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1、污泥是水处理过程的副产物，包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。污泥体积约占处理水量的0.3%0.5%左右，如水进行深度处理，污泥量还可能增加0.51倍。 是使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。（1）确保水处理的效果，防止二次污染；（2）使容易腐化发臭的有机物稳定化；（3）使有毒有害物质得到妥善处理或利用；（4）使有用物质得到综合利用，变害为利。 1）按成分不同分：污泥：以有机物为主要成分。其主要性质是易于腐化发臭，颗粒较细，比重较小（约为1.021.006），含水率高且不易脱水，属于胶状结构的亲水性物质。初次沉淀池与二次沉淀池的沉淀物均属污泥。沉渣：以无机物为主要成分。其主要是颗粒较粗，比重较
2、大（约为2左右），含水率较低且易于脱水，流动性差。沉砂池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物属沉渣。（2）按来源不同分：初次沉淀污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自初次沉淀池。剩余活性污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自活性污泥法后的二次沉淀池。腐殖污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自生物膜法后的二次沉淀池。消化污泥（也称熟污泥）：生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后的污泥。化学污泥（也称化学沉渣）：用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物。例如，用混凝沉淀法去除污水中的磷；投加硫化物去除污水中的重金属离子；投加石灰中和酸性污水产生的沉渣以及酸、碱污水中和处理产生的沉渣等均称为化学污泥。（3）城市污水厂污泥的特性
3、见表8-1表8-1 城市废水厂污泥的性质和数量污泥种类污泥量 g/（L.d）含水率 %相对密度比阻 s2/g沉砂池沉渣0.03（L/m3）601.5初沉池污泥14259597.51.0151.02（1.312.11）1010活性污泥法污泥71996981.022.801010生物膜法污泥102199.299.61.0051.008(1)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称为污泥含水率。1污泥中水的存在形式有：空隙水，颗粒间隙中的游离水，约70%，可通过重力沉淀（浓缩压密）而分离；毛细水，是在高度密集的细小污泥颗粒周围的水，由毛细管现象而形成的，约20%，可通过施加离心力、
4、负压力等外力，破坏毛细管表面张力和凝聚力的作用力而分离；颗粒表面吸附水和内部结合水，约10%。表面吸附水是在污泥颗粒表面附着的水分，起附着力较强，常在胶体状颗粒，生物污泥等固体表面上出现，采用混凝方法，通过胶体颗粒相互絮凝，排除附着表面的水分；内部结合水，是污泥颗粒内部结合的水分，如生物污泥中细胞内部水分，无机污泥中金属化合物所带的结晶水等，可通过生物分离或热力方法去除。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。2污泥体积、重量及所含固体物浓度之间的关系：V1/V2=W1/W2=（100-p2）/（100-p1）=C2/C1 （8-1）式中： p1、V1
5、、W1、C1污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度； p2、V2、W2、C2污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度；说明：式（8-1）适用于含水率大于65%的污泥。因含水率低于65%以后，体积内出现很多气泡，体积与重量不在符合式（8-1）的关系。例题8-1：污泥含水率从97.5%降低至95%时，求污泥体积。解：由式（8-1） V2= V1（100-p1）/（100-p2）= V1（100-97.5）/（100-95）=（1/2）V1可见污泥含水率从97.5%降低至95%时，污泥体积减少一半。（2）挥发性固体（或称灼烧减重）和灰分（或称灼烧残渣）：挥发性固体近似地等于有机物含量；
6、灰分表示无机物含量。（3）可消化程度：表示污泥中可被消化降解的有机物数量。消化对象：污泥中的有机物。一部分是可被消化降解的（或称可被气化，无机化）；另一部分是不易或不能被消化降解的，如脂肪、合成有机物等。消化程度的计算公式：Rd=1-（pV2pS1）/（pV1pS2） 100 （8-2）式中：Rd可消化程度，%； pS1 、pS2分别表示生污泥及消化污泥的无机物含量，%； pV1 、pV1分别表示生污泥及消化污泥的有机物含量，%。消化污泥量的计算公式：Vd= V1（100-p1）/（100-pd）（1- pV1/100）+ pV1/100（1- Rd/100） （8-3）式中：Vd消化污泥量，
7、m3/d； pd消化污泥含水率，%，取周平均值； V1生污泥量，m3/d； p1生污泥含水率，%，取周平均值； pV1生污泥有机物含量，%； Rd可消化程度，%，取周平均值；（4）湿污泥比重与干污泥比重：湿污泥重量等于污泥所含水分重量与干固体重量之和。湿污泥比重等于湿污泥重量与同体积的水重量之比值。干固体物质包括有机物（即挥发性固体）和无机物（即灰分）。确定湿污泥比重和干污泥比重，对于浓缩池的设计、污泥运输及后续处理，都有实用价值。经综合简化后，湿污泥比重（）和干污泥比重（s）的计算公式分别为：=（100s ）/s p+（100-p） （8-4）或=25000/250p+（100-p）（100
8、+1.5pV） （8-8）s=250/（100+1.5pV） （8-7）式中：湿污泥比重； s污泥中干固体物质平均比重，即干污泥比重； p湿污泥含水率，%； pV污泥中有机物含量，%；（5）污泥肥分：污泥中含有大量植物生长所必需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良剂（有机腐殖质）。我国城市污水处理厂各种污泥所含肥分见表8-2。表8-2 我国城市污水处理厂污泥肥分表污泥类别总氮 %磷（以P2O5计）%钾（以K2O计）%有机物 %初沉污泥23130.10.55060活性污泥3.37.70.784.30.220.446070消化污泥1.63.40.60.82530（6）污泥重金属离子含量：污泥中
9、重金属离子含量，决定于城市污水中工业废水所占比例及工业性质。污水经二级处理后，污水中重金属离子约有50%以上转移到污泥中。若污泥作为肥料使用时，要注意重金属是否超过我国农林业部规定的农用污泥标准（GB4284-84）。表8-3列举我国北京、上海、天津、西安、兰州、沈阳、黄石等几个城市污水处理厂污泥中重金属含量的范围。表8-3 我国城市污水处理厂污泥中重金属成分及含量重金属离子名称Hg汞Cd 镉Cr 铬Pb 铅As砷Zn 锌Cu铜Ni镍含量范围4.63138 3.624.19.254085240012.45603001119554603047.5农林业部农用污泥标准（GB4284-84）酸性土壤
10、PH6.55560030075500250100中性和碱性土壤PH6.5152010001000751000500200 （1）污泥量计算1初次沉淀污泥量和二次沉淀污泥量的计算公式： V=100C0Q/1000（100-p） （8-9）式中：V初次沉淀污泥量，m3/d； Q污水流量，m3/d； 去除率，%；（二次沉淀池以80%计） C0进水悬浮物浓度，mg/L； P污泥含水率，%； 沉淀污泥密度，以1000kg/m3计。 2剩余活性污泥量的计算公式： Qs=X/fXr （4-113）式中：Qs每日从系统中排除的剩余污泥量，m3/d； X挥发性剩余污泥量（干重），kg/d；f=MLVSS/MLS
11、S，生活污水约为0.75，城市污水也可同此；Xr回流污泥浓度，g/L。3消化污泥量的计算公式：见公式（8-3）。（2）污水处理厂干固体物质平衡：污水处理厂内部存在着固体物质的平衡问题，通过固体物质的平衡计算，有助于污泥处理系统的设计与管理。污水处理厂固体物质平衡的典型计算，可根据图8-1进行。（见P332 图8-1）设原污水悬浮物X0为100，初次沉淀池悬浮物去除率以50%计，二次沉淀池去除率以80%计，悬浮物总去除率总去除率为90%。各处理构筑物固体回收率为：浓缩池为r1=90%；消化池为r2=80%；悬浮物减量为rg=30%；机械脱水为r3=95%（预处理所加混凝剂的固体量略去不计）。因此
12、其平衡式为：进入污泥浓缩池的悬浮物量：X1=X+XR （8-10） XR=X2+ X3+ X4 （8-11）式中：X1进入浓缩池的固体物量；X初次沉淀池排泥的悬浮物量加二次沉淀池剩余污泥中的悬浮物量；XR等于浓缩池上清液含有的悬浮物量X2，消化池上清液悬浮物量X3，机械脱水上清液悬浮物量X4的总和。进入消化池的悬浮物量：X2= X1 r1 （8-12）浓缩池上清液悬浮物量：X2= X1（1- r1） （8-13） 消化池悬浮物减量：G= X2rg= X1 r1rg （8-14） 进入机械脱水设备的悬浮物量：X3=（X2-G）r2 （8-15） 消化池上清液悬浮物量：X3=（X2-G）（1- r2） （8-16） 脱水泥饼固体物量：X4= X3 r3 机械脱水上清液含有的悬浮物量：X4= X3（1- r3） （8-17） 回流至沉砂池前的上清液中所含悬浮物总量：XR=X2+ X3+ X4 = X1（1- r1rg-r1r2r3+r1r2r3rg） （X1- XR）/ X1= r1rg+r1r2r3-r1r2r3rg=X/ X1 X1=X/ r1rg+r2r3（1-rg） （8-18）
