第19章污泥的處理與處置

第十九章

污泥的處理與處置第一節(jié)

污泥來源與特性第二節(jié)污泥調(diào)理第三節(jié)濃縮第四節(jié)脫水第五節(jié)焚燒第六節(jié)綜合利用污泥的處理和處置目的：（1）確保污水處理效果，防止二次污染；（2）使容易腐化發(fā)臭的有機(jī)物得到穩(wěn)定處理；（3）使有毒有害物質(zhì)得到妥善處理或利用；（4）使有用物質(zhì)得到綜合利用，變害為利。

總之，污泥處理和處置就是要通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，使污泥得到再利用或以某種不損害環(huán)境的形式重新返回到自然環(huán)境中。來源柵渣沉砂池沉渣初沉池污泥二沉池生物污泥富含有機(jī)物，易腐化，必須妥善處置城市污水廠產(chǎn)生的污泥量約為處理水體積的1%左右（0.5%~1.5%）,含水率99.2%左右。第一節(jié)污泥的來源與特性污泥性質(zhì)表征參數(shù)含水率與含固率揮發(fā)性固體污泥中的有毒有害物質(zhì)污泥的脫水性能含水率是污泥中水含量的百分?jǐn)?shù)，含固率則是污泥中固體或干泥含量的百分?jǐn)?shù)含水率在85％以上呈流態(tài),65％~85％時(shí)呈塑態(tài)，低于60％呈固態(tài)當(dāng)含水率變化時(shí)，可近似地用下式計(jì)算濕污泥的體積：污泥性質(zhì)表征參數(shù)含水率與含固率揮發(fā)性固體污泥中的有毒有害物質(zhì)污泥的脫水性能揮發(fā)性固體(用VSS表示)，是指污泥中在600oC的燃燒爐中能被燃燒，并以氣體逸出的那部分固體，反映污泥的穩(wěn)定化程度用比阻(r)或毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)評價(jià)重金屬約50%轉(zhuǎn)移到污泥中，污泥作為肥料，重金屬離子含量應(yīng)不超過“農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)”GB4284-84第二節(jié)污泥調(diào)理消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥與初沉污泥的混合污泥等在脫水之前應(yīng)進(jìn)行調(diào)理，以改善污泥的脫水性能。調(diào)理就是破壞污泥的膠態(tài)結(jié)構(gòu)、減少泥水間的親和力，改善污泥的脫水性能。方法化學(xué)調(diào)理法加熱調(diào)理法淘洗調(diào)理法冷凍調(diào)理法加骨粒調(diào)理法1、化學(xué)調(diào)理法原理用化學(xué)藥品破壞泥水間的親和力，通過調(diào)理使污泥的比阻抗(或CST)降低(1)調(diào)理劑種類無機(jī)調(diào)理劑有機(jī)調(diào)理劑(2)調(diào)理劑投加量的確定作比阻抗r及CST與調(diào)理劑用量的關(guān)系曲線圖確定最佳調(diào)理劑用量和品種。比阻抗值r當(dāng)p為常數(shù)值時(shí)，可積分并整理成為下式：由此：比阻抗值的物理意義是單位干重濾餅的阻力，比阻抗值越大的污泥，越難過濾，其脫水性能也差。t/V與V呈直線關(guān)系，其斜率為：毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)其值等于污泥與濾紙接觸時(shí)，在毛細(xì)管的作用下，水分在濾紙上滲透1cm長度的時(shí)間，以秒計(jì)。CST值測定裝置示意圖2、加熱調(diào)理法熱調(diào)理使污泥在一定壓力（1～1.5MPa）下短時(shí)間加熱（160～200℃），使固體凝結(jié)，破壞凝膠體結(jié)構(gòu)，降低污泥固體和水的親合力。熱調(diào)理法可用以調(diào)節(jié)各種有機(jī)廢水污泥，包括難以處置的剩余活性污泥，最適宜于生物污泥。缺點(diǎn)是能耗較高，操作技術(shù)水平要求高，有臭氣放出，且調(diào)理后的污泥在過渡后所得濾液有機(jī)物濃度很高。淘洗是在操作過程中將固體或固-液混合物與液體完全混合，使某些組分轉(zhuǎn)移到液體中。3、淘洗調(diào)理法淘洗調(diào)理費(fèi)用超過由于降低調(diào)理化學(xué)藥品所節(jié)省的費(fèi)用。從污泥中洗出來的細(xì)小固體在主要的廢水處理裝置中可能不能完全被截留，因而，現(xiàn)在不提倡采用這種方法。4.影響污泥調(diào)理效果的因素污泥性質(zhì)調(diào)理劑品種污泥調(diào)理?xiàng)l件溫度pH調(diào)理劑配制濃度混合條件污泥中的水分

(1)游離水:存在于污泥顆粒間隙中的水，稱為間隙水或游離水，約占污泥水分的70％左右。這部分水一般借助外力可與泥粒分離。(2)毛細(xì)水:存在于污泥顆粒間的毛細(xì)管中，稱為毛細(xì)水，約占污泥水分的20％左右。也有可能用物理方法分離出來。(3)內(nèi)部水:黏附于污泥顆粒表面的附著水和存在于其內(nèi)部(包括生物細(xì)胞內(nèi)的水)的內(nèi)部水，約占污泥中水分的10％左右。有干化才能分離，但也不完全。第三節(jié)污泥濃縮污泥濃縮是降低污泥含水率、減少污泥體積的有效方法。污泥濃縮主要減縮污泥的間隙水。方法重力濃縮氣浮濃縮離心濃縮一、重力濃縮主要用于濃縮剩余活性污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。1.間隙式污泥濃縮池停留時(shí)間一般為9~12h。上清液回到初沉池前重新處理。2.連續(xù)式污泥濃縮池濃縮池的固體通量[kg/(m2·h)或kg/(m2·d)]水力負(fù)荷[m3/(m2·h)或m3/(m2·d)]水力停留時(shí)間(h或d)有刮泥機(jī)及攪動?xùn)诺倪B續(xù)重力濃縮池

1-中心進(jìn)泥管；2-上清液溢流管；3-排泥管；4-刮泥機(jī)；5-攪動?xùn)?/p>

二、氣浮濃縮法氣浮濃縮是依靠微小氣泡與污泥顆粒產(chǎn)生黏附作用，使污泥顆粒的密度小于水而上浮，并得到濃縮。1.氣浮濃縮系統(tǒng)的組成氣浮濃縮系統(tǒng)主要由加壓溶氣裝置和氣浮分離裝置兩部分組成。主要設(shè)計(jì)參數(shù):污泥負(fù)荷、氣固比、水力負(fù)荷、回流比污泥負(fù)荷單位時(shí)間內(nèi)，通過氣浮池?cái)嗝娴母晒腆w量，單位為kg/（m2.h）或kg/（m2.d）氣浮池污泥負(fù)荷:污泥種類負(fù)荷/（kg.m-2.d-1)空氣曝氣的活性污泥25～75空氣曝氣的活性污泥經(jīng)沉淀后50～100純氧曝氣的活性污泥經(jīng)沉淀后60～15050%的初沉污泥+50%的活性污泥經(jīng)沉淀后100～200初次沉淀池污泥至260三、離心濃縮法原理利用污泥中固、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)回收率/%剩余活性污泥0.5-1.58-10085-900.5-1.590-95厭氧消化污泥1-38-10080-900.5-1.590-95普通生物濾池污泥2-38-9090-959-110.75-1.595-97轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)用于污泥濃縮的運(yùn)行參數(shù)第四節(jié)污泥脫水一、概述污泥脫水的作用是去除污泥中的毛細(xì)水和表面附著水，從而縮小其體積，減輕其質(zhì)量。二、污泥的自然干化1.污泥干化床的構(gòu)造圍堤和隔墻輸泥槽濾水層排水系統(tǒng)不透水底層支柱和透明頂蓋輕便鐵軌返回2.污泥干化床脫水效果的影響因素氣候條件污泥性質(zhì)污泥調(diào)理3.污泥干化床的設(shè)計(jì)決定面積劃分塊數(shù)干化床面積三、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)真空過濾機(jī)1.帶式壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)工藝的開發(fā)成功的關(guān)鍵是濾帶的開發(fā)，是合成有機(jī)聚合物發(fā)展的結(jié)果。2.污泥離心脫水和轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)污泥離心脫水的原理與離心分離、離心濃縮相同，即利用轉(zhuǎn)動使污泥中的固體和液體分離。(1)轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)的構(gòu)造和脫水過程:污泥切割機(jī)進(jìn)泥螺桿泵脫水用高分子絮凝劑溶藥與投加裝置(2)轉(zhuǎn)筒離心機(jī)的選擇:根據(jù)離心機(jī)的處理能力，即每臺機(jī)每小時(shí)處理濕污泥立方米數(shù)，或每臺機(jī)每小時(shí)處理干污泥千克數(shù)來決定的。3.板框壓濾機(jī)(1)板框壓濾機(jī)的構(gòu)造(2)板框壓濾機(jī)的選用根據(jù)污泥量、過濾機(jī)的過濾能力來確定所需過濾面積和壓濾機(jī)臺數(shù)及設(shè)備布置。濾板、濾框和濾布

工作原理：利用過濾介質(zhì)（常用為滌綸布）二面壓力差為推動力，水被強(qiáng)制通過介質(zhì)，污泥截留在介質(zhì)表面。濾板、濾框和濾布組合后的工作狀況示意圖第五節(jié)焚燒一、概述焚燒是一種常用的污泥最終處置方法，它可破壞全部有機(jī)質(zhì)，殺死一切病原體，并最大限度地減少污泥體積。當(dāng)污泥自身的燃燒熱值很高，或城市衛(wèi)生要求高，或污泥有毒物質(zhì)含量高，不能被利用時(shí)，可采用焚燒處理。焚燒是去除污泥中絕大部分毛細(xì)管水、吸附水和顆粒內(nèi)部水的方法。返回二、污泥的干燥與焚化設(shè)備2.流化床焚化爐爐下堆放一層厚約0.9m的砂層。熱空氣由下部鼓入，在815℃使砂層呈流化狀態(tài)。污泥投加到砂層中后，水分迅速蒸發(fā)，進(jìn)而進(jìn)行燃燒。廢氣由爐頂引入空氣預(yù)熱器使空氣預(yù)熱，之后經(jīng)除塵凈化后排放。流化床爐還設(shè)有投砂口、點(diǎn)火