污泥的处理与处置技术

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1、7 污泥的干化与脱水1 概述 2 污泥的分类、性质与计算 3 污泥浓缩 4 污泥的厌氧消化 5 污泥的其他稳定措施 6 污泥的调理8 污泥的干燥与焚化 9 污泥的有效利用与最终处置污泥的处理与处置15.1 概述 污泥的数量：0.3%-0.5%（以含水率97%计） 污泥中的物质：有毒有害（虫卵、微生物、重金属、有 机物等），有用物质（N、P、K、有机物等） 污泥处理的目的：减量化，稳定化，无害化及综合利用 投资：为总投资的20-70% 处理方案应综合考虑 15.1.1 污泥处理的一般原则 1.减量化 2.稳定化 3.无害化 4.资源化第十五章 污泥的处理与处置15.1.2 污泥处理与处置的基本方

2、法 15.1.3 污泥处理与处置的基本流程 1.浓缩 2.稳定 3.调理 4.脱水1.生污泥浓缩消化自然干化最终处理 2.生污泥浓缩消化机械脱水最终处理 3.生污泥浓缩 消化最终处置 4.生污泥浓缩自然消化堆肥最终处置 5.生污泥浓缩机械脱水干燥、焚化处置最终处置返回第十五章 污泥的处理与处置15.2 污泥的分类、性质及计算15.2.1 污泥的分类按成分不同污泥以有机物为主要成分，含水率高，不易脱水，胶状结构，亲水物质沉渣以无机物为主要成分，含水率低，易于脱水，流动性差第十五章 污泥的处理与处置1.生污泥： 初沉池污泥、剩余活性污泥 （新鲜污泥）、 腐殖污泥2.消化污泥（熟污泥）经好氧、或厌氧

3、消化处理的污泥3.化学污泥用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物第十五章 污泥的处理与处置按来源不同15.2.2 污泥的性质指标1.定义：污泥中水分的重量与污泥总重量之比百分数2.表达式：V1 W1 100-P2 C2 V2 W2 100-P1 C1=其中： V体积；W重量；P含水率；C固体物浓度污泥含水率第十五章 污泥的处理与处置第十五章 污泥的处理与处置污泥肥分（N、P、K）和微量元素，土壤改良（腐殖质）污泥肥分3. 挥发性固体（灼烧减量）有机物含量灰分（灼烧残渣）无机物含量4. 可消化程度表示污泥中可被消化降解的有机物数量湿污泥比重与干污泥比重2.湿污泥比重1.干污泥比重：泥中干固体平均比重

4、s=250/100+1.5Pv= 湿污泥重量 / 同体积的水重量=P+(100-P)/P+(100-P)/s=100s/Ps+(100-P)=25000/250P+(100-P)(100+1.5Pv)第十五章 污泥的处理与处置第十五章 污泥的处理与处置二级处理后，50%重金属存在污泥中，注意重金属离子不 超标问题。污泥重金属离子含量干固体中 100/s=Pv/v+(100-Pv)/ fP-湿污泥含水率，%; Pv与v，:干物质中有机物所占百分比及其 比重f： 无机物的比重。15.2.3 污泥量的计算初沉池污泥量其中：Q污水流量(m/d)去除率（%）C0进水悬浮物浓度（mg/l）P含水率沉淀污泥

5、密度(kg/m)V(m/d)=100C0Q/10(100-P)第十五章 污泥的处理与处置其中： X挥发性剩余污泥量（kg/d）干重f=SS/VSS=0.75Xr回流污泥浓度（g/l）Qs=X / fXr剩余活性污泥量第十五章 污泥的处理与处置15.2.4 污泥流动的水力特性与水力条件污泥流动的水力特征污泥的输送1.含水率99%的状态，流动的特性接近水流 2.层流时，阻力很大。紊流状态时，阻力较小。设计时，要用大流速，处于紊流状态，下临界速度 1.1m/s，上临界速度1.4m/s；因此污泥管道的最小设计流 速1.0-2.0m/s。1、管道输送第十五章 污泥的处理与处置（1）隔膜泵 （2）螺旋泵等

6、2、污泥输送设备输送的目的地很稳定污泥的流动性很好，含水率较高所含油脂成分较少,污泥的腐蚀性低污泥的流量较大30m/h重力管道坡度0.01-0.02，d不小于200mm驳船适用于不同的含水率的污泥第十五章 污泥的处理与处置污泥流动的水力计算1、压力输送管道的沿程水头损失哈森紊流公式 hf=6.82(L/D1.17)(v/CH)1.85其中： hf沿程损失（m）L长度（m）D管径CH哈森系数，由污泥浓度决定2、压力输送管的局部水头损失hi=V/2g (厂外主要沿程损失)返回第十五章 污泥的处理与处置1.初沉池污泥含水率：95-97%剩余污泥含水率：达99%以上 2.浓缩池的目的: 减小容积 3.

7、污泥的水分： 颗粒间隙水70%毛细水（颗粒间毛细内的水） 20%污泥颗粒吸附水和颗粒内部水 10% 4.降低含水率的方法浓缩法：降低污泥中的间隙水（浓缩是为了减容）脱水和自然干化法：脱去毛细水干燥与焚烧法：吸附水和内部水15.3 污泥浓缩第十五章 污泥的处理与处置15.3.1 污泥重力浓缩重力浓缩理论 1.迪克（Dick）理论 固体通量单位时间内，通过单位面积的固体重量 kg/m.h通过浓缩池任一浓缩断面i的固体通量G等于向 下流固体通量Gu和自重压密固体通量Gi之和：G=Gu+Gi=uCi+ViCi 第十五章 污泥的处理与处置向下流固体通量（底流牵动通量）Gu=uCi式中 Ci通过1-1断面

8、的污泥固体浓度(kg/m)； u向下流流速(m/h)第十五章 污泥的处理与处置自重压密固体通量（固体舒流通量） Gi=ViCiVi为固体浓度为Ci时的界面沉速，当Ci0.2Mpa 污泥面0.2-0.3 m以下，吸泥量 （生）1：3-5，池径大于10m，可设21m以上的水射器。 联合搅拌（推荐使用）生污泥加温与沼气搅拌沼气搅拌5-7m/min.1000m池容，气流速度7-15m/s第十五章 污泥的处理与处置第十五章 污泥的处理与处置第十五章 污泥的处理与处置加热设备及计算 1.加温方法：直接通入热水及蒸气 ，增加含水率，局部污泥温度高盘管加热盘管外壁结壳内外套管加热2.热工计算：所需总热量：提高

9、生污泥温度的耗热量 Q1池体本身的耗热量 Q2管道，热交换等耗热量 Q3热交换器的设计热水锅炉的选择第十五章 污泥的处理与处置1.方法： 投配率消化池有机负荷2. 计算 V= w/n （W每日投加新鲜污泥量） V=Sv/SSv为新鲜污泥中挥发性有机物重量S为单位池容内均匀分解有机物的数量（挥发性有机物负荷）中温消化 S0.6-1.5kg/m.d高温消化 S2.0-2.5kg/lm.d消化容积计算第十五章 污泥的处理与处置15.4.6 消化池的运行管理 消化污泥的培养与驯化1.逐步培养法初沉污泥+浓缩后的活性污泥投入消化池加热30-40d2.一次培养法池塘污泥，经22mm孔径过滤后投入 第十五章

10、 污泥的处理与处置第十五章 污泥的处理与处置1.产气量（CO230%、CH450%） 2.投配污泥含水率94-96%3.有机物含量60-70%4.有机物分解程度45-55%5.脂肪酸与总碱度2000mg/l6.NH3N 500-1000mg/l正常运行的化学指标正常运行控制参数维护与管理1.投配率，温度； 2.搅拌:连续或间歇搅拌； 3.排泥（先排上清液，再排泥）,池内污泥浓度不低于 30g/l； 4.正常沼气气压：1177-1961Pa.1.保温、防止在空气中的CH4占空气5-16%，避免爆炸。 2.高温甲烷菌不能用中温条件下的甲烷菌直接接种,但可 驯化驯化 时，升温速度为1 /h，最佳达到

11、53第十五章 污泥的处理与处置3.原因：温度高于38，中温甲烷菌大量死亡，污 泥易变质 4.人工加碱控制PH6.5-7.5，消化池的异常现象1.产气量下降底物不足 排泥量过大 消化池温度低 消化池容积减少 有机酸积累，碱度不足第十五章 污泥的处理与处置2.上清液水质恶化原因：排泥量不够，固体负荷过大，搅拌过度3.沼气的气泡异常大量气泡喷出: 浮渣层过厚啤酒泡：排泥量大,负荷过高 不起泡：中止投配污泥。返回第十五章 污泥的处理与处置15.5 污泥的其他稳定措施15.5.1 污泥的好氧消化既不在投加底物的条件下，对污泥进行较长时间的曝气，使污泥中的微生物处于内源呼吸的阶段，自由产酸。好氧消化好氧消

12、化的优点可生物降解有机物的降解程度高；上清液的BOD浓度低； 消化污泥量少，稳定，易脱水； 消化池运行管理简单 ，构筑物费用低。第十五章 污泥的处理与处置对高泥龄的消化污泥效果不佳；好氧消化的曝气时间10d左右，BOD5去除率50%；用于小型污水厂需要说明的问题能耗高；不能回收沼气；分解程度随温度变化大；重力浓缩时，上清液浓度高；好氧消化的缺点第十五章 污泥的处理与处置好氧消化的机理好氧消化池的构造及工艺设计 C5H7NO2+7O2 5CO2+3H2O+H+NO3- 氧化1Kg细胞质需氧2Kg，处于内源呼吸期，H+上升时，需调节碱度，PH值=7；DO值不大于2mg/l;充分搅拌。1 、好氧消化

13、池的构造高34m,底坡坡度I0.25,鼓风机的风压34m,与完全混合式活性污泥法曝气池相同。第十五章 污泥的处理与处置(1)自身氧化；需空气量(2)消化搅拌， 0.06m3/minm3 2 、好氧消化需空气量的计算第十五章 污泥的处理与处置3 、好氧消化池设计 (1) 内源呼吸段，一级反应-dX/dt=KdX其中： -dX/dt：可生物降解的挥发性固体的分解速率， g.vss/L.dX：在t时刻的可生物降解的挥发性固体浓度， g.vss/L Kd：内源呼吸速率常数，d-1 .(2) 好氧消化池容积计算 以微生物停留时间或c计算 (活性污泥c 1015d，初沉池混合c 1520d)以有机负荷S为

14、参数计算V V= Q0 X0/S式中 Q0进入好氧消化池生污泥量，m3d；S有机负荷，0.382.24KgVSS/m3d第十五章 污泥的处理与处置15.5.2 污泥堆肥返回第十五章 污泥的处理与处置15.6 污泥的调理污泥的调理使用于所有污泥（原污泥，消化污泥）但效果不同。污泥的调理污泥预先处理的过程调理的目的改善污泥脱水性能，减少水与污泥固体颗粒之间的结合力，加速污泥脱水过程。如果没有预先的处理，则绝大 多数污泥脱水是非常困难不同污泥的调理第十五章 污泥的处理与处置 化学法（有机，无机）； 物理法（加压，粉石灰）； 热工法（冷冻，热处理）， 其他方法（超声波处理）污泥调理的方法第十五章 污泥

15、的处理与处置15.6.1 化学调理法加混凝剂，助凝剂等化学药剂，使颗粒凝聚，比阻降低 ，改善脱水性能，是最常用的工艺。定义化学药剂1.无机药剂：铝盐，铁盐及其高分子聚合物（PAC），经常 投加石灰，调节PH，硬度。 2.有机药剂：高分子量的水解性的聚合物，人工合成的效果 好(PAM) 3.助凝剂：一般不起混凝效果，调节污泥的PH值，供给污泥 网格结构，改变污泥颗粒结构，增强絮体强度。第十五章 污泥的处理与处置调理后的PH 值7 污泥调理操作控制（避免剪切力和涡流） 污泥输送专用隔膜泵。 反应时间(加铝盐5min,加石灰10min),脱水前浓缩池 (30min90min)适用无机药剂应注意的问题第十五章 污泥的处理与处置15.6.2 热处理法污泥经热处理后即可起到调理的作用，又可起到稳定的作用，可使有机物分解，破坏胶体颗粒稳定性，污泥内部水 与吸附水被释放，比阻降低，脱水性能大大改善，寄生虫卵 、致病菌与病毒等可被杀灭。15.6.3 冷冻溶解法15.6.4 淘洗法含有大量水分的污泥冷冻，使温度下降至凝固点以下，污泥开始冻结，然后加热溶解。适用于消化污泥的预处理，返回第十五章 污泥的处理与处置15.7 污泥的干化与脱水15.7.1 脱水的基本原理与比阻1.原理：压力差