《污泥處理與處置》PPT課件.ppt

1、第七章 污泥處理與處置,污水污泥是城市生活污水和工業(yè)污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，是污水處理廠的必然產(chǎn)物。2005年，全國(guó)污水排放總量為717億噸，污泥產(chǎn)生量約為208萬(wàn)噸（干泥）；按照我國(guó)城市污水處理廠建設(shè)規(guī)模，預(yù)計(jì)2010年，我國(guó)城市污水處理量處理率將大幅度增加，污泥年產(chǎn)量將增加到現(xiàn)在的5倍。,引 言,污泥處理處置是污水處理重要組成部分。污水污泥成分復(fù)雜，除含有大量的水分外，還含有難降解的有機(jī)物、重金屬、鹽類以及少量的病原微生物等。我國(guó)存在著重污水處理、輕污泥處理的傾向，污泥如果處理不當(dāng)就進(jìn)入環(huán)境，那么，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染，而且會(huì)造成能源、資源的浪費(fèi)，因此，污水污泥的處理處置具有非常重

2、要的意義。,本章的主要內(nèi)容,主要內(nèi)容,圍繞污水污泥的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化處理處置，擬學(xué)習(xí)：,概述 污泥貯存與運(yùn)輸 污泥濃縮 污泥消化 污泥脫水與干化 污泥干燥與焚燒 污泥處置與利用,7.1 概述,7.1 概 述,來(lái)源與分類 性質(zhì)指標(biāo) 處理的目標(biāo) 處理系統(tǒng),7.1.1 來(lái)源與分類,7.1.1 污泥的來(lái)源與分類（1）,污水處理過(guò)程中，產(chǎn)生大量的固體懸浮物污泥，可以是污水中早已存在的，也可以是污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的。,（1）按處理方法和分離過(guò)程分類,引：按照污泥來(lái)源分類,4種分類法,格柵,初沉,沉砂,活性污泥或生物膜法,二沉,消毒,一級(jí)處理,二級(jí)處理,柵渣,無(wú)機(jī)固體顆粒,初沉泥,活性污泥腐殖

3、污泥,浮渣,浮渣,7.1.1 污泥的來(lái)源與分類（2）,（2）按照污泥的來(lái)源分類： 生活污水污泥、工業(yè)廢水污泥和給水污泥。,（3）按照污泥的不同產(chǎn)生階段分類： 生/原污泥、濃縮污泥、消化污泥、脫水干化污泥、 干燥污泥 。,（4）按照污泥的成分和性質(zhì)分類： 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)、無(wú)機(jī)分類法展開,按照污泥不同產(chǎn)生階段,按照污泥成分和性質(zhì),7.1.1 污泥的來(lái)源與分類（3）,污泥組成,流動(dòng)相,固 相,有機(jī)物,無(wú)機(jī)物,元素組成,化學(xué)組成,微生物組成,毒害性,植物養(yǎng)分,無(wú)機(jī)礦物,C、H、O、N、S、P、鹵素,毒害性有機(jī)物： 有機(jī)官能化合物：醇酸脂醛醚烴腐殖質(zhì) 有機(jī)生物質(zhì)：糖

4、類纖維素類脂肪蛋白,病原菌、病毒、寄生蟲卵,As、Cd、Cr、Hg、Pb、Zn、Ni 重金屬離子60轉(zhuǎn)移到污泥中，是無(wú)害化和資源化處理的關(guān)鍵。,氧及其化合物；N、P、K及其可溶物,Fe、Al、Ca、Si等氧化物、氫氧化物,來(lái)源分類over, 7.1.2 污泥的性質(zhì)指標(biāo),7.1.2 污泥的性質(zhì)指標(biāo)（1）,污水污泥的來(lái)源和形成過(guò)程復(fù)雜多樣，其物理、化學(xué)和生物學(xué)特性存在差異，了解污泥的性質(zhì)是合理選擇污泥處理方法和工藝的基礎(chǔ)。,污水污泥的主要指標(biāo)：,含水率 密度（比重） 比阻 毛細(xì)吸水時(shí)間,揮發(fā)性固體和灰分 可消化程度 肥分 衛(wèi)生學(xué)指標(biāo),A含水率,主要指標(biāo),A 含水率,7.1.2 污泥的性質(zhì)指標(biāo)（2）

5、,污泥中水的百分含量p ，9599.8,可知，含水率由9998，或99.599，或9794，或9590，污泥體積均減少一倍；,B密度比重,公式引申,p80%,含水率對(duì)污泥的運(yùn)輸、提升和處理影響很大。,污泥體積V-重量W-固體濃度c-含水率p關(guān)系：,B 密度/比重,7.1.2 污泥的性質(zhì)指標(biāo)（3）,污水污泥的密度接近水的密度。,C 揮發(fā)性固體（VSS）和灰分（NVSS）,揮發(fā)份固體：表示污泥中的有機(jī)物含量灼燒減重 灰 分：表示污泥中的無(wú)機(jī)物含量灼燒殘?jiān)? 在馬弗爐中600oC灼燒至恒重后, ，所失去的重量為VSS(被燃燒，并以氣體逸出的那部分固體)；殘留的重量為NVSS，mg/L。 VSS實(shí)質(zhì)上

6、是污泥中可通過(guò)生物降解的有機(jī)物含量水平，即VSS反映污泥的穩(wěn)定化程度。,一組污泥數(shù)據(jù),揮發(fā)性固體和灰分,D可消化程度,某城市污水處理廠的污泥量,D 可消化程度,污泥中的有機(jī)物是消化的對(duì)象，其中，一部分是可被消化降解的，另一部分是不可消化降解的（如脂肪、纖維素）?？上潭缺硎疚勰嘀锌上到庥袡C(jī)物的比例。,E 肥分,污泥中N、P、K有機(jī)質(zhì)微量元素的含量。肥分表示污泥是否可作為肥料進(jìn)行資源化利用。,F 衛(wèi)生學(xué)指標(biāo),污泥中病原微生物(病菌、病毒、寄生蟲卵等)的含量。 環(huán)境指標(biāo)之一。,7.1.2 污泥的性質(zhì)指標(biāo)（4）,7.1.3 污泥處理目標(biāo)4化,E 肥分,F 衛(wèi)生學(xué)指標(biāo),7.1.3 污泥的處理目標(biāo)

7、,減量化：體積減量化，便于運(yùn)輸和消納。,7.1.4 污泥處理系統(tǒng),穩(wěn)定化：污泥中易腐敗物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化，使得污 泥穩(wěn)定，不易腐敗，降低惡臭，便于運(yùn)輸處理。 有機(jī)物、重金屬,無(wú)害化：污泥中病原微生物（如病原菌、病毒等）的殺滅，提高污泥的衛(wèi)生指標(biāo)。,資源化：將污泥視為一種資源，通過(guò)多種方式，將污泥加以利用，如：能源化、 資材化、材料化、 農(nóng)業(yè)及土地再生利用等。,目標(biāo)：減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化,7.1.4 污泥的處理系統(tǒng)（1）,污泥處理系統(tǒng)是由若干個(gè)處理單元組成， 典型處理單元：濃縮、消化、脫水、處置。根據(jù)污泥的最終處置、污泥數(shù)量性質(zhì)和當(dāng)?shù)厍闆r，選取不同的處理單元，組成不同污泥處理工藝流程。,沼氣

8、,污泥處理系統(tǒng)C-E,以消化為主，農(nóng)用等資源化利用,7.1.4 污泥的處理系統(tǒng)（2）,熱能,環(huán)境 要求高,典型處理系統(tǒng),污泥處理系統(tǒng)B 強(qiáng)調(diào),發(fā)電,污水處理系統(tǒng),上清液,消化液,濾液,7.1.4 污泥的處理系統(tǒng)（3）,干燥,焚燒,處置,處置,填 埋,土地利用,資源利用,7.1概述over,處置展開,GO,污水處理系統(tǒng),污泥處理系統(tǒng),本廠、外埠,污泥貯存運(yùn)輸,7.2 污泥貯存與運(yùn)輸貯存,作用：平衡污泥產(chǎn)量的波動(dòng)，為污泥處理工序提供均勻的進(jìn)料條件；或小型處理廠污泥外運(yùn)前貯存。,情形：污泥可在沉淀池、污泥濃縮池、消化池內(nèi)短期貯存；無(wú)消化時(shí)，污泥貯存在混合池和貯存池。,注意： 避免雨淋或浸泡，以免污染

9、物溶出，二次污染； 盡量縮短有機(jī)污染物貯存時(shí)間，防止惡臭； 病原體微生物等污泥，充分消毒，避免蚊蠅； 特殊有毒有害的危險(xiǎn)污泥，按國(guó)標(biāo)貯存。 固體廢物管理和污染控制標(biāo)準(zhǔn),污泥運(yùn)輸,情形,注意,7.2 污泥貯存與運(yùn)輸運(yùn)輸（1）,作用：外運(yùn)；各個(gè)途徑到污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)輸。,污泥泵圖,方式：決定于含水率和污泥利用途徑，常用有：管道輸送、汽車和駁船等。運(yùn)送距離10km以下，壓力管道輸送；10km以外，污泥脫水干化后再輸送。 管道輸送：重力輸送和壓力輸送。 壓力輸送：污泥泵站和污泥貯存池,注意：必須考慮污泥的流速和含水率： 流速： 流速小，懸浮物易沉降，流動(dòng)損失??；流速大，懸浮物不易沉淀，流動(dòng)損失大。管道

10、輸送宜采用大流速。 含水率大，黏性小，流動(dòng)損失小，流動(dòng)接近水。,方式,注意,7.2 污泥貯存與運(yùn)輸運(yùn)輸（2）,污泥泵另一個(gè)圖,7.2 污泥貯存與運(yùn)輸運(yùn)輸（3）,7.2 污泥貯存運(yùn)輸over，7.3 濃縮,GO,7.3 污泥濃縮,污泥的含水率很高（二沉污泥99%，初沉污泥97），體積很大，這對(duì)輸送和后續(xù)處理（如消化）都將造成困難，因此必須進(jìn)行濃縮。,目的意義,濃縮主要內(nèi)容,污泥濃縮就是去除污泥中一部分液體，以增加固體物質(zhì)的含量，縮小污泥的體積。減量化,污泥的含水率由99降至96%，體積可減小到原來(lái)的1/4，但仍然保持其流動(dòng)性，可用泵輸送，降低運(yùn)輸費(fèi)用。濃縮是污泥減量化最有效辦法，特別對(duì)剩余污泥的

11、處理，尤其不可缺少。,7.3.1 污泥水分,7.3.2 重力濃縮,7.3.3 氣浮濃縮,7.3.4 離心濃縮,主 要 內(nèi) 容,污泥中的水分,7.3.1 污泥中的水分,7.3.2 重力濃縮,污泥含水率與狀態(tài),7.3.2 重力濃縮（1）原理、運(yùn)行方式,依靠重力作用將污泥中的固體與水分離，即利用污泥中的固體顆粒與水之間的密度差來(lái)實(shí)現(xiàn)泥水分離。此法應(yīng)用最為廣泛，適用于濃縮比重較大的污泥和沉渣，主要濃縮初沉污泥和剩余活性污泥。 主要去除顆粒間的間隙水。,（一）原 理,根據(jù)運(yùn)行方式，分為間歇式與連續(xù)式。前者主要用于小型廠；后者多用于大、中型廠。,（二）運(yùn)行方式,間歇式,按運(yùn)行方式分類,7.3.2 重力濃縮

12、（2）運(yùn)行方式,待濃縮污泥排入濃縮一定時(shí)間分層放掉清液排泥向池內(nèi)排入如下一批待處理污泥。 成層沉降壓縮沉降 GO,1）間歇式,澄清區(qū)：固體濃度極低,阻滯沉降區(qū)：懸浮顆粒恒速下降(濃度均勻，勻降層),過(guò)渡區(qū)：顆粒下降速度減小(濃度漸變),壓縮區(qū)：污泥顆粒集結(jié)，各層相互作用，空隙水被排擠出，固體濃度不斷提高。,連續(xù)式,濃縮池沿高程可分為,分區(qū),澄清區(qū),勻降層,過(guò)渡層,壓縮層,7.3.2 重力濃縮（3）運(yùn)行方式,待濃縮污泥通過(guò)中心管進(jìn)入池中，沉淀和濃縮，濃縮污泥從底部排出。攪動(dòng)?xùn)艑⑽勰嗑徛龜噭?dòng)，破壞污泥網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和膠著狀態(tài)，造成空穴，使其中的水分與氣泡容易分離加速顆粒凝聚，加速污泥的密實(shí)，使顆粒均勻密

13、實(shí) 。 型式：豎流和輻流式兩種。,2）連續(xù)式,輻流式,往泵房,重力濃縮實(shí)例圖,攪動(dòng)?xùn)?7.3.2 重力濃縮（4）實(shí)例,北京高碑店污水處理廠污泥濃縮池,原理/運(yùn)行方式 over，運(yùn)行管理,7.3.2 重力濃縮（5）運(yùn)行管理,連續(xù)式： 固體負(fù)荷：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過(guò)濃縮池任一斷面的干固體重量； 3060kg/(m2.d) . 水力負(fù)荷：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)每單位濃縮池表面積溢流的上清液流量； 初沉污泥1.21.6m3/(m2.h) 剩余活性污泥0.20.4m3/(m2.h) . 濃縮時(shí)間：12h； 二沉污泥：99.299.69798； 有效水深：4m左右； 刮泥機(jī)外緣線速度1-2m/min，池底坡向泥斗坡度0.05

14、。,(1) 工藝參數(shù),（三）運(yùn)行管理,實(shí)例數(shù)據(jù),間歇式：濃縮時(shí)間，太短，濃縮效果不能保證；太長(zhǎng)，污泥宜出現(xiàn)厭氧狀態(tài)而破壞濃縮過(guò)程。沒(méi)有試驗(yàn)條件，24h；通常,912h。,1 工藝參數(shù) 2運(yùn)行效果監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià) 3日常維護(hù) 4異常問(wèn)題評(píng)價(jià),連續(xù)式,7.3.2 重力濃縮（6）運(yùn)行管理,北京高碑店污水處理廠污泥濃縮池,重力濃縮脫水,國(guó)產(chǎn)半橋式柵條濃縮機(jī)，進(jìn)口定容式污泥泵。 固體表面負(fù)荷 70kg/m2.d 直徑D=20m 池深H1=5.5m 泥層H2=3.0m 池?cái)?shù)6座,運(yùn)行管理運(yùn)行效果監(jiān)測(cè)指標(biāo),運(yùn)行管理：1 工藝參數(shù) 2運(yùn)行效果監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià) 3日常維護(hù) 4異常問(wèn)題評(píng)價(jià),7.3.2 重力濃縮（7）運(yùn)行管理,濃

15、縮比f(wàn)：濃縮池排泥濃度與入流污泥濃度之比 f=Cu/Ci 表示污泥經(jīng)濃縮后被濃縮的倍數(shù),(2) 運(yùn)行效果的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià),重力濃縮池,Qi Ci,Qu Cu,Qe Ce,Q污泥體積流量；C污泥中固體濃度；i原污泥；e上清液；u排泥,三個(gè)指標(biāo)相輔相成，F(xiàn)=1-/f,濃縮初沉污泥，f2, 90。,固體回收率：被濃縮到排泥中的固體占總固體的百分比。 =(Qu.Cu)/(Qi.Ci) 表示污泥經(jīng)濃縮后有多少比例的干污泥被濃縮出來(lái),分離率F：濃縮池上清液量占入流污泥量的體積百分比 表示污泥經(jīng)濃縮后有多少水被分離出來(lái)。F=Qe/Qi,運(yùn)行管理日常維護(hù),1 工藝參數(shù) 2運(yùn)行效果監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià) 3日常維護(hù) 4異常問(wèn)題評(píng)價(jià)

16、,7.3.2 重力濃縮（8）運(yùn)行管理,初沉池污泥與剩余污泥混合均勻，有效避免密度流擾動(dòng)污泥層而影響濃縮效果； 入流污泥中加部分二沉池出水，防污泥厭氧上浮，降低惡臭； 溫度較高，污泥易厭氧上浮，發(fā)生污泥膨脹，絲狀菌隨活性污泥進(jìn)入濃縮池，污泥繼續(xù)發(fā)生膨脹，使得污泥濃縮難以進(jìn)行；加Cl2、 KMnO4、H2O2等氧化劑，抑制微生物活動(dòng)；,(3) 日常維護(hù)*,運(yùn)行管理異常問(wèn)題,1 工藝參數(shù) 2運(yùn)行效果監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià) 3日常維護(hù) 4異常問(wèn)題評(píng)價(jià),浮渣及時(shí)清除； 濃縮池長(zhǎng)期未排泥，應(yīng)先排空，嚴(yán)禁直接開啟污泥泵； 濃縮池冬季結(jié)冰，應(yīng)破冰溶化，再開啟污泥泵； 定期檢查上清液溢流堰的平整度（不平整導(dǎo)致池內(nèi)流態(tài)不均勻，

17、甚至短路）； 定期清刷池壁、出水堰等部位，防止惡臭； 定期排空（半年） ，檢查積沙和防腐情況，水下件作防腐；,(4) 異常問(wèn)題排除*,7.3.2 重力濃縮（9）運(yùn)行管理,運(yùn)行管理異常問(wèn)題2,1 工藝參數(shù) 2運(yùn)行效果監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià) 3日常維護(hù) 4異常問(wèn)題評(píng)價(jià),(4) 異常問(wèn)題排除*,7.3.2 重力濃縮（10）運(yùn)行管理,重力濃縮小節(jié)，缺點(diǎn),1 工藝參數(shù) 2運(yùn)行效果監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià) 3日常維護(hù) 4異常問(wèn)題評(píng)價(jià),7.3.2 重力濃縮（11）缺點(diǎn),（四）重力濃縮的缺點(diǎn),污泥中有機(jī)物含量增加，可能使得污泥濃縮性能惡化； 上清液BOD濃度較高，若回流到污水處理系統(tǒng)中，將增加其BOD負(fù)荷; 夏季溫度高時(shí)，池內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生的氣

18、體使污泥上浮，惡臭； 濃縮時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，污泥固體回收率低； 濃縮污泥含固率低于3時(shí)，污泥體積龐大，后續(xù)處理有一定難度； 生物除磷的剩余污泥，除磷效果不理想； 最適合于重質(zhì)污泥（如初次原污泥），對(duì)輕質(zhì)污泥（如活性污泥）濃縮效果不理想； 對(duì)易膨脹污泥濃縮效果不理想。 99.599濃縮到9798。,重力濃縮over，氣浮濃縮。,引出氣浮濃縮。,7.3.3 氣浮濃縮（1）原理,原理：通過(guò)某種方法產(chǎn)生大量的微氣泡，依靠這些微氣泡附著在污泥顆粒的周圍，通過(guò)減小顆粒的比重，形成上浮污泥層，將上浮污泥層撇除到污泥槽，下層液體回流到廢水處理流程中。,（一）原 理,（二）典型流程,適用：含固量低的污泥濃縮，一般含水率

19、99.599 ；易發(fā)生膨脹的、易發(fā)酵的剩余活性污泥。 （99.599可濃縮到9496，好于重力濃縮）,適用,7.3.3 氣浮濃縮（2）典型流程,澄清水從池底引出，一部分用水泵引入壓力溶氣灌加壓溶氣，另一部分外排。溶氣水通過(guò)減壓閥從底部進(jìn)入進(jìn)水室，減壓后的溶氣水釋放大量的微小氣泡，并迅速依附在待濃縮的污泥顆粒上，從而使得污泥顆粒密度下降，污泥顆粒易于上浮，在池表,（二）典型流程回流加壓溶氣氣浮工藝,面形成濃縮污泥（上浮污泥）后由刮泥機(jī)刮出池外。,氣浮池的運(yùn)行管理,氣浮池：矩形、圓形,7.3.3 氣浮濃縮（3）運(yùn)行管理,混凝劑投加問(wèn)題：絮絨性活性污泥在絮凝時(shí)捕獲吸附氣泡，達(dá)到氣浮，是否投加混凝劑主

20、要取決于水力負(fù)荷、固體負(fù)荷等指標(biāo)。P295 表7-3,(1)氣浮濃縮池的影響因素,（三）氣浮濃縮池的運(yùn)行管理,（2）工藝參數(shù),1 影響因素 2工藝控制與技術(shù)參數(shù) 3異常問(wèn)題及排除,污泥膨脹的影響：污泥膨脹影響氣浮濃縮。運(yùn)行時(shí)，應(yīng)監(jiān)測(cè)污泥容積指數(shù)SVI，當(dāng)SVI偏差，用物理法、化學(xué)法或生物法來(lái)控制。曝氣池混合液置30min后1g活性污泥所占的體積（以ml計(jì)）,刮泥周期的影響：刮泥周期越長(zhǎng)，上浮污泥固體濃度越大。濃縮污泥應(yīng)及時(shí)刮除；每次不宜太多，以防止底層污泥帶著水分翻到表面，影響濃縮效果。,（污泥膨脹的影響）,（刮泥周期的影響）,進(jìn)泥量：過(guò)大，排泥濃度降低；過(guò)小能源浪費(fèi)。 濃縮活性污泥時(shí)，要求進(jìn)

21、泥濃度5g/l，固體負(fù)荷50-120kg/(m2.d)與SVI有關(guān)(30min,1g活性污泥體積)。 水力負(fù)荷：確定進(jìn)泥量、空氣量、加壓水量后，應(yīng)對(duì)水力表面負(fù)荷校核；水力負(fù)荷過(guò)高，澄清液的固體濃度明顯上升，濃縮效果降低，120m3/(m2.d)。 混凝劑的投加量和停留時(shí)間：試驗(yàn)；投加量：23干污泥重；混凝劑反應(yīng)時(shí)間510min。 回流比：加壓溶氣用水量/待濃縮的污泥量，2535。 為了避免加壓泵、壓力容器和減壓閥的阻塞，氣浮法濃縮污泥時(shí)，溶氣水宜采用氣浮池流出的分離液。,7.3.3 氣浮濃縮（4）運(yùn)行管理,(2)工藝控制與技術(shù)參數(shù) -1,工藝參數(shù)（續(xù)）,7.3.3 氣浮濃縮（5）運(yùn)行管理,溶氣

22、罐：加壓水在溶氣罐停留1-3min，絕對(duì)壓力0.3-0.5MPa，高徑比2:4。 回流水加壓泵：泵出口壓力高于溶氣罐壓力。 加壓水量：水量少，溶氣量少；水量多，耗能，影響細(xì)氣泡的形成。 氣量：影響排泥濃度，氣量大，排泥濃度高，能耗高 泥泵的選擇：略。 循環(huán)水池：略。,(2)工藝控制與技術(shù)參數(shù) -2,運(yùn)行管理（3）異常問(wèn)題,7.3.3 氣浮濃縮（6）運(yùn)行管理,(3)異常問(wèn)題及排除,小節(jié) ，氣浮工藝特點(diǎn),7.3.3 氣浮濃縮（7）特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)于濃縮密度接近于水的、疏水的污泥效果尤為顯著； 氣浮池停留時(shí)間較短，容積較??； 由于通入壓縮空氣，可進(jìn)一步滿足生化需氧量的要求 ，從而避免污泥腐化發(fā)臭和脫

23、氮上浮。,離心濃縮,缺點(diǎn)： 運(yùn)行費(fèi)用較高； 運(yùn)行管理較復(fù)雜。,缺點(diǎn),7.3.4 離心濃縮,污泥的濃縮方法，還有微孔濃縮法、隔膜濃縮法、生物濃縮法,原理：離心濃縮法是利用污泥中固、液比重不同，在旋轉(zhuǎn)時(shí)具有不同的離心力這一原理進(jìn)行分離和濃縮的。 特點(diǎn)：由于離心力是重力的5003000倍，因此離心濃縮時(shí)間很短，十幾分鐘。占地面積小，造價(jià)低，但運(yùn)行和機(jī)械維修費(fèi)用較高。三種方法中，離心濃縮得到的污泥含水率最低。 效果：99.5可濃縮到94。 型式：倒錐形轉(zhuǎn)盤式、螺旋式和筐式。,7.3 污泥濃縮over，7.4 污泥消化,GO,7.4 污泥消化,二級(jí)處理和多數(shù)一級(jí)處理的污泥都含有大量的有機(jī)物，投放到自然界

24、，仍將受微生物的作用，繼續(xù)對(duì)環(huán)境造成危害，所以需采取措施降低其有機(jī)物含量或使其暫時(shí)不產(chǎn)生分解污泥消化（防止有機(jī)物服腐敗的措施）。,主要內(nèi)容,污泥消化是利用微生物代謝作用，使污泥中有機(jī)物質(zhì)降解和穩(wěn)定化，減少污泥體積，降低污泥中病原體數(shù)量。當(dāng)污泥中揮發(fā)性固體（VSS）含量降低到40%以下時(shí)，即可認(rèn)為達(dá)到穩(wěn)定化。,分類：厭氧消化和好氧消化，厭氧消化最為常用。 厭/好氧消化:在無(wú)/有氧條件下,污泥中有機(jī)物由厭/好氧微生物進(jìn)行降解、穩(wěn)定。,污泥消化實(shí)現(xiàn)了污泥的減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化。,引言,界定,分類,意義,7.4.1 污泥厭氧消化原理和功能,主 要 內(nèi) 容,7.4.2 污泥厭氧消化的分類,7.4.3

25、污泥厭氧消化系統(tǒng)的組成,7.4.4 消化池的運(yùn)行與管理,7.4.1 原理和功能,7.4.5 沼氣的應(yīng)用,7.4.1 厭氧消化原理和功能（1）,污泥消化處理生物處理,通過(guò)微生物的新陳代謝作用，將污泥中的有機(jī)物一部分轉(zhuǎn)化為微生物的細(xì)胞物質(zhì)，另一部分轉(zhuǎn)化為比較穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)（無(wú)機(jī)物或簡(jiǎn)單有機(jī)物）,基本因素：作用者、作用對(duì)象和環(huán)境條件,作用者,微生物，特別是其中的細(xì)菌。 三類細(xì)菌（根據(jù)生化反應(yīng)中氧氣的需求）：好氧菌、兼性厭氧菌和厭氧菌； 兩類處理：好氧生物處理；厭氧生物處理。,本質(zhì),基本因素,作用者,7.4.1 具體的原理和功能,7.4.1 厭氧消化原理和功能（2）,利用兼性（厭氧）菌和（專性）厭氧菌

26、進(jìn)行厭氧生化反應(yīng)，分解污泥中有機(jī)物質(zhì)的一種污泥處理工藝。污泥厭氧消化的機(jī)理與廢水厭氧消化的相同 GO,（一）原 理,（二）功 能,利用微生物代謝作用，使污泥中有機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定化，減少污泥體積，降低污泥中病原體數(shù)量；減量化 穩(wěn)定化 無(wú)害化 在污泥消化過(guò)程中將產(chǎn)生大量高熱值的沼氣（生物質(zhì)能源），可作為能源利用，使污泥資源化。資源化 污泥經(jīng)消化后，其中的部分有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成了氨氮，提高了污泥肥效。 資源化,有幾種型式的厭氧消化？,厭氧菌：在有氧條件下不能生長(zhǎng)，在無(wú)氧或低氧條件下才能生長(zhǎng)，分為專性、兼性和微需氧。,功能,7.4.2 污泥厭氧消化的分類（1）,污泥不經(jīng)加熱直接進(jìn)入間歇運(yùn)行的消化池，池內(nèi)不設(shè)攪拌裝

27、置，利用沼氣氣泡攪拌污泥。由于攪拌作用不充分，因此，池內(nèi)分成浮渣區(qū)、上清液和污泥區(qū)。穩(wěn)定的污泥由池底周期性排出，上清液回到水處理流程的前端進(jìn)行處理，沼氣從池頂收集導(dǎo)出。固體負(fù)荷0.4-1.6kgVSS/(m3.d)。,（一） 低負(fù)荷消化常規(guī)中溫消化,7.4.2厭氧消化分類高負(fù)荷,池內(nèi)分層明顯，使得細(xì)菌和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)難以充分接觸，再加之池內(nèi)溫度不均、有效容積?。ǜ≡鼘诱紦?jù)池內(nèi)有效統(tǒng)計(jì)）等問(wèn)題，使得消化時(shí)間較長(zhǎng)（30-60d）、負(fù)荷小、產(chǎn)氣量低。適用于小型污水處理廠。,缺點(diǎn),同傳統(tǒng)低負(fù)荷消化相比，主要體現(xiàn)加熱、攪拌和破渣。,7.4.2 污泥厭氧消化的分類（2）,（二） 高負(fù)荷消化（高速消化池）,高負(fù)荷

28、消化的優(yōu)點(diǎn),加熱：溫度主要影響微生物的生化反應(yīng)速度，因而與有機(jī)物的分解速率有關(guān)。厭氧消化過(guò)程存在兩個(gè)最適宜溫度，即在35oC和60oC附近各出現(xiàn)一個(gè)產(chǎn)氣量高的峰值點(diǎn)。此外，厭氧消化對(duì)溫度變化極為敏感。工程而言，中溫消化將溫度控制在30-38oC (33-35oC居多)，高溫為50-55oC，且日溫度變化控制在2oC。,攪拌破渣：攪拌既可促進(jìn)微生物與污泥基質(zhì)充分接觸，使池內(nèi)溫度和酸堿度均勻，又可有效預(yù)防浮渣。也可在池內(nèi)液面裝設(shè)破渣機(jī)或用污泥水壓力噴射來(lái)破渣。,加熱,攪拌,優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)料速度穩(wěn)定，其攪拌、污泥投配及熟污泥排除等連續(xù)，池大部分區(qū)域可保持一致條件，使消化池體積減小，消化過(guò)程穩(wěn)定性得到提高。

29、不分層，全池活躍消化。消化時(shí)間為低負(fù)荷1/3（10-15d），固體負(fù)荷提高4-6倍。,7.4.2 污泥厭氧消化的分類（3）,（二） 高負(fù)荷消化（高速消化池）,具體結(jié)構(gòu)之一,高負(fù)荷既被用于中溫，又被用于高溫。,蒸汽噴射器,進(jìn)泥管,進(jìn)泥管,排泥管,中位管,貯罐,壓縮機(jī),蒸汽噴射器,水射器,污泥氣攪拌蒸汽攪拌水力攪拌、蒸汽直接加熱、上進(jìn)下直排,（三）兩級(jí)消化,7.4.2 污泥厭氧消化的分類（4）,水射器也稱為水力提升器,污泥氣攪拌,7.4.2 污泥厭氧消化的分類（5）,傳統(tǒng)中溫消化只能分解4555有機(jī)物，熟污泥進(jìn)入干化場(chǎng)后，將繼續(xù)分解，污泥氣逸入大氣，污染環(huán)境、損失能量。 高負(fù)荷消化，加熱和攪拌使得

30、熟污泥含水率提高，增加污泥干化場(chǎng)或機(jī)械脫水設(shè)備負(fù)荷。 基于此，將消化池一分為二，污泥先在第一消化池（混合/消化）消化一定程度后，轉(zhuǎn)入二池（分層/濃縮），利用余熱進(jìn)一步分解有機(jī)物，即將產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷階段分別在兩個(gè)單獨(dú)反應(yīng)池中完成兩級(jí)消化。但該法尚處于研究和開發(fā)階段。兩級(jí)消化產(chǎn)氣量比單級(jí)高1015，第一階段產(chǎn)氣占90，但基建投資和占地面積大。,（三） 兩級(jí)消化,兩級(jí)消化續(xù),7.4.2 污泥厭氧消化的分類（6）,兩級(jí)消化兩階段 ： 階段一：加熱、攪拌、產(chǎn)氣和除渣，池溫3335oC； 階段二：不加熱、不攪拌，利用第一階段污泥的余熱，使池溫保持在2426oC，繼續(xù)進(jìn)行消化、濃縮和排出上清液。,（三）兩級(jí)消

31、化,結(jié)束，7.4.3系統(tǒng)組成,7.4.3 污泥厭氧消化系統(tǒng)的組成（1）,容積可變：分定容和動(dòng)容式。定容式（固定蓋式），運(yùn)行中容積不變化，需設(shè)可變?nèi)轁袷綒夤?，?lái)調(diào)節(jié)沼氣產(chǎn)量變化。動(dòng)容式（移動(dòng)蓋式），頂蓋上下移動(dòng)，氣相容積可隨氣量變化而變化。國(guó)內(nèi)普遍采用定容式，國(guó)外采用動(dòng)容式。,（一） 消化池,圓形、卵形展開,消化池、進(jìn)排泥系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、集氣系統(tǒng),池體形狀：圓形池（細(xì)高形、粗矮形）和卵形池。,（一） 消化池,7.4.3 污泥厭氧消化系統(tǒng)的組成（2）,圓形池：國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛；高徑比0.3-0.7，淺池充分混合困難，引起沙石和浮渣積累，消化池工作體積減少，深池常為浮動(dòng)蓋式，攪拌裝置設(shè)計(jì)和操作

32、上的困難；底部圓錐形，錐底中心設(shè)有排口，用于除去重的污泥和沙石；在底部和最高液面之間設(shè)有多個(gè)排泥口；,消化池的圖形,消化池、進(jìn)排泥系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、集氣系統(tǒng),卵形池：歐洲廣為采用；優(yōu)點(diǎn)是減少沙石和浮渣的積累，攪拌耗功少；基建費(fèi)用高，且無(wú)貯存氣體空間。,一個(gè)工廠往往建造兩個(gè)以上的消化池而不是一個(gè)大消化池，以便于靈活操作。利用兩個(gè)或多個(gè)消化池進(jìn)行消化時(shí)，可以允許一個(gè)池子停止工作而進(jìn)行保養(yǎng)。,卵形池,說(shuō)明,消化池的外觀圖,北京高碑店污水處理廠污泥消化池,消化池的外觀圖,7.4.3 污泥厭氧消化系統(tǒng)的組成（3）,確定原則：污泥一般用泵輸入或排出消化池；消化池內(nèi)進(jìn)料應(yīng)恒定，使池內(nèi)液位波動(dòng)最小；,

33、（二） 進(jìn)排泥系統(tǒng),消化池、進(jìn)排泥系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、集氣系統(tǒng),next,近排泥形式的比較分析,進(jìn)排泥形式：上部進(jìn)泥下部直排、上部進(jìn)泥下部溢流排泥、下部進(jìn)泥上部溢流排泥；國(guó)內(nèi)均有應(yīng)用，單用或同時(shí)用 。,上部進(jìn)泥下部溢流排泥運(yùn)行方式最佳：下部直接排泥，池內(nèi)液位控制較難，當(dāng)排泥量大于進(jìn)泥量，工作液位下降，池內(nèi)存在真空的危險(xiǎn)；反之，液位上升，污泥從溢流管流走；下部進(jìn)泥上部溢流排泥時(shí)，經(jīng)充分消化消化的污泥顆粒密度增大，當(dāng)停止攪拌時(shí)，會(huì)沉至底部，未經(jīng)充分消化的污泥會(huì)浮至上部被溢流排走。上部進(jìn)泥下部溢流排泥既不控制污泥，又不會(huì)將不充分消化的污泥排走。,（二） 進(jìn)排泥系統(tǒng),7.4.3 污泥厭氧消化系統(tǒng)

34、的組成（4）,剛才接觸到的？舉例分析,7.4.3 組成攪拌系統(tǒng),上部進(jìn)泥下部直排,作用與意義： （1）攪拌能使污泥顆粒與厭氧微生物均勻混合，使消化池各處的污泥濃度、PH、微生物種群等保持均勻一致，并將熱量及時(shí)傳遞，使加熱均勻且大大降低池底泥沙沉積與池面浮渣形成。 （2）在出現(xiàn)有機(jī)物沖擊負(fù)荷或有毒物質(zhì)進(jìn)入時(shí)，均勻攪拌混合可使其沖擊或毒性降至最低。 消化池容積利用率可達(dá)70。,7.4.3 污泥厭氧消化系統(tǒng)的組成（5）,（三） 攪拌系統(tǒng),7.4.3 組成攪拌方式,消化池、進(jìn)排泥系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、集氣系統(tǒng),攪拌方式：機(jī)械攪拌、水力攪拌、沼氣攪拌。 機(jī)械攪拌：池內(nèi)設(shè)攪拌漿，根據(jù)消化池大小不同，可

35、設(shè)置13個(gè)攪拌漿，每個(gè)攪拌漿下面設(shè)置一個(gè)導(dǎo)流筒，抽出的污泥從筒頂向四周噴出； 一般用于細(xì)高形消化池；,（三） 攪拌系統(tǒng),7.4.3 污泥厭氧消化系統(tǒng)的組成（6）,沼氣攪拌,消化池、進(jìn)排泥系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、集氣系統(tǒng),水力攪拌：將污泥抽出，從池頂打入水力提升器內(nèi)，形成內(nèi)外循環(huán)；池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流筒，筒內(nèi)設(shè)螺旋推進(jìn)器；,沼氣攪拌：用壓縮機(jī)將沼氣（即污泥氣）壓入池內(nèi)豎管（1根或數(shù)跟）的中部或底部，污泥隨氣泡上升時(shí)將污泥帶起，在池內(nèi)形成垂直方向的循環(huán)。 一般用于粗矮、卵形消化池。 特點(diǎn)：攪拌范圍大、能力強(qiáng)、效果好、消化速率高，但設(shè)備繁多，成本昂貴。,（三） 攪拌系統(tǒng),7.4.3 污泥厭氧消化系統(tǒng)的組成（

36、6）,7.4.3 組成加熱系統(tǒng),消化池、進(jìn)排泥系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、集氣系統(tǒng),7.4.3 污泥厭氧消化系統(tǒng)的組成（7）,（四） 加熱系統(tǒng),使消化液保持在所需求的溫度，保證消化速度。,舉例說(shuō)明,消化池、進(jìn)排泥系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、集氣系統(tǒng),7.4.3 組成（五）集氣系統(tǒng),池內(nèi)直接蒸汽加熱,池外間接熱水加熱,7.4.3 污泥厭氧消化系統(tǒng)的組成（8）,（四） 加熱系統(tǒng),集氣系統(tǒng)包括氣柜和管路。氣柜常采用低壓浮蓋式濕士氣柜，其儲(chǔ)氣容量一般為消化系統(tǒng)6-10h的產(chǎn)氣量。沼氣管路系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置壓力控制及安全、取樣、測(cè)濕、測(cè)壓、除濕、脫硫、水封阻火、通氣報(bào)警等裝置。,7.4.3 污泥厭氧消化系統(tǒng)的組成（

37、9）,（五） 集氣系統(tǒng),7.4.3 組成over，7.4.4 運(yùn)行管理,消化池、進(jìn)排泥系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、集氣系統(tǒng),7.4.4 消化池的運(yùn)行與管理(1),1）取樣分析： 取樣分析監(jiān)測(cè)，以進(jìn)行工藝控制。 2）清砂、清渣： 池底積沙太多，造成排泥困難，縮小有效池容，影響消化效果；頂部浮渣太多，阻礙沼氣自液相向氣相的轉(zhuǎn)移。一般連續(xù)運(yùn)行5年應(yīng)進(jìn)行清砂。短期內(nèi)積砂積渣很多，應(yīng)檢查沉沙池和格柵除污的效果，加強(qiáng)對(duì)預(yù)處理的工藝控制和維護(hù)管理。日本：在池底設(shè)有專門的排砂管，用泵定期強(qiáng)制排砂。實(shí)際上，用池子的放空管定期排砂，也能有效防止砂子在消化池內(nèi)的積累。,（一）消化池的日常維護(hù),1）取樣分析；2）清砂清

38、渣；3）攪拌系統(tǒng)維護(hù)；4）加熱系統(tǒng)維護(hù)；5）消化系統(tǒng)結(jié)垢；6）消化池停運(yùn)的檢查與處理；7）消化池泡沫與控制；8）消化系統(tǒng)保溫；9）安全運(yùn)行。,7.4.4 運(yùn)行管理日常維護(hù)續(xù),日常維護(hù)、異常問(wèn)題及排除,（一）消化池的日常維護(hù),7.4.4 消化池的運(yùn)行與管理(2),3）攪拌系統(tǒng)維護(hù)：攪拌立管易被污泥污物堵塞，可將其他立管關(guān)閉，大氣量沖洗被堵塞的立管；機(jī)械攪拌漿被污物纏繞，定期反轉(zhuǎn)可甩掉污物纏繞。 4）加熱系統(tǒng)維護(hù)：蒸汽加熱立管常被污泥和污物堵塞，可用大氣量沖吹；池外熱水循環(huán)加熱時(shí)泥水熱交換器常發(fā)生堵塞現(xiàn)象，可用大水量沖洗或拆開清洗。 5）消化系統(tǒng)結(jié)垢：管道和熱交換器易結(jié)垢；在結(jié)垢管路上設(shè)置活動(dòng)清洗

39、口，經(jīng)常用高壓水清洗管道，可有效防止垢的增厚。嚴(yán)重時(shí)，可用酸清洗。 6）消化池停運(yùn)檢查與處理：消化池使用一段時(shí)間后，應(yīng)停止運(yùn)行，進(jìn)行防腐防滲檢查和處理。,7.4.4 運(yùn)行管理日常維護(hù)續(xù),（一）消化池的日常維護(hù),7.4.4 消化池的運(yùn)行與管理(3),7）消化池泡沫與控制：表現(xiàn)：大量半液半固狀氣泡，嚴(yán)重時(shí)可充滿整個(gè)氣相空間，并進(jìn)入沼氣系統(tǒng)，導(dǎo)致沼氣系統(tǒng)運(yùn)行困難。成因與控制：消化系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，可從運(yùn)行穩(wěn)定的角度來(lái)解決；有時(shí)是由污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的諾卡氏菌引起的，這時(shí)應(yīng)暫不向消化池投放剩余活性污泥，但根本措施是控制污水處理系統(tǒng)內(nèi)的生物泡沫。 8）消化系統(tǒng)保溫：冬季注意防凍，如果不佳，冬季加熱的耗熱量會(huì)

40、增至很大，最終造成消化效果的大大降低 9）安全系統(tǒng)：消化系統(tǒng)運(yùn)行中，應(yīng)注意甲烷等易爆氣體的防爆問(wèn)題。使沼氣不泄露是防爆的根本措施。,7.4.4 運(yùn)行管理日常問(wèn)題,（1）VFA（揮發(fā)性有機(jī)酸）/ALK（堿度）升高,（二） 消化池異常問(wèn)題及排除 ,7.4.4 消化池的運(yùn)行與管理(4),VFA問(wèn)題續(xù),1 VFA/ALK升高 2.產(chǎn)氣量低 3消化池氣相負(fù)壓 4消化池氣相壓力過(guò)大 5上清液含固量過(guò)高 排泥濃度低 6 消化溫度低,VFA 揮發(fā)性有機(jī)酸，厭氧消化過(guò)程中第一階段，水解酸化階段，在水解產(chǎn)酸細(xì)菌的作用下，將復(fù)雜有機(jī)物分解為高級(jí)有機(jī)酸。VFA是揮發(fā)性有機(jī)酸的指標(biāo)。 ALK代表總堿度，污泥中能與強(qiáng)酸發(fā)

41、生中和作用的全部物質(zhì)，亦及能接受H物質(zhì)的總量；污泥中對(duì)酸緩沖能力的一種度量。 VFA/ALK是污泥厭氧消化運(yùn)行是否正常的一個(gè)重要指標(biāo)。,（1）VFA（揮發(fā)性有機(jī)酸）/ALK（堿度）升高,（二） 消化池異常問(wèn)題及排除 ,7.4.4 消化池的運(yùn)行與管理(5),原因與控制對(duì)策如下： 1) 水力超負(fù)荷；2)有機(jī)物投配超負(fù)荷；3)攪拌效果不佳； 4)溫度波動(dòng)太大；5)存在毒物。,1）水力超負(fù)荷：水力超負(fù)荷，進(jìn)泥量太大，對(duì)消化液中甲烷菌和堿度過(guò)度沖刷，導(dǎo)致V/A升高，沼氣量和質(zhì)降低。措施：控制進(jìn)泥量；或?qū)⒍?jí)消化池部分污泥回流到一級(jí)消化池，補(bǔ)充甲烷菌和堿度的損失。 2）有機(jī)物投配超負(fù)荷：進(jìn)泥量增加，或污泥

42、含固量或有機(jī)成分升高時(shí)，可導(dǎo)致有機(jī)物投配超負(fù)荷，產(chǎn)致使VFA升高（產(chǎn)酸增大），ALK不變。減少投泥量或回流部分二級(jí)消化池污泥；加強(qiáng)上游污染源管理。,VFA問(wèn)題續(xù),1 VFA/ALK升高 2.產(chǎn)氣量低 3消化池氣相負(fù)壓 4消化池氣相壓力過(guò)大 5上清液含固量過(guò)高 排泥濃度低 6 消化溫度低,（二） 消化池異常問(wèn)題及排除 ,7.4.4 消化池的運(yùn)行與管理(6),（1）VFA（揮發(fā)性有機(jī)酸）/ALK（堿度）升高,3）攪拌效果不好：攪拌系統(tǒng)故障，局部VFA積累； 4）溫度波動(dòng)太大：降低甲烷菌分解VFA速率，VFA積累； 5）存在毒物：甲烷菌中毒后，分級(jí)VFA速率下降，VFA積累。明確毒物的種類，之后解決

43、；加強(qiáng)上游污染源管理。,注： VFA/ALK升高，會(huì)引起沼氣中CO2含量的升高，當(dāng)V/A0.5，立即加入部分堿源，補(bǔ)充堿度，控制住PH值的下降并使之回升。否則，當(dāng)PH值6時(shí)，甲烷菌將全部失去活性，則須放空消化池全部重新培養(yǎng)消化污泥。同時(shí)，盡快分析并解決問(wèn)題，待異常解決后，停止加堿源。,7.4.4 ，問(wèn)題2 產(chǎn)氣量低,1 VFA/ALK升高 2.產(chǎn)氣量低 3消化池氣相負(fù)壓 4消化池氣相壓力過(guò)大 5上清液含固量過(guò)高 排泥濃度低 6 消化溫度低,（二） 消化池異常問(wèn)題及排除 ,7.4.4 消化池的運(yùn)行與管理(7),（2）產(chǎn)氣量降低,原因與控制對(duì)策如下： 1) 有機(jī)物投配負(fù)荷太低；2)甲烷菌活性降低。

44、,1）有機(jī)物投配負(fù)荷太低：沼氣量與投入的有機(jī)物成正比。由于濃縮效果不佳，大量有機(jī)固體從濃縮池上清液流失，導(dǎo)致進(jìn)入消化池的有機(jī)物降低。加強(qiáng)對(duì)濃縮控制。 2）甲烷菌活性降低：甲烷菌活性降低，分解VFA速率下降，沼氣含量降低。水力超負(fù)荷，有機(jī)物投配超負(fù)荷，攪拌效果不均勻，存在毒物等均可使甲烷活性降低。,7.4.4 問(wèn)題3 池內(nèi)氣相負(fù)壓,1 VFA/ALK升高 2.產(chǎn)氣量低 3消化池氣相負(fù)壓 4消化池氣相壓力過(guò)大 5上清液含固量過(guò)高 排泥濃度低 6 消化溫度低,（二） 消化池異常問(wèn)題及排除 ,7.4.4 消化池的運(yùn)行與管理(8),（3）消化池氣相出現(xiàn)負(fù)壓,原因與控制對(duì)策如下： 1) 排泥量大于進(jìn)泥量；

45、2)壓縮機(jī)的出氣管泄漏；3）堿性藥劑投加過(guò)量；4）抽氣量大于產(chǎn)氣量,1）排泥量大于進(jìn)泥量：消化池液位降低，產(chǎn)生真空；加強(qiáng)排泥量的控制。 2）壓縮機(jī)的出氣管泄漏：用于沼氣攪拌的壓縮機(jī)初期管路泄漏，導(dǎo)致消化池內(nèi)真空；及時(shí)修復(fù)。 3）堿性藥劑投加過(guò)量：投加堿源補(bǔ)充堿度，控制PH值當(dāng)投加過(guò)量，也可造成消化池負(fù)壓。 4）抽氣量大于產(chǎn)氣量：用風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)抽送沼氣時(shí)，當(dāng)抽氣量大于產(chǎn)氣量時(shí)，可導(dǎo)致消化池負(fù)壓。,7.4.4 問(wèn)題4 池內(nèi)壓力過(guò)大,1 VFA/ALK升高 2.產(chǎn)氣量低 3消化池氣相負(fù)壓 4消化池氣相壓力過(guò)大 5上清液含固量過(guò)高 排泥濃度低 6 消化溫度低,（二） 消化池異常問(wèn)題及排除 ,7.4.4

46、 消化池的運(yùn)行與管理(9),（4）消化池氣相壓力過(guò)大,原因與控制對(duì)策如下： 1) 產(chǎn)氣量大于用氣量；2)沼氣管路阻力增大；3）消化池液位升高,1）產(chǎn)氣量大于用氣量：剩余沼氣無(wú)暢通的去向。 2）沼氣管路阻力增大： 3）消化池廢液升高：進(jìn)泥量大于排泥量，溢流管又被堵塞，消化池氣相壓力增加。,7.4.4 問(wèn)題5 上清液含固量高,1 VFA/ALK升高 2.產(chǎn)氣量低 3消化池氣相負(fù)壓 4消化池氣相壓力過(guò)大 5上清液含固量過(guò)高 排泥濃度低 6 消化溫度低,（二） 消化池異常問(wèn)題及排除 ,7.4.4 消化池的運(yùn)行與管理(10),（5）上清液含固量升高，排泥濃度降低,原因與控制對(duì)策如下： 1) 上清液排放量

47、過(guò)大；2)上清液排放太快；3）進(jìn)入的污泥會(huì)發(fā)生短路,1）上清液排放量過(guò)大：上清液排量一般是相應(yīng)每次進(jìn)泥量的1/4。 2）上清液排放太快：太快，流速過(guò)大，會(huì)攜帶大量的固體顆粒。 3）進(jìn)入的污泥會(huì)發(fā)生短路：上清液排口與進(jìn)泥口距離太小,7.4.4 問(wèn)題6 消化液溫度低，消化效果差,1 VFA/ALK升高 2.產(chǎn)氣量低 3消化池氣相負(fù)壓 4消化池氣相壓力過(guò)大 5上清液含固量過(guò)高 排泥濃度低 6 消化溫度低,（二） 消化池異常問(wèn)題及排除 ,7.4.4 消化池的運(yùn)行與管理(11),（6）消化液溫度下降，消化效果降低,原因與控制對(duì)策如下： 1) 蒸汽或熱水量供應(yīng)不足；2)投泥次數(shù)太少；3）混合攪拌不均勻,1

48、）蒸汽或熱水量供應(yīng)不充足： 2）投泥次數(shù)太少：一次投泥量太大，可使加熱系統(tǒng)超負(fù)荷； 3）混合攪拌不均勻：局部污泥過(guò)熱，局部熱量不足；加強(qiáng)攪拌。,7.4.4 運(yùn)行管理over，7.4.5 沼氣的應(yīng)用,1 VFA/ALK升高 2.產(chǎn)氣量低 3消化池氣相負(fù)壓 4消化池氣相壓力過(guò)大 5上清液含固量過(guò)高 排泥濃度低 6 消化溫度低,7.4.5 沼氣的應(yīng)用,沼氣/污泥氣的應(yīng)用是污泥實(shí)現(xiàn)資源化的重要途徑。 充分合理的利用沼氣，可有效降低污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用，甚至還有可能向外輸出能量。,沼氣的成分,主要內(nèi)容： （一）沼氣的成分 （二）沼氣系統(tǒng)的組成 （三）沼氣的綜合利用 （四）沼氣系統(tǒng)的日產(chǎn)管理,主要內(nèi)容,7

49、.4.5 沼氣應(yīng)用沼氣成分,（一）沼氣成分,最主要成分：CH4 4580 5560； CO2 2045 30； 兩者之和 8598 90,其它成分： H2、N2、H2S 、O2 H2S：溶于水汽中產(chǎn)生氫硫酸腐蝕管道；有毒； 使得沼氣略有臭味并有毒。,熱 值： 50006000 kCal/m3,沼氣系統(tǒng)的組成,沼氣的熱值,其他成分,（二）沼氣系統(tǒng)的組成,（1）集氣室；（2）輸配系統(tǒng)；（3）凈化單元；（4）儲(chǔ)氣柜；（5）阻火器；（6）用氣設(shè)備,7.4.5 沼氣應(yīng)用沼氣系統(tǒng),除濕,凈化,儲(chǔ)氣柜,廠內(nèi)施用,燃 料,集氣室,阻火器,化工原料,沼氣系統(tǒng)的組成展開,消化池,（二）沼氣系統(tǒng)的組成,（1）集氣室

50、；（2）輸配系統(tǒng)；（3）凈化單元；（4）儲(chǔ)氣柜；（5）阻火器；（6）用氣設(shè)備,（1）集氣室：消化反應(yīng)容器頂部，由集氣室最高處將沼氣引出。集氣室保持一定的容積；壓力的穩(wěn)定性；防止浮渣和消化液進(jìn)入排氣管；氣密性。,7.4.5 沼氣應(yīng)用沼氣系統(tǒng),組成展開續(xù),（2）輸配系統(tǒng)：輸氣管和配氣管，輸氣管防腐(H2S)，沼氣除濕，流速不應(yīng)太大，國(guó)內(nèi)7m/s，國(guó)外3.7。,（3）凈化單元：脫流（H2S），去雜質(zhì)。 干法：多孔介質(zhì)脫硫塔，占地小，維護(hù)簡(jiǎn)單，但脫硫效率低 濕法：吸收塔，脫硫效率高，但管理復(fù)雜，占地大。,（二）沼氣系統(tǒng)的組成,（1）集氣室；（2）輸配系統(tǒng)；（3）凈化單元；（4）儲(chǔ)氣柜；（5）阻火器；（

51、6）用氣設(shè)備,（4）儲(chǔ)氣柜：低壓（0.010.03MPa）和中壓（0.40.6MPa）兩種；最為常用的是低壓浮蓋式，大型廠采用中壓球柜。,7.4.5 沼氣應(yīng)用沼氣系統(tǒng),沼氣系統(tǒng)的綜合利用,（5）阻火器/回火防治器：沼氣與空氣混合，遇明火或達(dá)燃點(diǎn)燃燒；若沼氣系統(tǒng)存在負(fù)壓，火焰易通過(guò)管道向氣源方向蔓延回火，造成管道破壞甚至爆炸，故在用氣設(shè)備前設(shè)置阻火器。有濕式和干式兩種。,（6）用氣設(shè)備：自身攪拌；動(dòng)力燃料；化工原料。 附：沼氣燃燒器/火柜：將多余的沼氣燃燒消耗的裝置。,（三）沼氣的綜合利用,（1）化工原料：生產(chǎn)四氯化碳、甲醛等； （2）城市煤氣：（國(guó)外）與城市煤氣并網(wǎng)； （3）廠內(nèi)利用：沼氣發(fā)動(dòng)

52、機(jī)；沼氣鍋爐；廢氣燃燒器 展開,沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)：發(fā)電；驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)或污水泵。 沼氣鍋爐：為消化污泥加熱，熱水或蒸汽鍋爐。 廢氣燃燒器：避免剩余沼氣直接排放（空氣污染，爆炸）,7.4.5 沼氣應(yīng)用綜合利用,沼氣系統(tǒng)的運(yùn)行管理,7.4.5 沼氣應(yīng)用運(yùn)行管理,（四）沼氣系統(tǒng)的日常運(yùn)行管理,（1）合理的用能方案：用能分配、優(yōu)化 （2）氣柜的管理： （3）維護(hù)消化系統(tǒng)，保證產(chǎn)氣量； （4）定期檢查系統(tǒng)中的各種閥，如安全閥、負(fù)壓防止閥； （5）冷凝水器的檢查，及時(shí)排放冷凝水； （6）定期清洗阻火器和過(guò)濾器； （7）更換脫硫塔的填料或吸收液； （8）防腐檢查。,7.4消化結(jié)束，7.5脫水干化,GO,7.5 污泥脫

53、水與干化,污泥經(jīng)過(guò)濃縮和消化后，尚含水9596。為進(jìn)一步處理處置，必須對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理污泥含水率降至8085，體積減少為原來(lái)的1/10以下。脫水后的泥塊具有固體特性，便于運(yùn)輸和最終處置利用。將脫水污泥的含水率進(jìn)一步降低，5065以下，稱為干化。 可將干化污泥包裝成袋，以商品出售。,主要內(nèi)容,分類,主 要 內(nèi) 容,7.5.1 機(jī)械脫水的原理 7.5.2 機(jī)械脫水的預(yù)處理調(diào)質(zhì)（調(diào)理） 7.5.3 常用機(jī)械脫水設(shè)備 7.5.4 機(jī)械脫水設(shè)備的日常管理與維護(hù) 7.5.5 污泥的自然干化,7.51 機(jī)械脫水原理,7.5.1 機(jī)械脫水的原理,以過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)的壓力差為動(dòng)力，使污泥水分被強(qiáng)制通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，形

54、成濾液，而固體顆粒被截留在過(guò)濾介質(zhì)上，形成濾餅，從而達(dá)到脫水的目的。,7.5.2 污泥預(yù)處理,在過(guò)濾介質(zhì)一側(cè)造成負(fù)壓，另側(cè)常壓真空過(guò)濾； 在過(guò)濾介質(zhì)一側(cè)加壓，另側(cè)常壓 壓濾； 通過(guò)離心力造成壓差 離心脫水。,在污泥進(jìn)行機(jī)械脫水之前，一般要進(jìn)行預(yù)處理調(diào)理/調(diào)質(zhì)，使得污泥具有良好的脫水性能。,7.5.2 污泥的預(yù)處理調(diào)質(zhì)/調(diào)理,目的意義,污水中含有大量的有機(jī)污染物，污水處理廠產(chǎn)生的污泥中含有的固體物質(zhì)（污泥）主要是與水親和力很強(qiáng)的膠體顆粒，即親水性的膠體顆粒。因此，必須在污泥脫水之前，對(duì)污泥進(jìn)行處理，使污泥改變親水性，增強(qiáng)脫水效果。 污泥調(diào)理的實(shí)質(zhì)：克服污泥顆粒的親水性（水合作用和電性排斥作用），

55、使得污泥易于脫水；改善污泥顆粒間的結(jié)構(gòu)，減少過(guò)濾阻力。,7.5.3 機(jī)械脫水真空過(guò)濾,主要方法,7.5.3 機(jī)械脫水設(shè)備真空過(guò)濾機(jī),真空過(guò)濾技術(shù)出現(xiàn)于19世紀(jì)后期，美國(guó)20世紀(jì)20年代將其運(yùn)用于污泥脫水中。目前，該方法應(yīng)用最多，主要用于初次沉淀池污泥和消化污泥。,7.5.3 真空過(guò)濾工作過(guò)程,評(píng)價(jià)脫水設(shè)備性能指標(biāo)：產(chǎn)率、固體回收率 產(chǎn)率：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位面積所能提供的污泥量 (kg/m2.h) 固體回收率：脫水后泥餅中的固體含量占脫水前污泥中固體含量的比率。,評(píng)價(jià)脫水設(shè)備性能指標(biāo),7.5.3 機(jī)械脫水設(shè)備真空過(guò)濾機(jī),工作過(guò)程（1）,轉(zhuǎn)鼓由一多孔濾布或金屬卷覆蓋，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)為真空環(huán)境，轉(zhuǎn)鼓的底部浸沒(méi)在污

56、泥池中。當(dāng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，污泥在真空吸力作用下，被待到濾布上。,7.5.3 真空過(guò)濾工作流程圖,7.5.3 機(jī)械脫水設(shè)備真空過(guò)濾機(jī),工作過(guò)程（2）,真空過(guò)濾罐,真空泵,7.5.3 真空過(guò)濾脫水效果影響因素,化學(xué)調(diào)理,7.5.3 機(jī)械脫水設(shè)備真空過(guò)濾機(jī),脫水效果影響因素（1）,1）污泥性質(zhì)；2）真空度；3）轉(zhuǎn)鼓浸深；4）轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速；5）濾布性能,1）污泥性質(zhì) 污泥種類、濃度、儲(chǔ)存時(shí)間、調(diào)理情況,7.5.3 脫水效果影響因素續(xù),2）真空度 真空度越大，濾餅越厚，含水率越低，但濾布易堵塞，動(dòng)力消耗大。5.327.98kPa比較適宜。,3） 轉(zhuǎn)鼓浸深 浸深大，產(chǎn)率高，濾餅含水率高；反之，濾餅薄，濾餅含水率低

57、。,7.5.3 機(jī)械脫水設(shè)備真空過(guò)濾機(jī),脫水效果影響因素（2）,1）污泥性質(zhì)；2）真空度；3）轉(zhuǎn)鼓浸深；4）轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速；5）濾布性能,4 ）轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速高，周期短，濾餅含水率高，產(chǎn)率高。 轉(zhuǎn)速取決于污泥性質(zhì)、脫水要求及轉(zhuǎn)鼓直徑。,7.5.3 真空過(guò)濾小節(jié),5 ）濾布性質(zhì) 濾布網(wǎng)眼決定與污泥顆粒的大小和性質(zhì)。網(wǎng)眼小，易堵塞，阻力大，固體回收率高，產(chǎn)率低。,7.5.3 機(jī)械脫水設(shè)備真空過(guò)濾機(jī),小 節(jié),優(yōu)點(diǎn)： 連續(xù)操作，運(yùn)行平穩(wěn)，可自動(dòng)控制； 缺點(diǎn)： 附屬設(shè)備多，工序復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高。 指標(biāo)： 對(duì)于初沉污泥、腐殖、活性和消化，產(chǎn)率1540 kg/m2.h，固體回收率8599.5%，泥餅含固率1540

58、。,7.5.3 機(jī)械脫水壓濾,7.5.3 機(jī)械脫水設(shè)備壓濾機(jī),壓濾也是一種常用的機(jī)械脫水方法，它的推動(dòng)力是利用多種液壓泵或空壓機(jī)形成0.40.8MPa的壓力。 常用的污泥壓濾機(jī)： 板框壓濾機(jī)間歇型； 帶式壓濾機(jī)連續(xù)型。,7.5.3 壓濾間歇板框,7.5.3 機(jī)械脫水設(shè)備板框壓濾機(jī),板框由濾布相間，可動(dòng)端把板、框、布?jí)壕o，板框之間形成一個(gè)濾室。板框上部均開小孔，形成了污泥通道。污泥在0.40.8MPa作用下，進(jìn)入通道，再進(jìn)入濾室；濾液排出，濾餅在濾室內(nèi)。濾餅填滿濾室時(shí)，結(jié)束。,7.5.3 另一個(gè)板框示意圖,污泥注入、壓濾、濾餅去除、介質(zhì)沖洗和濾機(jī)閉合。,間歇型,板,框,板,框,板,框,污泥注入、壓濾、濾餅去除、介質(zhì)沖洗和濾機(jī)閉合。,7.5.3 機(jī)械脫水設(shè)備板框壓濾機(jī),7.5.3 自動(dòng)板框壓濾機(jī),間歇型,優(yōu)點(diǎn)： 泥餅的固體含量高；濾液清澈、固體截流率高和化學(xué)品消耗少。 缺點(diǎn)： 勞動(dòng)力的費(fèi)用較高，且濾布的使用壽命短。該法脫水費(fèi)用主要用于化學(xué)調(diào)理以及維修和替換濾布。 污泥注入、壓力、除濾餅、沖洗和濾機(jī)閉合為一周期，25h；操作壓力0.40.8MPa。,7.5.3 機(jī)械脫水設(shè)備板框壓濾機(jī),特點(diǎn),7.5.3 板框壓over，帶濾機(jī),間歇型,7.5.3 機(jī)械脫水設(shè)備帶式壓濾機(jī),一種過(guò)濾性強(qiáng)的連續(xù)加壓式過(guò)濾脫水機(jī)過(guò)濾的方法。把壓力施加在濾布上，用濾布的壓力和張力使污泥脫水，可連續(xù)生產(chǎn)。,濃