水處理課件 第二十章+污泥的處理與處置

第二十章污泥的處理與處置第一節(jié)概述第二節(jié)污泥的濃縮、脫水、調(diào)理與穩(wěn)定第一節(jié)概述污泥：在城市污水和工業(yè)廢水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物、顆粒物、漂浮物。一、污泥的來源：柵渣:初次沉淀污泥：二沉池活性污泥：沉砂池沉渣：浮渣:格柵或濾網(wǎng)上浮渣和氣浮池污泥處理的主要對象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。

二、污泥的特性(一)物理特性含水率：污泥中所含水分的質(zhì)量與污泥總質(zhì)量之比含固率：污泥中污泥中固體或干污泥含量的百分數(shù)污泥水分示意圖~70%~20%~10%當含水率>65%時：V1,W1,c1:污泥含水率為p1%時的污泥體積、質(zhì)量、固體物濃度V2,W2,c2:污泥含水率為p2%時的污泥體積、質(zhì)量、固體物濃度2.污泥相對密度γ：污泥質(zhì)量與同體積的水質(zhì)量之比干固體有機物：揮發(fā)性固體無機物：灰分假設(shè)有機物所占百分比及其相對密度分別為pv，γV，無機物的相對密度為γa：有機物相對密度一般等于1，無機物相對密度約為2.5：3.污泥比阻和壓縮系數(shù)

污泥比阻dav：單位質(zhì)量的污泥在一定壓力下過濾時在單位過濾面積上的阻力，m/kgp:過濾壓力，N/m2;A:過濾面積，m2b:污泥性質(zhì)系數(shù)，s/m6;μ:濾液動力粘度，Pa?sw:單位體積濾液產(chǎn)生的干濾餅質(zhì)量，kg/m3dav<1×1011m/kg:污泥易脫水dav>1×1013m/kg:污泥易脫水壓縮系數(shù)s:反映污泥滲濾性質(zhì)4.污泥水分的結(jié)合能：污泥中水分汽化所需能量與等重純水汽化所需能量之間的差別。游離水<毛細水<附著水<內(nèi)部水5.水力特性：水的流動性和可混合性，受溫度、污水水質(zhì)、流速、黏度等影響。(二)化學特性污泥的基本化學性質(zhì)：初次污泥剩余活性污泥厭氧消化污泥pH5.0~6.56.5~7.56.5~7.5BOD5/VS0.5~1.1COD/VS1.2~1.62.0~3.0堿度(以CaCO3計，mg/L)500~1500200~5002500~3500城市污水處理廠污泥的基本化學性質(zhì)2.污泥的植物養(yǎng)分(污泥肥分）我國城市污水污泥的植物養(yǎng)分污泥類型總氮/%磷(P2O5)/%鉀/%腐殖質(zhì)/%有機質(zhì)/%灰分/%初沉污泥2.0–3.41.1–3.00.1–0.33330–6050-70生物濾池污泥2.8–3.11.0–2.00.11–0.847活性污泥3.5–7.23.3–5.00.2–0.44160–7030-403.污泥的毒性和環(huán)境危害性：污泥內(nèi)含有毒性有機物、致病微生物和重金屬4.污泥的熱值和可燃燒性：污泥中的有機物可以燃燒(三)生物特性生物含量：污泥的可生化性(可消化性)

污泥可生化度ρvss

：污泥中可被生物降解的有機物含量cvss0,cvss1:生化處理前、后揮發(fā)性懸浮固體質(zhì)量濃度，g/L三、污泥處理處置基本工藝流程處理：通過適當?shù)募夹g(shù)措施改變污泥性質(zhì)的過程處置：安排污泥處理污泥處理處置的目的和原則：穩(wěn)定化無害化減量化利用第二節(jié)污泥的濃縮、脫水、調(diào)節(jié)與穩(wěn)定一、污泥濃縮：主要處理對象：間隙水可將污泥含水量從99%降低到95-97%，污泥體積可減少3/4為后續(xù)處理創(chuàng)造了良好條件，節(jié)省設(shè)備投資，降低處理成本，是污泥處理必不可少的過程。可分為重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮連續(xù)式重力濃縮池構(gòu)造1.重力濃縮：利用污泥中固體和水之間的密度差來實現(xiàn)泥水分離。間歇式重力濃縮池連續(xù)式重力濃縮池2.氣浮濃縮：依靠微小氣泡與污泥顆粒產(chǎn)生黏附作用，使污泥顆粒密度小于水而上浮。適用于密度接近于水的、疏水的不溶性物質(zhì)。3.離心濃縮：利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋轉(zhuǎn)地離心機中受到不同的離心力而使兩者分離。

分離速度快，濃縮效果好主要指標：出泥含固率：3min停留時間，含固率可達到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二、污泥脫水目的：進一步減少污泥體積，便于后續(xù)的處理、處置和利用處理對象：毛細水和吸附水脫水后污泥含水量降低到80~85%以下，污泥具有固體特性，成泥塊狀包括污泥機械脫水和污泥干化(一)污泥機械脫水機械脫水原理：都是利用過濾介質(zhì)兩面的壓力差作為推動力，使水分強制通過過濾介質(zhì)，固體顆粒被截留在介質(zhì)上，達到脫水的目的。包括：真空吸濾脫水、加壓過濾脫水、離心脫水濾液濾餅過濾介質(zhì)污泥過濾的基本過程2.真空吸濾脫水3.加壓過濾脫水4.離心脫水：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。(二)污泥干化：主要的干化機理是自然蒸發(fā)與滲透。一般經(jīng)過自然干化處理后的出泥的含水率可接近65%。但由于自然干化床的占的面積較大，一般僅適用于中小規(guī)模的污水處理廠。三、污泥調(diào)理影響污泥的濃縮和脫水性能的因素主要：顆粒的大小、表面電荷水合的程度以及顆粒間的相互作用。污泥調(diào)理：克服水合作用和電性排斥作用，增大污泥顆粒的尺寸，使污泥易于過濾或濃縮脫穩(wěn)、凝聚：脫穩(wěn)依靠在污泥中加入合成有機聚合物、無機鹽等混凝劑，使顆粒的表面性質(zhì)改變并凝聚起來，由于要投加化學藥劑，從而增加了運行費用；改善污泥顆粒間的結(jié)構(gòu)，減少過濾阻力，使不堵塞過濾介質(zhì)（濾布）。無機沉淀物或一定的填充料可以起這方面的作用。加熱調(diào)理法：污泥在一定壓力（1～1.5MPa）下短時間加熱（160～200℃）。這種調(diào)理方法使固體凝結(jié)，破壞凝膠體結(jié)構(gòu)，降低污泥固體和水的親合力。而且污泥也被消毒，臭味幾乎被消除，并易于在真空或壓力過濾機中過濾。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。典型的例子是將消化污泥在化學調(diào)理以前進行洗滌，以去除可能消耗大量化學藥品的某些可溶性有機和無機組分。淘洗調(diào)理法：四、污泥的穩(wěn)定污泥的穩(wěn)定：采取人工處理措施降低污泥有機物含量或殺死病原微生物的過程。污泥穩(wěn)定方法：生物穩(wěn)定：厭氧消化和好氧消化化學穩(wěn)定