环境污染治理设施第七章剖析

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1、环境污染治理设施运营污废水处理工培训 第七章 污泥的处理和处置 （课堂教学7课时） P285 P321 武汉市排水公司二郎庙污水处理厂孙建国主讲 国家统一环境污染治理设施运营培训班 第 七 章 污泥处理与处置 (课堂教学3课时) P285 321 香港百信集团武汉正源水务工程公司孙建国主讲 污泥的来源、分类 污泥的来源： n在污废水处理过程中，会产生大量 的固体悬浮物质。 n各种自然沉淀中截留的悬浮物质（ 在废水中已经存在的） n由原来污水中的溶解性物质和胶体 物质，经生物处理、化学处理转化 而成的悬浮物质 污泥的来源、分类 按污泥来源不同 n初次沉淀污泥： 来自初次沉淀池 n剩余活性污泥与腐

2、殖污泥： 来自活性污泥法生物膜法的二次沉淀污泥 n消化污泥： 初次沉淀污泥，剩余活性污泥和腐殖污泥 n化学污泥： 用混凝、化学法处理废水，所产生的污泥 污泥的来源、分类 按污泥成分不同： n有机污泥： 含有机物，典型的有机污泥有剩余活 性污泥、生物膜厌氧消化后的消化污 泥，还有油泥及废水固相有机污染物 沉淀后形成的污泥 n无机污泥： 含无机物，泥渣、废水利用石灰中和 沉淀、混凝沉淀和化学沉淀物 污泥的来源、分类 污泥的性质指标 污泥的性能指标对污泥的处置方法具有重要的指示意义 n含水率： 单位质量污泥中所含水分的百分数 n污泥的比重： 指污泥重量与同体积水重量之比 n污泥的比阻； 单位过滤面积

3、上，单位质量干污泥所受到的过滤阻力 n毛细吸水时间： 污泥中的水在吸水纸上渗透距离为1cm所需要的时间 ，比阻与毛细吸水时间有一定关系。 污泥的来源、分类 n挥发性固体（VSS） 和灰分（NVSS） ： 挥发性固体（VSS）污泥中有机物的含量 ，又称灼 烧减重 灰分（NVSS）污泥中无机物的含量，称灼 烧残渣 n污泥的可消化程度： 污泥的可消化程度，污泥中有机物是消化 处理的对象，一部分可以消化降解，另一 部分不可降解，用名词表示污泥中可消化 降解有机物的比例 污泥的来源、分类 n污泥的肥分： 污泥中有机物是消化处理的对象，一部分 可以消化降解，另一部分不可降解，用名 词表示污泥中可消化降解有

4、机物的比例 n 污泥的卫生学指标： 主要指氮、磷、钾、有机质、微量元素的 含量。污泥的卫生学指标，污泥中含有许 多病原体，影响环境。名词指病原微生物 的数量 污泥处理的目标 n减量化 由于污泥含水率高，体积大，经流程处理后，污 泥体积减少到源体积的十几分之一，由液态转化成 固态，便于运输和消纳 n稳定化 污泥有机物含量很高，极易产生腐败和恶臭，经 消化段处理，易腐败部分有机物被分解转换 n无害化 污泥中含有大量病原菌、寄生虫卵及病毒，经消 化阶段处理，可杀死大量病毒，提高污泥卫生指标 n资源化 可以通过多种方式利用，如沼气、建材、绿化 污泥的处理工艺流程图 污泥 污泥浓缩 污泥消化 污泥脱水

5、污泥处置 上清液 消化液 滤液 处理系统 污泥工艺流程4个阶段 n污泥浓缩阶段 污泥初步减容，缩小后续设施、设备的容积， 浓缩采用重力、机械、气浮浓缩工艺 n污泥消化阶段 分解污泥中有机物，减小污泥的体积，杀死病 毒。消化分为厌氧、好氧工艺 n污泥脱水阶段 进一步减容，使污泥由液态转化为固态，方便 运输和消纳。污泥脱水分为机械、自然干化 n污泥处置阶段 回收利用污泥中有用的部分主要有污泥填埋、 焚 烧、堆肥、建材 污泥贮存的目的、贮存方式及运输 方式 n 污泥的贮存作用目的： 通常污泥可以在沉淀池、污泥浓缩池、短 时停留也可以在消化池贮存。 污泥贮存的作用是平衡污泥产量的波动， 为污泥提供均匀

6、的进料条件。 污泥贮存的目的、贮存方式及运输 方式 污泥贮存的方式： n在没有污泥消化的污水处理厂，可以 在沉淀池、污泥浓缩池内短期贮存， 也可以在消化池贮存；但污泥在贮存 的过程中，往往存在臭气的问题； n对于工业废水或小型城市污水处理厂 由于污泥产量少，为降低运输成本， 积累到一定数量再外运 污泥贮存的目的、贮存方式及运输 方式 贮存过程中应注意的问题： n避免污泥受到雨淋或水浸泡，以免污泥的 污染物溶出，造成二次污染 n缩短有机物泥在厂内贮存时间，以免污泥 发生腐败，产生臭气 n含有病原体微生物，寄生虫卵的污泥应进 行消毒，避免蚊蝇的滋生 n特殊有毒有害物质的污泥，应按国家相关 规定贮存

7、，避免产生为害 污泥贮存的目的、贮存方式及运输 方式 污泥的运输 ： n流速 n含水率 n污泥的运输方式主要决定污泥含水率的大小， 并考虑污泥的利用途径。 n一般有管道输送、汽车和驳船运送。 n经验表明，对同样数量的污泥在输送距离不超 过10km时，采用压力管道输送是比较经济卫生 的方法；汽车运输要求污泥的含固率大于30% ，否则影响环境卫生。 污泥浓缩 污泥浓缩的目的： n 污水处理产生的污泥，其含水率一般 为99%，体积大，液体状态。对污泥 的处理、利用和运输造成很大困难 n污泥浓缩就是使污泥的含水率、污泥 体积得到一定降低，降低后续污泥处 理的建设费用和运行费用 污泥中水分结构示意图 污

8、泥浓缩的方法简介 污泥浓缩的方法主要有： n重力浓缩： 优点：贮存污泥的能力高、操作简单、电耗低 缺点：占地面积大、产生臭气、对某些污泥工作不稳 定 n气浮浓缩： 优点：浓缩污泥含水率较低、占地面积较小、臭气少 、 能去 除油脂 缺点：运行费用较高、污泥贮存能力小、操作要求比 较 高 n离心浓缩 ： 优点：占地面积小、没有臭气外、浓缩效率 缺点：设备造价高、电耗高、维修费用高、操作人员 技 术要求高 n浓缩池图片 污泥浓缩池原理 重力浓缩池的运行方式 运行方式可分为：间歇运行和连续运行 n间歇浓缩： 把含水率99%的待浓缩污泥由泵提升 到浓缩池中心管，池底坡度约5，中 间设有污泥浓缩机，缓慢转

9、动，将沉 淀污泥刮至中间泥斗，经大约16小时 沉淀，含水率降到94%左右开底阀门 ，浓缩污泥流到污泥池，泵再输送到 调节池进入污泥车间 脱水处理 重力浓缩池的运行方式 连续浓缩： n 竖流式和辐流式 n 稀污泥通过中心管进入池中，进行 拥挤沉 淀和浓缩，池底坡度采用 1/1001/12，一般采用1/20，浓缩污泥从 底部排除。 浓缩池的管理 间歇式浓缩池的主要工艺参数 n 浓缩时间根据试验确定，太短 浓缩效果不好，太长占地面积大 ，将出现污泥厌氧，破坏污泥浓 缩过程，一般污泥浓缩时间控制 在12小时左右。 浓缩池的管理 连续流重力浓缩池的主要工艺参数： n固体负荷：采用3060kg/（m2。d

10、） n浓缩时间： 不宜小于12小时 n污泥含水率： 进泥含水率99%左右， 浓缩后污泥含水率为97%左右 n有效水深： 一般为4m n刮泥机外缘线速度： 一般 12m/min 浓缩池的管理 运行效果的检测评价 n浓缩比排泥浓度与入流浓度的比 n固体回收率： 浓缩到排泥中的固 体占如流总固体的百分比 n分离率： 浓缩池上清液量占入流 量的百分比 浓缩池的管理 日常维护及异常问题排除 n浓缩池表面的浮渣应及时清除 n初次污泥与活性污泥混合浓缩时 应保证混合均匀， n温度较高产生污泥厌氧上浮 n浓缩池的恶臭问题 气浮浓缩法 气浮浓缩池的原理： n依靠大量微小气泡附着在污泥颗 粒的周围，通过减小颗粒的

11、比重 ，形成上浮污泥层，撇除浓缩污 泥层到泥槽，用泵输送污泥到脱 水设施，气浮池下层水回流到废 水处理管网。一般使用中投加混 凝剂，提高气浮性能。 气浮浓缩法 n气浮工艺流程主要加压泵、溶气罐、释放器和气浮池等设备组 成 n空压机 刮渣机 污泥 溶气罐 n原水 加压泵 放气阀 释放器 澄清 水 出水 气浮浓缩法 特点： 气浮浓缩法的优点 n单位池容积的处理能力大，脱水 效率高占地面积小富含氧的污泥 不容易腐化变质； 气浮浓缩法的缺点 n运行电耗高，设施较多，操作麻 烦， 气浮浓缩法的运行管理 考虑的因数： n混凝剂投加与否的问题 ： 在同等条件下，通过试验观察，固体浓度 、固体回收率有无差别

12、n污泥膨胀的问题： 运行时，应经常测定SVI值，当发现不正常 ，及时采取措施 n刮泥周期的问题： 刮泥周期越长，上浮污泥固体浓度增加。 气浮浓缩污泥应及时刮除，以免影响浓缩 效果 气浮浓缩法 气浮浓缩池的工艺控制与技术参数： n进泥量：一般进泥浓度不超过5g/L,固体负荷 一般50120kg（m3。d），其值与活性污泥SVI 值等有关系 n水力负荷 ： 确定进泥量，空气量，加压水 后，还要对气浮池进行水力核算。活性污 泥，水力表面负荷一般控制在120m3/（m2。d ） 以内。 n固体负荷和水力负荷：是气浮浓缩池的重 要参数这两个参数取决于污泥的种类是否 投加混凝剂， 见p295页 气浮浓缩法

13、 n混凝剂的投加量和停留时间: 投加量根据试验取得，反映时间不小 于510min池容积按停留时间2h考虑 n回流比: 加压溶气所用的水量与需要浓缩的污 泥量之比，一般25%35% n容器罐: 加压水在容器罐的停留时间一般 13min 绝对压力0.30.5MPa，罐高与直 径比 为2：4 气浮浓缩法 n回流水加压泵： 水泵的出口压力大于容器罐的压力 n加压水量： 加压水量太小，溶不进气体，水量太大， 能耗高，可能影响细气泡形成 n气量： 溶入的气量越大，污泥浓度越高，能耗相 应增高 n泥渣的刮除： 浮渣层高度一般控制0.150.3m，刮渣机移 动速度0.5m 气浮浓缩法 上浮污泥的气池 ： 容积

14、为上浮污泥的1.5倍，浅细长的脱 气池效率差 n泥泵的选择： 一般采用螺杆泵 n循环水池 ： 气浮池流出的分离液，用作加压溶气 水，池的溶积按加压容器水量停留 20min计 离心浓缩法 离心浓缩法原理： n利用污泥中固、液比重的不同在 高速旋转的机械中具有不同的离 心力而进行分离浓缩的，液体顺 水道排出，浓缩的污泥由螺杆从 股壁推出。 离心浓缩法 离心浓缩装置的种类及特点： n转盘式离心机 包括多层叠的锥形转盘，污泥在锥盘间进行工作 ，澄清液从顶部排出，污泥从转筒底边缘排出 n螺旋卸载机离心机 一个长的锥转筒和一个同心的螺旋轴构成，转 筒水平安装，污泥连续引入，固体甩向筒壁， 由螺旋轴推出，分

15、离液从后端流出 n框式离心机 离心浓缩法 离心机浓缩装置运行时注意问题： n转盘式离心装置要求污泥先进行预筛选， 防止排放嘴堵塞 n当离心装置不进料时，及时用压力水洗， 以防排出孔堵塞；转盘装置的转动部分， 定期也要清洗 n该装置磨损是一个严重的问题，应及时清 洗设备 n离心滤液会有许多的悬浮固体，应回流到 废水处理装置 污泥消化 污泥消化： n利用微生物的代谢作用，使污泥中的有机 物质稳定化，减少污泥体积，降低污泥中 的病原体数量。当污泥中挥发固体VSS降 低到40%时，即可认为达到稳定化。 n污泥消化稳定可分为厌氧消化和耗氧消化 ，厌氧消化最为常用 厌氧消化： n是利用兼性菌和厌氧菌进行厌

16、氧生化反应 ，分解污泥中的有机物质的一种污泥处理 污泥消化 n消化污泥称熟污泥或消化污泥，这种 污泥容易脱水，数含固体物质数量很 少，不会腐化，氨氮浓度增高，污泥 中的病菌和寄生虫卵大为减少。一般 消化后的污泥体积可减少60%70%。 n在污泥消化干脆过程中，产生大量高 热质的沼气，可作为能源利用，是污 泥资源化。污泥经消化后有部分有机 氮转化成氨氮提高了污泥肥效 污泥厌氧消化法的分类 低负荷消化法： n低负荷消化池为单级消化过程，池内 不加热，不搅拌，间歇投加污泥和排 出污泥。污泥加入后进行快速消化并 产生气后，气泡的上升所起的搅拌作 用；一般负荷率0.41.6kg（VSS）/ m3.d ； n单级消化池存在池内分层，温度不均 匀，有效容积小消化时间长达3060d ，只适合小型污水处理厂的污泥处理 污泥厌氧消化法的分类 高负荷消化法： n消化池设有搅拌机污泥投配即熟污泥排除 为连续运行，不存在分层现象，消化时间 仅为低负荷的3/1 ，固体