用緩慢冷凍，可以形成大的冰晶體，融化時(shí)水采用緩慢冷凍，可以形成大的冰晶體，融化時(shí)水泥易分離?？焖倮鋬鱿喾?。泥易分離?？焖倮鋬鱿喾础?優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 經(jīng)過(guò)調(diào)理后，沉淀過(guò)濾性能比調(diào)理前高幾十倍。經(jīng)過(guò)調(diào)理后，沉淀過(guò)濾性能比調(diào)理前高幾十倍。 不存在有機(jī)物溶解問題，可以處理各種污泥不存在有機(jī)物溶解問題，可以處理各種污泥缺點(diǎn)動(dòng)力費(fèi)用高，不過(guò)比高溫調(diào)理要經(jīng)濟(jì)，處試驗(yàn)階段第四節(jié)第四節(jié) 污泥脫水污泥脫水

14、一、一、 真空過(guò)濾脫水真空過(guò)濾脫水 轉(zhuǎn)鼓式真空過(guò)濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓式真空過(guò)濾機(jī) 圖圖5-7（空心轉(zhuǎn)筒、分配頭、污泥貯槽、真空系統(tǒng)、壓（空心轉(zhuǎn)筒、分配頭、污泥貯槽、真空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)）縮空氣系統(tǒng)） 1，轉(zhuǎn)筒表面有濾布。，浸沒深度1/3D2，徑向隔板，每格有連通管與轉(zhuǎn)筒一側(cè)的分配頭連接。3，分配頭位于轉(zhuǎn)筒一側(cè)，有固定部件（分配負(fù)壓，正壓），轉(zhuǎn)動(dòng)部件頭（連通作用） 濾餅形成區(qū)濾餅形成區(qū)、吸干區(qū)、吸干區(qū)、反吹區(qū)、反吹區(qū)、休止區(qū)、休止區(qū)（主要起正壓與負(fù)壓轉(zhuǎn)換時(shí)的緩沖作用）（主要起正壓與負(fù)壓轉(zhuǎn)換時(shí)的緩沖作用）流程圖流程圖 5-8鏈帶式轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)鏈帶式轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī) 特點(diǎn)：能連續(xù)操作，運(yùn)行平穩(wěn)，可自動(dòng)控制，特

15、點(diǎn)：能連續(xù)操作，運(yùn)行平穩(wěn)，可自動(dòng)控制，處理量較大，濾餅含水率較高；污泥脫水前需進(jìn)行處理量較大，濾餅含水率較高；污泥脫水前需進(jìn)行預(yù)處理，附屬設(shè)備較多，工序復(fù)雜，設(shè)備費(fèi)用較高預(yù)處理，附屬設(shè)備較多，工序復(fù)雜，設(shè)備費(fèi)用較高二、壓濾脫水二、壓濾脫水（一）自動(dòng)板框壓濾機(jī)（一）自動(dòng)板框壓濾機(jī) 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 原理：原理： 流程：流程：（二）廂式全自動(dòng)壓濾機(jī)（二）廂式全自動(dòng)壓濾機(jī) 只有濾板，沒有濾框只有濾板，沒有濾框 兩面設(shè)有凹槽和凸條。凹槽排除濾液，凸條支撐兩面設(shè)有凹槽和凸條。凹槽排除濾液，凸條支撐濾布。濾布。 特點(diǎn)：制造較方便，適應(yīng)性大，自動(dòng)操作，濾餅含特點(diǎn)：制造較方便，適應(yīng)性大，自動(dòng)操作，濾餅含水率較低；

16、間歇操作，處理量較低水率較低；間歇操作，處理量較低 三、滾壓脫水三、滾壓脫水結(jié)構(gòu)：滾壓軸和濾布結(jié)構(gòu)：滾壓軸和濾布原理：先將污泥漿進(jìn)行化學(xué)調(diào)理后，給入濃縮段原理：先將污泥漿進(jìn)行化學(xué)調(diào)理后，給入濃縮段，依靠重力作用濃縮脫水，使污泥失去流動(dòng)性，不，依靠重力作用濃縮脫水，使污泥失去流動(dòng)性，不致在壓榨時(shí)被擠出濾布帶。致在壓榨時(shí)被擠出濾布帶。對(duì)置滾壓式和水平滾壓式對(duì)置滾壓式和水平滾壓式特點(diǎn)：可連續(xù)操作，設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，濾餅含水率特點(diǎn)：可連續(xù)操作，設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，濾餅含水率較低；操作麻煩，處理量較低較低；操作麻煩，處理量較低四、離心脫水四、離心脫水 按分離因數(shù)的大小分類：高速離心脫水機(jī)（分離按分離因數(shù)的大小分類

17、：高速離心脫水機(jī)（分離因數(shù)因數(shù)3000）中速離心脫水機(jī)（分離因數(shù)中速離心脫水機(jī)（分離因數(shù)為為1500-3000）低速離心脫水機(jī)（分離因數(shù)低速離心脫水機(jī)（分離因數(shù)為為1000-1500） 按離心脫水原理分類：離心過(guò)濾機(jī)、離心沉降脫水按離心脫水原理分類：離心過(guò)濾機(jī)、離心沉降脫水機(jī)、沉降過(guò)濾式離心機(jī)機(jī)、沉降過(guò)濾式離心機(jī)（一）、離心過(guò)濾機(jī)（一）、離心過(guò)濾機(jī) 圓錐型和圓筒型圓錐型和圓筒型 主要用于粗粒沉渣的脫水（設(shè)備存在濾網(wǎng)堵塞和磨主要用于粗粒沉渣的脫水（設(shè)備存在濾網(wǎng)堵塞和磨損等機(jī)械部分的問題）損等機(jī)械部分的問題）（二）、離心沉降脫水機(jī)（二）、離心沉降脫水機(jī) 1圓筒型離心脫水機(jī)圓筒型離心脫水機(jī) 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 流程：流程：2圓錐型離心脫水機(jī)圓錐型離心脫水機(jī)3沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī) 五、造粒脫水機(jī)五、造粒脫水機(jī)