污泥處置與資源化技術(shù)課件

污泥處置與資源化技術(shù)環(huán)境工程概論污泥是由原污水中的固體和處理過程中產(chǎn)生的固體組成的；污泥處理是廢水處理過程中產(chǎn)生的另一個環(huán)境問題；污水處理程度越高就會產(chǎn)生越多的污泥；對現(xiàn)在污水處理廠來說，污泥的處理與處置已成為污水處理系統(tǒng)運行中最復(fù)雜、且花費最高的部分；概述污泥處理與處置的基本流程濃縮：利用重力或氣浮的方法盡可能多的分離出污泥中的水分；穩(wěn)定：利用消化，即生物氧化的方法將污泥中的有機固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為其它惰性物質(zhì)，以避免在用作土壤改良劑或用于其它用途時，產(chǎn)生臭味或危害健康；調(diào)理：利用加熱或化學(xué)試劑處理污泥，使污泥中的水分容易分離；脫水：用真空、加壓或干燥方法使污泥中的水分進(jìn)一步分離；減量：利用濕式氧化法或焚燒等化學(xué)氧化方法將污泥固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的物質(zhì)，由于減少了污泥的體積，故稱為減量。處置：將污泥所含各種物質(zhì)轉(zhuǎn)移至土壤、水或大氣中。污泥處理與處置的基本流程污泥初步操作濃縮調(diào)理脫水填埋利用脫水穩(wěn)定調(diào)理減量灰渣課程內(nèi)容設(shè)置1.污泥的來源及特性2.污泥的濃縮與穩(wěn)定3.污泥的調(diào)理與減量4.污泥的脫水與干化5.污泥的干燥與焚燒6.處理后污泥的運輸及貯存7.污泥最終處置與資源化8.污泥處置設(shè)備1.污泥的來源及特性1.1污泥的來源與特性1.2污泥的組成1.3污泥的輸送1.4污泥處理前的初步操作1.污泥的來源及特性1.1污泥的來源與特性1.1.1污泥的來源與特性（1）砂礫：在沉砂池中所搜集的砂、碎玻璃渣等較重物質(zhì)，并非真正的污泥，但是仍需要加以處置。由于砂礫易于脫水，且不可生物分解，一般不需進(jìn)一步處理，可以直接運至填埋場進(jìn)一步處理。（2）初沉池污泥：從初沉池底排出的污泥含有的固體物質(zhì)3％－8％，初沉污泥固體物質(zhì)中有機物約占70％，因此初沉污泥極易變成厭氧狀態(tài)，并產(chǎn)生臭味。（3）二沉池污泥：二級生物處理系統(tǒng)中廢棄排出的二沉污泥，含有大量微生物和其它惰性物質(zhì)。一般二沉污泥固體中有機物占90％。當(dāng)停止供氣時，如不進(jìn)行及時處理則會出現(xiàn)厭氧狀態(tài)而產(chǎn)生臭味。1.污泥的來源及特性1.1污泥的來源與特性1.1.1污泥的來源與特性二沉污泥中固體物質(zhì)濃度與處理工藝有關(guān)?；钚晕勰喾ǖ奈勰嗔恳话銥?.5-2%；滴濾池約為2－5％。（4）三級處理污泥：三級處理產(chǎn)生的污泥，其特性依處理工藝而定。如使用化學(xué)法除磷，所產(chǎn)生的化學(xué)污泥不易處理；若將化學(xué)沉淀除磷與活性污泥工藝合并，使化學(xué)污泥與生物污泥混合，處理難度更大。反硝化脫氮產(chǎn)生的生物污泥與活性污泥法類似。1.污泥的來源及特性1.1污泥的來源與特性1.1.2表示污泥性質(zhì)的指標(biāo)(1)污泥含水量:污泥中所含水的重量以kg/l計。(2)污泥含水率:即污泥中含水的重量與污泥總重量之比的百分?jǐn)?shù)。污泥的含水率一般都很高，比重接近于1。因此，污泥的體積、重量及污泥所含固體物濃度之間的關(guān)系，可用下式表示：

1.污泥的來源及特性1.1污泥的來源與特性1.1.2表示污泥性質(zhì)的指標(biāo)(3)揮發(fā)性固體和灰分:揮發(fā)性固體能夠近似地表示污泥中有機物含量，也稱灼燒減量，灰分則表示無機物含量，又稱灼燒殘渣。(4)污泥的可消化程度:污泥中的有機物，使消化處理的對象，其中大部分能被消化分解，其余部分和無機物不易或不能被消化分解。常用可消化程度來表示污泥中被消化分解的有機物數(shù)量。(5)污泥的比重:污泥的重量為其中所含水分重量與于固體重量之和。污泥的比重等于污泥重量與同體積水重量之比。(6)污泥的肥分:污泥中含有氮、磷、鉀等營養(yǎng)物和植物生長所必需的其他微量元素。污泥中的有機腐殖質(zhì)是良好的土壤改良劑。(7)污泥的燃燒值:污泥中的主要成分是有機質(zhì),可供燃燒,回收熱值。1.2污泥的組成表1-1初次污泥和消化污泥的代表性化學(xué)成分1.污泥的來源及特性1.3污泥的輸送

在處理、處置和利用污泥的過程中，污泥的輸送是一項必須首先解決的課題。污泥的輸送方式主要決定于污泥的含水率大小，并應(yīng)考慮污泥的利用途徑。一般有管道輸送、汽車和船運輸?shù)刃问健＝?jīng)驗表明，對于同樣數(shù)量的污泥在運送距離不超過10公里時，壓力管道輸送法比較經(jīng)濟(jì)，也比較衛(wèi)生；但當(dāng)運輸距離比較遠(yuǎn)時，考慮通過脫水及干化等過程縮小污泥體積后再運送比較經(jīng)濟(jì)。在污水處理廠內(nèi)部的輸泥管道：重力輸泥管道，一般采用0.02-0.09的坡度;壓力輸泥管的直徑以不小于150mm為宜。對不同類型的污泥需用不同類型的泵。輸送污泥的泵包括柱塞系、多腔螺旋泵、離心泵以及旋流泵。提升浮渣時可用隔膜泵。1.污泥的來源及特性1.4污泥處理前的初步操作

為了給污泥處理裝置提供相對穩(wěn)定和均勾的進(jìn)料。需要將污泥粉碎，去除雜粒，混合和貯存。(1)污泥粉碎:污泥粉碎是將污泥中粒度較大的物料破碎成小顆粒的一種過程。污泥粉碎使用兩種設(shè)備。錘磨粉碎機和切割粉碎機，這些裝置通常取決于具體應(yīng)用的要求。(2)污泥除雜粒:某些廢水處理廠在初沉池前面沒有設(shè)置單獨的除雜粒裝置或者除雜粒裝置不能滿足高峰流量和高峰雜粒負(fù)荷，這樣就必須在進(jìn)一步處理污泥(如濃縮)之前先去除雜物。最有效去去除污泥中雜物的方法是在流動的系統(tǒng)中應(yīng)用離心力，使雜粒從有機污泥中分離出去。1.污泥的來源及特性1.4污泥處理前的初步操作

(3)污泥混合:大多數(shù)二級處理和三級處理廠中，污泥混合是一項重要的操作。在污泥穩(wěn)定、脫水以及焚燒以前將污泥混合特別重要。由一級、二級和三級處理排出的污泥，可以采用下列方法混合：

初沉池混合：將二級處理和三級處理的污泥回流到初沉池內(nèi)，同初沉污泥混合。

管道混合：這種方法要求精心控制污泥源和流量以保證適當(dāng)?shù)幕旌稀?/p>

污泥處理裝置混合：好氧和厭氧消化池(連續(xù)流攪拌池型)可以將加入的各種污泥均勻地混合。單獨混合池混合：這種方法最能控制污泥的混合質(zhì)量。1.污泥的來源及特性1.4污泥處理前的初步操作

(4)污泥的貯存:必須提供污泥貯存條件以便消除污泥產(chǎn)量的波動，并使在后面的污泥處理裝置不運轉(zhuǎn)時將污泥貯存在。氯氧化、石灰穩(wěn)定、熱處理、機械脫水、干化和熱力濃縮等過程以前提供污泥貯存條件，使污泥能均勻地進(jìn)料特別重要。污泥可以在沉淀池或污泥濃縮內(nèi)短期貯存，也可在消化池內(nèi)貯存，在不用好氧和厭氧消化的大型處理廣中，污泥常常貯存在單獨的混合池和貯存池內(nèi)。2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.1污泥的濃縮2.2污泥的穩(wěn)定污泥水分有四種：顆粒間隙水(70%);(調(diào)節(jié)槽)毛細(xì)管結(jié)合水(20%)(高速離心機/高壓過濾)表面吸附水(10%);(機械法)內(nèi)部水;(化學(xué)法)圖2-1污泥的附著結(jié)合水2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.1污泥的濃縮2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.1污泥的濃縮

濃縮是常用的固液分離方法，可通過三種方式完成：氣浮、重力分離和離心分離。污泥濃縮的目的主要是在進(jìn)行消化或脫水之前，盡量將多余的水分從污泥中分離。一般來說，污泥濃縮可有效減少污泥處理后續(xù)單元，如消化、脫水所需的處理容量，而后續(xù)單元因容積減少所節(jié)省的成本，遠(yuǎn)高于污泥濃縮單元的設(shè)置與運行費用，因此設(shè)置污泥濃縮單元有助于降低污泥處理成本。2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.1污泥的濃縮

2.1.1重力濃縮

重力濃縮原理與沉降池相同，濃縮池的構(gòu)造也與圓形初沉池或二沉池相似。在重力濃縮池中，污泥固體顆粒沉降至底部，在利用機械刮臂將無您刮到污泥斗，最后從污泥斗中將濃縮污泥抽至后續(xù)單元進(jìn)行處理。重力濃縮單元用于處理純的初沉污泥，其濃縮效果最佳，可將1－3％的初沉污泥濃縮至10％，若用于處理初沉和活性污泥的混合污泥，其濃縮污泥固體含量將隨著活性污泥所占比例的增加而降低。目前污泥濃縮的設(shè)計趨勢，大致是以重力濃縮處理初沉污泥，以氣浮濃縮處理活性污泥，然后混合濃縮污泥，進(jìn)行后續(xù)處理。2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.1污泥的濃縮

2.1.1重力濃縮

重力濃縮是使用最廣泛和最簡便的一種濃縮方式。此法適用于濃縮比重較大的污泥和沉渣。重力濃縮池可分為間歇式與連續(xù)式兩種。前者主要用于小型處理廠．而后者則多用于大、中型污水處理廠。濃縮池的合理設(shè)計與運行，取決于對污泥沉降特性的正確掌控。重力濃縮池的主要設(shè)計參數(shù)有以下幾項：(1)固體通量:濃縮池的固體通量是指單位時間內(nèi)通過濃縮池單位表面積的固體重量。單位為kg／(m2·h)（公斤數(shù)指干固體重量）;(2)水面積負(fù)荷:單位時間內(nèi)，單位濃縮池表面積溢流的上清溶液流量.單位為m3／(m2·h);。2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.1污泥的濃縮

2.1.1重力濃縮

(3)污泥容積比SVR:

濃縮池體積與每日排出的污泥體積之比,表示固體物在濃縮池中的平均停留時間。這樣就可設(shè)計出所要求的濃縮池面積、有效容積及深度。圖2-2和圖2－3為重力濃縮池示意圖。稀污泥通過中心管進(jìn)入池中，進(jìn)行擁擠沉淀和濃縮，濃縮污泥從池底排除。帶直立柵的普通集泥機械將污泥慢慢攪動，一方面可加速污泥顆粒之間的凝聚，使顆粒結(jié)構(gòu)均勻；另一方面可造成空穴，使間隙水與空氣泡容易逸出，并加速污泥密實。使不斷形成的上清液回到初沉池，從池底收集的濃縮污泥可根據(jù)需要提升至消化池或脫水設(shè)備。圖2-2重力濃縮池示意圖圖2-3重力濃縮池平面示意圖帶式濃縮機(1)帶式濃縮機的工作原理是根據(jù)沉淀池排出的污泥含水率高的特點利用帶式壓濾機重力脫水段的原理設(shè)計的一種新型的污泥濃縮設(shè)備。

(2)特點：工程上通常將帶式濃縮機與帶式壓濾機配合使用，經(jīng)帶式濃縮機濃縮后的污泥可直接進(jìn)入帶式壓濾機進(jìn)行脫水。帶式濃縮機具有占地面積小、土建投資省的特點，可代替混凝土濃縮池及大型帶濃縮柵耙的濃縮池

圖帶式濃縮機結(jié)構(gòu)示意圖2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.1污泥的濃縮

2.1.2氣浮濃縮

氣浮濃縮與重力濃縮相反，是依靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒的周圍，通過減小顆粒的比重而強制上浮。因此氣浮法對于比重接近于1的污泥尤其適用。浮選到水表面的污泥用刮泥機刮除。澄清水從池底排除。一部分水加壓回流，與壓縮空氣(壓力為275-550kPa)混合通過溶氣罐。在此壓力時,大量的空氣溶入污泥。然后，污泥流入一個敞開的槽體，壓力下降，原先溶入污泥的空氣因為過飽和而形成微小氣泡。這些微小氣泡向上浮生時，會附著在污泥中的固體顆粒上，將這些顆粒帶向液面,最后累積成一層上浮污泥,再利用刮渣設(shè)備將其刮除。一般氣浮對不易用重力方法濃縮的活性污泥特別有效。氣浮可將活性污泥固體含量從0.5-1%，增加至3-6%。(圖2-4)圖2-4氣浮濃縮池2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.1污泥的濃縮

2.1.3離心濃縮

離心濃縮法是利用污泥中固、液比重不同在旋轉(zhuǎn)時具有不同的離心力這一原理而進(jìn)行分離和濃縮的。離心分離濃縮就是在離心力作用下使污泥顆粒與水分離以達(dá)到較低的含水率。目前用于污泥濃縮的離心分離設(shè)備有倒錐式、螺旋式和筐式三種(圖2-5)。倒錐形轉(zhuǎn)盤式離心機是連續(xù)運轉(zhuǎn)。構(gòu)件包括許多層疊的錐形轉(zhuǎn)盤，每個轉(zhuǎn)盤相當(dāng)于一個獨立的生產(chǎn)能力較低的離心機，污泥漿在轉(zhuǎn)盤間進(jìn)行離心分離，澄清液沿著中心抽向上流動，并從頂部排出；而固體集中于離心機轉(zhuǎn)筒的底部邊緣，并經(jīng)過排放口排出。圖2-5倒錐轉(zhuǎn)盤式離心機2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.1污泥的濃縮

2.1.3離心濃縮

螺旋卸料離心機也是連續(xù)運轉(zhuǎn)的。這種離心機由一個長的轉(zhuǎn)筒和一個同心的螺旋軸構(gòu)成。通常轉(zhuǎn)筒是水平安裝，而且一端是逐漸縮小的。污泥被連續(xù)引入裝置，固體向周圍離心濃縮。旋轉(zhuǎn)速率略微不同的螺旋軸將積聚的污泥移向漸縮端，固體在漸縮端更加濃縮，脫水和離心分離液分別從前后端排出。(圖2-6)圖2-6螺旋卸料離心機2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.2污泥的穩(wěn)定

污泥穩(wěn)定的主要目的是利用生化方法降解污泥中的有機固體,使污泥更為穩(wěn)定(減少臭味及腐敗),且更容易脫水,同時減少污泥質(zhì)量。一般而言，如果直接進(jìn)行污泥脫水焚燒等，則不需要穩(wěn)定處理。污泥穩(wěn)定有兩種基本方法：一種是在密閉容器的反應(yīng)器中隔絕氧氣下進(jìn)行，稱為厭氧消化；另一種則在污泥中通入空氣，稱為好氧消化。2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.2污泥的穩(wěn)定

2.2.1污泥的厭氧消化厭氧消化是最通用的污泥穩(wěn)定方法。其主要處理對象是初沉污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥以及高濃度活性污泥工業(yè)污水。污泥的厭氧分解分為兩個步驟:首先,污泥中的復(fù)雜有機物,如脂肪、蛋白質(zhì)及多糖，通過兼性微生物或厭氧微生物的作用，水解為較小分子的有機物（如三羧酸甘油酯、脂肪酸、氨基酸及糖類等），并通過微生物發(fā)酵或其他代謝作用將上述有機物進(jìn)一步分解成揮發(fā)酸或醇類（酸性發(fā)酵階段）。厭氧菌進(jìn)一步將揮發(fā)酸或醇類轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等而達(dá)到最終穩(wěn)定（甲烷發(fā)酵階段）。進(jìn)水蛋白質(zhì)出水CH4、CO2、H2S有機酸中間體（C>2）氨基酸、糖等大分子羧酸、醇等甲烷、CO2、水等乙酸H2、CO2碳水化合物脂類復(fù)雜有機物①水解階段②產(chǎn)酸階段③產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段④產(chǎn)甲烷階段硫酸鹽還原硫酸鹽還原圖2-7厭氧消化反應(yīng)途徑

2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.2污泥的穩(wěn)定

2.2.1污泥的厭氧消化厭氧消化的主要處理對象是初沉污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥以及高濃度活性污泥工業(yè)污水。厭氧消化法的主要構(gòu)筑物有消化池、雙層沉淀他、化糞池及沼氣池。厭氧消化可分為人工消化與自然消化二種。在人工消化中，根據(jù)池型構(gòu)造不同，又可分為定容式和動容式消化池。厭氧消化按消化溫度不同又可分為：低溫消化(低于200℃)、中溫消化(30-37℃)范圍和高溫消化(45-55℃)范圍。按運行方式還可分為：一級消化、二級消化、厭氧接觸消化及厭氧濾池等。厭氧消化器主要有:標(biāo)準(zhǔn)速率消化池、高速率消化池、兩級消化池和厭氧接觸消化池等。圖2-8標(biāo)準(zhǔn)速率消化池2.污泥的濃縮與穩(wěn)定(1)標(biāo)準(zhǔn)速率消化池消化池中不加攪拌,污泥在消化池中自然分層。污泥的加入和排出采用間歇式。其容積負(fù)荷一般為0.48-1.6kgVSS/(m3·d)。適用于流量小于0.04m3/s的小型污水處理廠。缺點：停留時間長（30-60d）、體積大、負(fù)荷低、易形成厚的浮渣層。2.污泥的濃縮與穩(wěn)定(2)高速率消化池消化池中有攪拌器,連續(xù)運行。不存在分層；消化時間僅為標(biāo)準(zhǔn)速率消化池的1/3；固體負(fù)荷提高4-6倍；容積減少30％。圖2-9高速率消化池圖2-10氣體混合高速率消化池剖面圖圖2-11a幾種常見的高速率消化池圖2-11a幾種常見的高速率消化池2.污泥的濃縮與穩(wěn)定(2)兩段厭氧消化池

圖2-12

兩段厭氧高速率消化池2.污泥的濃縮與穩(wěn)定(2)兩段厭氧消化池兩個串聯(lián)操作的消化池分別負(fù)責(zé)發(fā)酵和固液分離。在第一個消化池內(nèi)，污泥被加入并完全混合以提高發(fā)酵速率。由于采用攪拌方式使污泥混合，因此消化池內(nèi)溫度均勻。污泥以連續(xù)或近于連續(xù)的方式投入和排出。第一個消化池污泥停留時間也為10-15d,容積負(fù)荷也為1.6-8.0kgVSS/(m3·d)。第二個消化池的主要作用是固液分離。第一個消化池有集氣罩，有加熱、攪拌設(shè)備；第二個消化池不加熱，不攪拌，依靠剩余熱量繼續(xù)發(fā)酵。污泥消化后仍有相當(dāng)高的BOD，因此從第二級消化池排出的上清液，需要回流至污水處理廠前端。排出的污泥還需調(diào)理和脫水等后處理。2.污泥的濃縮與穩(wěn)定(3)

厭氧接觸消化將兩段厭氧消化池第二級沉降的部分熟污泥會流到第一個消化池，增加其甲烷菌的活性。圖2-13

厭氧接觸消化池2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.2污泥的穩(wěn)定

2.2.2污泥的好氧消化好氧消化是活性污泥法的繼續(xù)，其原理與活性污泥法相同?？煞譃槌睾醚跹趸⒏呒冄醺邷匮趸?0－70℃，英國帕邁斯伏特污水處理廠74℃）、高效曝氣裝置氧化（英國威爾士的龐瑟爾，文丘里曝氣器）。圖2-14

好氧間歇操作方式圖2-14

好氧連續(xù)操作方式2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.2污泥的穩(wěn)定

2.2.3雙系統(tǒng)消化雙消化過程的基本特點是二階段過程，其中第一段是借助于注入工業(yè)用純氧在55－65℃進(jìn)行高溫好氧降解，然后進(jìn)入第二階段，即在35℃進(jìn)行厭氧分解。其優(yōu)點是：提高了過程的穩(wěn)定性，縮短了逗留時間(第一階段1天，第二階段8天)，以及污泥中的病原微生物數(shù)目大大減少（在美國已有應(yīng)用，對小型污水處理廠有吸引力）。2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.2污泥的穩(wěn)定

2.2.4堆肥堆肥是借助于混合的微生物群落在潮濕的環(huán)境中對多相的有機物進(jìn)行分解。把廢物收集成堆并保存發(fā)酵產(chǎn)生的一些熱量，使溫度上升，致使其分解速率比常溫條件要快得多。在這種放熱分解過程中，大多數(shù)運行良好的堆肥操作都能使溫度升至70℃，其中的高溫病原體大部分被消滅?；钅嘟?jīng)過適當(dāng)?shù)亩逊侍幚砗髸兂尚l(wèi)生的、無臭味的腐殖質(zhì)樣的物質(zhì)。有三種堆肥方法正在用于處理括泥，即普通堆肥、通氣堆肥和封口通氣堆肥。

2.污泥的濃縮與穩(wěn)定2.2污泥的穩(wěn)定

2.2.5污泥的好氧蚯蚓穩(wěn)定無論是液態(tài)的原生污泥，還是活性污泥都可用此法予以穩(wěn)定。這種方法在發(fā)達(dá)國家是相當(dāng)新的，但在東南亞卻應(yīng)用了一定時間。將適宜的蚯蚓品種接種到好氧污泥中以后，蚯蚓攝入有機固體并排出部分穩(wěn)定物質(zhì)，它在菲律賓被用于農(nóng)作物肥料和土壤調(diào)節(jié)；用蚯蚓穩(wěn)定污泥無論是從基建費還是運行費來都比其它方法便宜。

3.污泥的調(diào)理與減量3.1污泥的調(diào)理3.2污泥的減量3.污泥的調(diào)理與減量3.1污泥的調(diào)理3.1.1化學(xué)調(diào)理污泥調(diào)理的主要目的是促進(jìn)污泥的固液分離。在目前可利用的技術(shù)中，最常用的方式是氯氧化,以及在污泥中添加混凝劑，如氯化鐵、石灰（使pH>12）或高分子絮凝劑，污泥焚燒灰渣也可作為污泥調(diào)理劑。在混濁的液體中加入混凝劑，可促進(jìn)固體物質(zhì)凝聚，使其更容易與水分離，近年來有機高分子絮凝劑在污泥調(diào)理方面的應(yīng)用日漸廣泛，有機高分子絮凝劑易于處理，所占體積小，適用起來操作簡單且非常有效。絮凝劑一般在污泥脫水之前注入污泥中，并于污泥充分混合。3.污泥的調(diào)理與減量3.1污泥的調(diào)理3.1.1熱處理在高溫(175-230℃)及高壓(1000-2000kPa)下,將污泥固體中的結(jié)合水釋放出來。優(yōu)點是熱處理后污泥的脫水性能比化學(xué)調(diào)理更加,缺點是操作和維護(hù)比較復(fù)雜.4.污泥的脫水與干化4.1污泥脫水干化的優(yōu)點4.2污泥脫水干化的工藝流程4.污泥的脫水與干化4.1污泥脫水干化的優(yōu)點污泥經(jīng)濃縮處理后含水率仍很高(95-97%)體積還很大,因此必須進(jìn)行脫水或干化。污泥脫水干化的優(yōu)點：（1）污泥體積經(jīng)脫水縮小，以民用卡車運往最后處置地點的費用顯著降低；（2）脫水的污泥一般比濃縮的或液態(tài)污泥容易貯運；（3）污泥在焚燒前要求脫水以去除剩余水分增加熱值；（4）在某些情況下，需要去除剩余水分，使污泥完全沒有氣味和不容易腐化；（5）污泥在土地填埋前一般要求先脫水，以減少在填埋場地的滲濾液數(shù)量。4.污泥的脫水與干化4.2污泥脫水干化的工藝流程4.2.1脫水干化設(shè)備的用途在水處理工藝中，產(chǎn)生的大量污泥，一般在96%以上，所以污泥體積很大，輸送、處理和處置都不方便。污泥通過濃縮設(shè)備的濃縮后，可將污泥顆粒間的空隙水分離出來，減小污泥的體積，為后續(xù)處理和處置帶來方便。如減少消化池的容積、減少耗熱量、減少脫水機臺數(shù)，降低絮凝劑的投加量，節(jié)省運行成本。一般地，污泥經(jīng)濃縮后，其含水率仍在94%以上，呈流動狀態(tài)，體積還很大，因此，污泥經(jīng)濃縮設(shè)備濃縮后還常采用脫水設(shè)備將污泥中的毛細(xì)水分離出來。污泥脫水過濾方式及其原理裝置和適用領(lǐng)域污泥脫水過濾方式及其原理裝置和適用領(lǐng)域4.2.2脫水干化設(shè)備的類型常用脫水設(shè)備帶式壓濾機離心脫水機板框壓濾機真空過濾機等。4.污泥的脫水與干化4.2.3帶式壓濾機(1)組成：帶式壓濾機主要由濾帶、輥、絮凝反應(yīng)器（污泥混合筒）、驅(qū)動裝置、濾帶張緊裝置、濾帶調(diào)偏裝置、濾帶沖洗裝置、濾餅剝離及排水裝置組成(2)原理：帶式壓濾機是把壓力施加在濾布上，用濾布的壓力和張力使污泥脫水(3)工作過程：帶式壓濾機的脫水過程分為：污泥絮凝、重力脫水、楔形脫水和壓榨脫水四步進(jìn)行。(4)設(shè)備特點：帶式壓濾機是連續(xù)運轉(zhuǎn)的污泥脫水設(shè)備，進(jìn)泥的含水率一般為96~97%，脫水后濾餅的含水率為70~80%。操作簡便，可維持穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，其脫水效果主要取決于濾帶的速度和張力；結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，低速運轉(zhuǎn)，易保養(yǎng)；處理能力高、耗電少，允許負(fù)荷有較大范圍的變化；無噪聲和振動，易于實現(xiàn)密閉操作。4.污泥的脫水與干化4.污泥的脫水與干化4.2.4板框壓濾機(1)組成：板框壓濾機主要由濾板、濾框和濾布等組成(2)工作原理：板框壓濾機的脫水工作循環(huán)進(jìn)行。一個工作周期包括：板框壓緊、進(jìn)料、壓干濾渣、放空（排料卸荷）、正吹風(fēng)、反吹風(fēng)、板框拉開、卸料、洗滌濾布九個步驟。(3)特點：板框壓濾機的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，操作容易、運行穩(wěn)定，故障少，保養(yǎng)方便，機器使用壽命長；過濾推動力大，所得濾餅的含水率低；過濾面積的選擇范圍較寬，且單位過濾面積占地較少；對物料的適應(yīng)性強，適用于各種污泥；濾液澄清，固相回收率高。其主要的缺點是間歇操作，處理量小、產(chǎn)率低，勞動強度大，濾布消耗大.適合于中小型污泥處理場合。

4.污泥的脫水與干化圖4-10濾框、濾板和濾布4.污泥的脫水與干化圖8-11濾框、濾板和濾布組合后的工作狀況4.污泥的脫水與干化4.2.5離心脫水機(1)組成：轉(zhuǎn)筒式離心機主要由轉(zhuǎn)筒、螺旋輸送器及空心軸等組成(2)工作原理：應(yīng)用離心沉降原理進(jìn)行泥水濃縮或脫水的機械叫離心脫水機。(3)特點：離心脫水機可自動控制，能長期連續(xù)運行，可封閉操作，環(huán)境條件好；對污泥進(jìn)料含固率變化的適應(yīng)性強；絮凝劑投量少，常年運行費用低；結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，維修方便。但污泥必須使用高分子聚合電解質(zhì)（如高分子聚丙烯酰胺）作為混凝劑進(jìn)行預(yù)處理。

4.污泥的脫水與干化圖4-12轉(zhuǎn)筒式離心機4.污泥的脫水與干化4.2.7真空過濾機(1)結(jié)構(gòu)：（以轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓真空過濾機為例）主要由空心轉(zhuǎn)鼓、污泥槽和壓縮空氣管路等組成(2)原理：污泥的過濾脫水是以過濾介質(zhì)（一種多孔性物質(zhì)，如濾布）兩面的壓力差作為推動力，使污泥中的水分強制通過過濾介質(zhì)，固體顆粒被截留在介質(zhì)上形成濾餅（或稱泥餅），從而達(dá)到脫水的目的。過濾介質(zhì)兩側(cè)的壓差由真空設(shè)備提供動力完成的稱為真空過濾機。(3)特點：真空過濾機曾經(jīng)是應(yīng)用較多的一種脫水設(shè)備，其特點是能夠連續(xù)操作，運行平穩(wěn)，可自動控制，濾液澄清率高，單機處理量大；但是真空過濾機附屬設(shè)備較多，占地面積大，濾布消耗多，更換清洗麻煩，工序復(fù)雜，運行管理費用較高，正逐步被帶式壓濾機和板框壓濾機所代替。真空過濾機主要用于初沉池污泥的脫水。其中帶式轉(zhuǎn)鼓真空過濾機能處理低濃度、小顆粒、高粘度的污泥。4.污泥的脫水與干化4.2.7真空過濾機過濾介質(zhì)兩側(cè)的壓差由真空設(shè)備提供動力完成的稱為真空過濾機真空過濾機主要用于初沉池污泥的脫水圖4-13轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機4.污泥的脫水與干化4.2.7污泥快速干燥機(1)工作原理

污泥處置設(shè)備(污泥快速干燥機)有五大系統(tǒng)：自動控制系統(tǒng)、自動配科系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)。污泥在處置中采用化學(xué)反應(yīng)的方式，在不增加任何熱源的情況下，可使污泥中的大腸桿菌、蛔蟲卵、細(xì)菌總數(shù)下降數(shù)千倍，達(dá)到無害化、減量化、資源化的目的。4.污泥的脫水與干化4.2.7污泥快速干燥機(2)工藝流程

4.污泥的脫水與干化5.污泥的干燥與焚燒5.1污泥干燥5.2污泥焚燒5.1污泥干燥5.2污泥焚燒6.處理后污泥的運輸與貯存6.1運輸方法管道、卡車、船6.2污泥貯存7.污泥的最終處置與資源化7.1脫毒與農(nóng)田利用7.2土地填埋7.3海洋排放7.4污泥焚燒灰渣處置7.5固化處理7.6用作建筑材料其它污泥資源化技術(shù)做生物肥料或土壤調(diào)理劑：占絕大部分熱解制油：US5865956、US5847248制活性炭：JP2003251398等18個制膠凝材料（生態(tài)水泥）：JP2001220250等6個發(fā)酵生產(chǎn)有機酸：JP2003164896等8個幾種典型的污泥性質(zhì)與產(chǎn)量有機物（%）N（%）P（%）Ni（%）Cu（%）Zn（%）Cr（%）年產(chǎn)量（萬噸）城市污泥30-502-52-3低0.05-0.40.05-0.2低300制革污泥40-602-42-3低低低1-480電鍍污泥10-15------433615造紙污泥40-600.5-10.5-1低低低低ND

定義：利用自然界存在的一些微生物的直接作用或其代謝產(chǎn)物的間接作用，產(chǎn)生氧化、還原、絡(luò)合、溶解作用，將固相中某些不溶性成分（如重金屬、硫或其它目的金屬）分離浸提出來的一種新興生物技術(shù)(周順桂等，2002)。原理：金屬溶解與固液分離對象：高毒性的工業(yè)污泥（電鍍污泥和制革污泥）生物脫毒技術(shù)（biodecontamination)有益成分硫化物金屬有益成分金屬回收示意圖后續(xù)轉(zhuǎn)化（用作生產(chǎn)生物農(nóng)藥的原料）生物脫毒反應(yīng)器的建立與運行污泥中生物脫毒（重金屬生物去除）研究污泥性質(zhì)測定污泥中內(nèi)源嗜酸硫桿菌分離與擴大培養(yǎng)各種參數(shù)(污泥種類與濃度、溫度、起始pH、接種量)對脫毒效果的影響能源物質(zhì)種類及其配比對加快污泥生物脫毒效果的影響生物直接從菌液中獲取EPS最佳運行參數(shù)的確定與優(yōu)化EPS作用與機制分離EPSEPS純化與濃縮(膜過濾與透析)EPS組成特征、產(chǎn)量與濃度機理探索獲取EPS材料(分離,純化,濃縮)與重金屬離子絡(luò)合特征(絡(luò)合容量與絡(luò)合強度)研究生物脫毒試驗(序批式搖床培養(yǎng)）預(yù)酸化未預(yù)酸化固液分離生物淋濾效果與速率技術(shù)路線8.污泥處理與處置設(shè)備8.1排泥設(shè)備8.2熱交換污泥處理與處置設(shè)備分類8.1.1排泥設(shè)備的分類8.1.2幾種常用的排泥設(shè)備介紹8.1.3常用排泥設(shè)備的特點與適用范圍8.1

排泥設(shè)備8.1.1排泥設(shè)備的分類8.1

排泥設(shè)備8.1.2排泥設(shè)備介紹(1)行車式吸泥機行車式吸泥機主要由行車鋼結(jié)構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)、吸泥系統(tǒng)、配電及行程控制裝置組成

8.1

排泥設(shè)備8.1.2排泥設(shè)備介紹(2)中心與周邊傳動排泥機8.1

排泥設(shè)備8.2.1脫水和干化設(shè)備的用途與類型8.2.2帶式壓濾機8.2.3帶式濃縮機8.2.4板框壓濾機8.2.5離心脫水機8.2.1濃縮與脫水設(shè)備的用途在水處理工藝中，產(chǎn)生的大量污泥，一般在96%以上，所以污泥體積很大，輸送、處理和處置都不方便。污泥通過濃縮設(shè)備的濃縮后，可將污泥顆粒間的空隙水分離出來，減小污泥的體積，為后續(xù)處理和處置帶來方便。如減少消化池的容積、減少耗熱量、減少脫水機臺數(shù)，降低絮凝劑的投加量，節(jié)省運行成本。一般地，污泥經(jīng)濃縮后，其含水率仍在94%以上，呈流動狀態(tài)，體積還很大，因此，污泥經(jīng)濃縮設(shè)備濃縮后還常采用脫水設(shè)備將污泥中的毛細(xì)水分離出來。8.2

污泥濃縮、脫水與干化設(shè)備8.2.2濃縮與脫水設(shè)備的類型(1)常用污泥濃縮設(shè)備重力式污泥濃縮池濃縮機帶式濃縮機臥螺式離心機等。(2)常用脫水設(shè)備帶式壓濾機離心脫水機板框壓濾機真空過濾機等。8.2

污泥濃縮、脫水與干化設(shè)備8.2.3帶式壓濾機(1)組成：帶式壓濾機主要由濾帶、輥、絮凝反應(yīng)器（污泥混合筒）、驅(qū)動裝置、濾帶張緊裝置、濾帶調(diào)偏裝置、濾帶沖洗裝置、濾餅剝離及排水裝置組成(2)原理：帶式壓濾機是把壓力施加在濾布上，用濾布的壓力和張力使污泥脫水(3)工作過程：帶式壓濾機的脫水過程分為：污泥絮凝、重力脫水、楔形脫水和壓榨脫水四步進(jìn)行。(4)設(shè)備特點：帶式壓濾機是連續(xù)運轉(zhuǎn)的污泥脫水設(shè)備，進(jìn)泥的含水率一般為96~97%，脫水后濾餅的含水率為70~80%。操作簡便，可維持穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，其脫水效果主要取決于濾帶的速度和張力；結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，低速運轉(zhuǎn)，易保養(yǎng)；處理能力高、耗電少，允許負(fù)荷有較大范圍的變化；無噪聲和振動，易于實現(xiàn)密閉操作。8.2

污泥濃縮、脫水與干化設(shè)備8.2

污泥濃縮、脫水與干化設(shè)備8.2.4帶式濃縮機(1)帶式濃縮機的工作原理是根據(jù)沉淀池排出的污泥含水率高的特點利用帶式壓濾機重力脫水段的原理設(shè)計的一種新型的污泥濃縮設(shè)備。

(2)特點：工程上通常將帶式濃縮機與帶式壓濾機配合使用，經(jīng)帶式濃縮機濃縮后的污泥可直接進(jìn)入帶式壓濾機進(jìn)行脫水。帶式濃縮機具有占地面積小、土建投資省的特點