污泥处理知识

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1、第十一章 污泥的处理和处置 污泥处理和处置的基本概念：污泥的处理和处置，就是要通过适当的技术措施，使污泥得到再利 用或以某种不损害环境的形式重新返回到自然环境中。在排水工程中，将改变污泥性质称为处理，而安排出路称为处置。产泥量及处理和处置的目的：城市污水处理厂所产生的污泥约为处理的水体积的0.5% 1.0左右。这些污泥一般富含有机物、病菌等，若不加处理随意堆放，将对周围环境造成 新的污染。污泥处理的目的在于： 降低含水率，使其变流态为固态，同时减少数量； 稳定有机物，使其不易腐化，避免对环境造成二次污染。 有些特殊的工业污泥有可能作为资源利用，使有毒有害物质得到妥善处理或利用。 使有用物质得到

2、综合利用，变害为利。 总之，污泥处理和处置的目的是减量、稳定、无害化及综合利用。 污泥处理和处置的基本方法： 脱除污泥水分，缩小污泥体积的方法主要有：浓缩、调理、脱水和干化； 稳定污泥中有机物的方法主要有： 消化、焚烧、氧化和消毒等。第一节 污泥的来源、性质和数量一、污泥的来源1污泥的来源：废水和污水处理厂（站）进行处理的过程中都将产生各种污泥。2污泥的种类：污泥中的固体有的是截留下来的悬浮物质； 有的是由生物处理系统排出的剩余生物污泥； 有的则是因投加药剂而形成的化学污泥。3城市污水厂的污泥来源：栅渣、沉砂池沉渣、初沉池污泥和二沉池剩余生物污泥等。 城市污水厂污泥的特点：栅渣及沉砂池沉渣中无

3、机颗粒含量较高，这两者一般作为垃圾处置。 初沉池污泥和二沉池剩余生物污泥，因富含有机物，容易腐化、破坏环境，必须妥善处置 初沉池污泥还含有病原体和重金属化合物等；二沉池污泥基本上是微生物机体，含水率高 数量多，这两者在处置前常需处理。二、污泥的基本性质污泥的基本性质：初次污泥的成分取决于原污水的成分，二次污泥取决于生物体和化学药剂。1、污泥的特性（1）栅渣在格栅上去除的各种有机或无机物质称为栅渣。栅渣量为0.030.08m3/（103m3污水），平均 约为O.06m3/（103m3污水），栅渣含水率一般为80%，密度约为960kg/m3。（2）浮渣 浮渣主要来自初次沉淀池和二次沉淀池。浮渣中的

4、成分较复杂，一般可能含有油脂、植 物、矿物油、动物脂肪、菜叶、毛发、纸、棉织品、橡胶用品、烟头等。浮渣的数量为8g/（m3 污水），相对密度一般为 O.95 左右。（3）初沉污泥 由初次沉淀池排出的污泥通常为灰色糊状物，多数情况下有难闻的气味。初次污泥的含水率 一般为92%98%，典型值为97%。污泥固体相对密度1.4，污泥相对密度1.02。（4）活性污泥 活性污泥为褐色的絮状物，如果颜色较深，表明污泥可能近于腐化；如果颜色较淡，表明污 泥中曝气不足。在设施运行良好的条件下，活性污泥没有什么特别的气味。污泥的含水率一 般为99%99.5%，典型值为99.2%，污泥固体相对密度为1.25。2污泥

5、的性质指标 表征污泥性质的主要参数或项目有：含水率与含固率、挥发性固体、有毒有害物含量以及脱 水性能等。（1） 污泥含水率与含固率 污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数。 污泥含固率：污泥中固体或干泥含量的百分数。干污泥量：湿污泥量与含固率的乘积。 含水率降低（即含固量的提高）将大大地降低湿泥量。在含水率高、污泥呈流态时，污泥的体 积与含固量基本上呈反比关系。通常含水率在 85%以上时，污泥呈流态， 65%85%时呈 塑态；低于60%时，则呈固态。教材表 20-1 所列举的是城市污水处理厂污泥的数量、含水率和比重。 当含水率变化时，可近似地用下式计算湿污泥的体积：叭_爲_1

6、00-甩K _ R - 1002霊肌（20-1）式中：VI、V2 分别是含水率为PW1（含固率为PS1）、PW2（含固率为PS2）时的湿污泥的 体积。【例】污泥的原始含水率为99.5%，求含水率为98.5%和95%时污泥体积降低的百分比。 【解】设V1为含水率为99.5%时的污泥体积，V2、V3分别为含水率为98.5%、95%时的体积。 将各值代人（20-1），得：叭 _ 100-甩 _ 100-98.5100- - 100-99.5叭 _ 100-95100- 99.5=10从上例可以看出，当污泥的含水率自99.5%（含固率为 0.5%）降低至 98.5%（含固率为 1.5%） 时，污泥的体

7、积减缩成原污泥的1 /3左右；再降低至95 % （含固率为 5%）时，污泥的体积减缩成原污泥的 1/10 左右。（2）挥发性固体VSS（或灼烧减重）和灰分（或称灼烧残渣） 挥发性固体近似地等于有机物含量，灰分表示无机物含量。挥发性固体（用VSS表示），是指污泥中在600C的燃烧炉中能被燃烧，并以气体逸出的那部 分固体。VSS 也反映污泥的稳定化程度。（3）污泥中的特殊物质a. 城市污水处理厂的污泥中含有相当数量的氮（约含污泥干重的4）、磷（约含2.5）和钾（约 含 0.5），有一定肥效，可用于改善土壤。b. 但其中也含有病菌、病毒、寄生虫卵等，在施用之前应采取必要的处理措施（如污泥消化）。 污

8、泥中的重金属是主要的有害物质，重金属含量超过规定的污泥不能用作农肥。c. 总纤维素d. 有机物含量 工业废水处理厂（站）的污泥的性质随废水的性质变化很大。（4）污泥的脱水性能用过滤法分离污泥的水份时，常用指数比抗阻值（r）或毛细吸水时间（CST）评价污泥脱水性能。 比抗阻值（r）:表示干重泥饼的阻力，其值越大的污泥越难过滤，脱水性能也越差；毛细吸水时间（CST）:污泥与滤纸接触时，在毛细管作用下，水分在滤纸上渗透lcm长度的 时间，以秒计。其值越大污泥的脱水性能也越差。（5） 污泥的可消化程度 污泥中的有机物，一部分是可被厌氧或好氧消化降解的，另一部分是不易或不能被消化降解 的，如合成有机物质

9、、脂肪和纤维素等。可消化程度表示污泥中可被消化降解的有机物数量，可消化程度用下式表示：= 1_邑鱼 xlOO%I 咏（20-2）式中:Rd 一 可消化程度， （）；Pfl、Pf2 分别表示生污泥及熟污泥（消化污泥）中的无机物含量， （）； PVl、PV2 分别表示生污泥及熟污泥（消化污泥）中的有机物含量， （）。三、污泥量计算城市污水厂的污泥量时，一般以表20-1所列的经验数据为依据。表 20-l 城市污水厂的污泥量污泥种类污泥量（L/m3）含水率（）密度（kg/L）沉砂池的沉砂0.03601.5初次沉淀池污泥14-259597.51.015-1.02二次沉淀池污泥9698生物膜法7-1999

10、.2-99.61.02活性污泥法10-211.005-1.008在已知污泥性能参数的情况下，可用以下公式估算1初沉污泥量可根据污水中悬浮物浓度、去除率、污水流量及污泥含水率，采用以下公式计算： 子_ 100Q評的-眄(20-3)式中：V 初沉污泥量，m3/d；qV 污水流量， m3/d；卯一沉淀池中悬浮物的去除率，； 处一进水中悬浮物浓度，mg/L；P 污泥含水率，；P 污泥密度，以1000 kg/m3计。或采用另一公式：10 叫20-4)式中：V 初沉污泥量， m3/d；S 每人每天产生的污泥量，一般采用0.30.8 L/d人； N 设计人口数，人。2剩余活性污泥量(活性污泥法) 剩余活性污

11、泥量可采用下列公式进行计算：(1)剩余活性污泥量以VSS(挥发性固体)计：&二硏 5 一怎)一心愆卩(20-5) 式中：PX 剩余活性污泥， kgVSS/d；Y 污泥产率系数，kgVSS/kgB0D5, 般采用0.50.8； P蓟一曝气池入流的BOD5, kg/m3；Pse-二沉池出流的 BOD5，kg/m3；刑一曝气池设计流量，m3/d；心一内源代谢系数，一般采用0.060.1 d-1：Px曝气池中的平均VSS浓度，kg/m3；V 曝气池容积， m3。(2) 剩余活性污泥量以SS(悬浮固体)计：了 (20-6)式中： 卩曲剩余活性污泥量，kgSS/d；f VSS/SS之值，一般采用0.60.

12、75。(3) 剩余活性污泥量以体积计：(20-7)式中：忌一剩余活性污泥量，m3/d； 卩濱产生的悬浮固体kgSS/d；P 污泥含水率,；P 污泥密度，以1000 kg/m3计。四、污泥中的水分及其对污泥处理的影响1污泥中的水分污泥中水的存在形式大致有三种间隙水图 20-1 污泥水分示意图(1) 游离水存在于污泥颗粒间隙中的水，称为间隙水或游离水，约占污泥水分的 70左右。这部分水 借助外力可与泥粒分离。(2) 毛细水存在于污泥颗粒间的毛细管中，称为毛细水，约占污泥水分的 20左右。也有可能用物理 方法分离出来。(3) 内部水粘附于污泥颗粒表面的附着水和存在于其内部(包括生物细胞内的水)的内部

13、水，约占污泥中 水分的 10左右。只有干化才能分离，但也不完全。通常，污泥浓缩只能去除游离水中的一部分；污泥脱水可去除游离水和毛细水中的大部分； 污泥干化才能分离大部分内部水。 2污泥中的水分对污泥处理的影响 污泥处理的方法常取决于污泥的含水率和最终的处置方式。 例如，含水率大于 98的污泥，一般要考虑浓缩，使含水率降至96左右，以减少污泥体 积，有利于后续处理。为了便于污泥处置时的运输，污泥要脱水，使含水率降至80以下， 失去流态。第二节 污泥的处置及其前处理一、污泥的处置污泥处置是利用适当的技术措施，为污泥提供出路，并考虑污泥处置所产生的各种环境和经 济问题，且妥善地解决。污泥的最终出路：

14、部分或全部利用；或以某种形式返回到环境中去。 常用的污泥处置方法有：农业利用、填埋、焚烧和投放海洋或废矿等。1农业利用 污泥中的氮、磷、钾是农作物生长所必需的养分，熟污泥中的腐殖质是良好的土壤改良剂， 因此，我国污泥的重要利用途径是在农业上的利用。但在施用前应采取堆肥、厌氧消化等技 术措施消除其中的病原体、寄生虫卵和重金属，使其达到有关卫生标准和农业要求。 堆肥：是利用嗜热微生物分解污泥中的有机物。其目的可以达到：脱水、破坏污泥中恶臭成 分、杀死病原体等目的，从而得到一种安全的有机性肥料施用于农田。在进行农业利用时，也可根据其肥效及使用的要求进行添加某些元素，并造成颗粒肥。 2填埋 污泥单独填

15、埋或者与垃圾混合填埋是常用的最终处置方法。污泥在填埋之前要经过稳定处 理，在选择填埋场时要研究该处的水文地质条件和土壤条件，避免地下水受到污染。对填埋 场的渗滤液应当收集并作适当处理，场地径流应妥善排放。填埋场的管理非常重要，要定期 监测填埋场附近的地下水、地面水、土壤中的有害物（如重金属）等。3焚烧焚烧可使污泥体积大幅度减小，且可灭菌。污泥灰量大约是含水率 75的污泥的 1/10。焚 烧后的灰烬可填埋或利用。焚烧时的尾气必须进行处理（如二恶英）。焚烧设备的投资和运 行费用都比较大，在单纯用作处置手段时需要慎重研究。4投放海洋 为避免海岸线及近海污染，要求将污泥投入远洋。投入远洋虽暂时没有出现问题，但后果可 能极为严重，已在各国环保人员和公众当中引起激烈的争论，遭到严厉的批评；然而少数国 家仍在沿用。二、污泥处置的前处理从沉淀池来的污泥呈液态，含水率常高于 95。降低污泥含水率的最简单有效的方法是浓