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1、第八章第八章 污泥的处理污泥的处理 目录目录第一节第一节 污泥的分类、性质污泥的分类、性质第二节第二节 污泥的化学稳定与消化污泥的化学稳定与消化第三节第三节 污泥脱水污泥脱水第四节第四节 污泥的干燥与焚烧污泥的干燥与焚烧第五节第五节 污泥的综合利用与处置污泥的综合利用与处置8.1 污泥的分类、性质与输送污泥的分类、性质与输送 v 污泥是污水处理后的副产品，是一种由有污泥是污水处理后的副产品，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的、机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的、极其复杂的非均质体。极其复杂的非均质体。v 污泥处理与处置的目的主要有污泥处理与处置的目的主要有 稳定化稳定化无
2、害化无害化 减量化减量化资源化和综合利用资源化和综合利用v污泥的分类污泥的分类来源不同来源不同生污泥：生污泥： 初沉池污泥、剩余活性污泥初沉池污泥、剩余活性污泥 （新鲜污泥）（新鲜污泥）、 腐殖污泥腐殖污泥消化污泥（熟污泥）：经好氧、或厌氧消化处理的消化污泥（熟污泥）：经好氧、或厌氧消化处理的污泥污泥化学污泥：用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物化学污泥：用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物成分和性质不同成分和性质不同 亲水性污泥（污泥）：以有机物为主要成分，含水亲水性污泥（污泥）：以有机物为主要成分，含水率高，不易脱水，胶状结构，亲水物质率高，不易脱水，胶状结构，亲水物质疏水性污泥（沉渣）：以无
3、机物为主要成分，含水疏水性污泥（沉渣）：以无机物为主要成分，含水率低，易于脱水，流动性差率低，易于脱水，流动性差1.污泥中所含水分的多少称含水量2.污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数即含水率1.挥发性固体(灼烧减重)有机物含量2.灰分(灼烧残渣)无机物含量1.可消化程度用污泥中挥发性固体被消化分解的百分数来计算2.消化污泥量1.营养素（氮、磷、钾）2.有机物3.腐殖质污泥的含水量污泥的含水量与含水率与含水率污泥肥分污泥肥分挥发性固体和灰分挥发性固体和灰分可消化程度可消化程度湿污泥比重与湿污泥比重与干污泥比重干污泥比重生污泥生污泥浓缩浓缩消化消化自然干化自然干化最终处置；最终处置；生污
4、泥生污泥浓缩浓缩自然干化自然干化堆肥堆肥最终处置；最终处置；生污泥生污泥浓缩浓缩消化消化机械脱水机械脱水最终处置；最终处置；生污泥生污泥浓缩浓缩机械脱水机械脱水干燥焚烧干燥焚烧最终处置；最终处置；生污泥生污泥湿污泥池湿污泥池最终处置；最终处置；生污泥生污泥浓缩浓缩消化消化最终处置；最终处置；污泥处理可供选择的方案污泥处理可供选择的方案 8.2.1 污泥中水分的结合状态污泥中水分的结合状态 8.2 污泥浓缩污泥浓缩 污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。方法重力浓缩气浮法离心法8.2.2 重力浓缩法重力浓缩法 8.2.3 污泥的气浮浓缩污泥的气浮浓缩 在
5、同等条件下，在同等条件下，气浮浓缩气浮浓缩池容积比重力浓缩池小池容积比重力浓缩池小 可避免污泥的腐化变臭和脱氮上浮可避免污泥的腐化变臭和脱氮上浮管理较复杂，运行费用较高，约为重力浓缩池的管理较复杂，运行费用较高，约为重力浓缩池的34倍倍适用于粒子易于上浮的疏水性污泥，或悬浊液颗粒比重接近于适用于粒子易于上浮的疏水性污泥，或悬浊液颗粒比重接近于l l、难沉降且、难沉降且易于凝聚的场合易于凝聚的场合出水部分回流加压容器气浮浓缩流程出水部分回流加压容器气浮浓缩流程1-溶气罐；2-加压泵；3-压缩空气；4-出流；5-减压阀；6-浮渣排除；7-气浮浓缩池；8-刮渣机澄清水从气浮池底流出，一部分排澄清水从
6、气浮池底流出，一部分排出，一部分通过加压和引入空气出，一部分通过加压和引入空气（用水射器或空压机），在溶气罐（用水射器或空压机），在溶气罐中充分混合中充分混合经减压阀进入混合池突然释放，与经减压阀进入混合池突然释放，与流入的新污泥混合流入的新污泥混合污泥的絮凝体由于吸附了大量的微污泥的絮凝体由于吸附了大量的微气泡，使絮凝体的浮力加大，一起气泡，使絮凝体的浮力加大，一起随气泡上浮，上浮后的污泥絮凝体随气泡上浮，上浮后的污泥絮凝体被设备刮除被设备刮除加压气浮加压气浮浓缩工艺流程浓缩工艺流程重力浓缩与气浮浓缩的比较重力浓缩与气浮浓缩的比较 优 点缺 点重力浓缩运行费用低，系统简单，管理简单停留时间长
7、、池容大，污泥可能腐化发臭和脱N上浮气浮浓缩停留时间短，池容小，污泥不会腐化发臭和脱N上浮运行费用高，系统复杂，管理麻烦8.2.4 污泥的离心浓缩污泥的离心浓缩 原理利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋转的离心机中受到不同的离心力而使两者分离，达到浓缩的目的特点工作效率高，占地面积小，卫生条件好需添加化学助凝剂运行费用高厌氧消化：是指污泥在无氧的条件下，由兼性菌和专性厌氧消化：是指污泥在无氧的条件下，由兼性菌和专性厌氧菌将污泥中可生物降解的有机物分解成厌氧菌将污泥中可生物降解的有机物分解成CO2和和CH4（沼气），使污泥得到稳定。（沼气），使污泥得到稳定。 8.3 污泥厌氧消化污泥厌氧消化
8、8.3 污泥厌氧消化污泥厌氧消化目的污泥中的挥发性固体的量降低40左右过程水解、酸化、产乙酸、产甲烷控制过程固态物的水解、液化、产甲烷优点产生能量 使污泥固体总量减少作土壤调节剂杀死致病菌缺点投资大 运行易受环境条件的影响消化污泥不易沉淀消化反应时间长影响污泥厌氧消化的主要因素1. 1. 酸碱度酸碱度最佳为6.87.2厌氧消化产生有机酸pH甲烷菌分解有机酸时产生的重碳酸盐不断增加2.温度中温：3335C高温：5055C3. 3. 污泥投配率污泥投配率新鲜污泥独自进行消化，需要时间很长。为了缩短消新鲜污泥独自进行消化，需要时间很长。为了缩短消化时间，采取每日定量地将新鲜污泥投配到消化池内化时间，
9、采取每日定量地将新鲜污泥投配到消化池内的熟污泥中，进行混合消化，这样既能使甲烷细菌迅的熟污泥中，进行混合消化，这样既能使甲烷细菌迅速接种，又能利用消化液的缓冲能力，可以保证消化速接种，又能利用消化液的缓冲能力，可以保证消化池处于碱性消化阶段，使甲烷细菌在最佳的条件下，池处于碱性消化阶段，使甲烷细菌在最佳的条件下，发挥其分解功能。发挥其分解功能。 污泥投配率有两种表示方式：污泥投配率有两种表示方式：每日投加新鲜污泥体积占消化池有效容积的百分数。每日投加新鲜污泥体积占消化池有效容积的百分数。单位消化池有效容积每日接纳的有机物质量单位消化池有效容积每日接纳的有机物质量 4. 4. 搅拌搅拌在有机物的
10、厌氧发酵过程中，让反应器中的微生物和在有机物的厌氧发酵过程中，让反应器中的微生物和营养物质营养物质( (有机物有机物) )搅拌混合，充分接触，将使得整个搅拌混合，充分接触，将使得整个反应器中的物质传递、转化过程加快。反应器中的物质传递、转化过程加快。5. 5. 有毒有害物质：重金属离子和某些离子。有毒有害物质：重金属离子和某些离子。作用使池内污泥浓度分布均匀，利于微生物生长繁殖释放有害气体使环境因素在反应器内保持均匀6 . 碳氮比（碳氮比（C/N） 污泥中有机物的碳氮比，对消化过程有很大影响。碳氮污泥中有机物的碳氮比，对消化过程有很大影响。碳氮比过高，含氮量下降，则组成细菌的氮量不足，消化液比
11、过高，含氮量下降，则组成细菌的氮量不足，消化液的缓冲能力降低，的缓冲能力降低，pH值下降。如果碳氮比太低，则含值下降。如果碳氮比太低，则含氮量过高，胺盐过度积累，氮量过高，胺盐过度积累，pH值可能上升到值可能上升到8.0以上，以上，也会抑制甲烷细菌的繁殖。也会抑制甲烷细菌的繁殖。一般碳氮比为一般碳氮比为(10-20):1时，消化效果较好。时，消化效果较好。消化池构造消化池由集气罩、池盖、池体与下椎体四部分所组成，并附有进消化池由集气罩、池盖、池体与下椎体四部分所组成，并附有进泥管、排泥管、污泥气管（沼气管）、上清液（泥水）排放管及泥管、排泥管、污泥气管（沼气管）、上清液（泥水）排放管及搅拌与加
12、温设备等。搅拌与加温设备等。 浮动式盖消化池固定式盖消化池消化池的基本池形有圆柱形和蛋形两种。消化池的基本池形有圆柱形和蛋形两种。搅拌充分、均匀，无死角，污泥不会在池底固结；搅拌充分、均匀，无死角，污泥不会在池底固结；池内污泥的表面积小，即使生成浮渣，也容易清除；池内污泥的表面积小，即使生成浮渣，也容易清除；蛋形的结构与受力条件最好，如采用钢筋混凝土结构，蛋形的结构与受力条件最好，如采用钢筋混凝土结构，可节省材料；可节省材料；在池容相等的条件下，池子总部面积比圆柱形小，故在池容相等的条件下，池子总部面积比圆柱形小，故散热面积小，易于保温；散热面积小，易于保温；防渗水性能好，聚集沼气效果好。防渗
13、水性能好，聚集沼气效果好。 消化池的特点两级高负荷率厌氧消化系统污泥消化池大型厌氧生物处理污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水，从而缩小其体积，减轻其质量。1污泥的自然干化8.5 污污 泥泥 脱脱 水水2.污泥干化床脱水效果的影响因素气候条件污泥性质污泥调理3.污泥干化床的设计决定面积划分块数三、污泥的机械脱水及其设备脱水机械转筒离心机板框压滤机带式压滤机真空过滤机1.带式压滤机带式压滤机工艺的开发成功的关键是滤带的开发，是合成有机聚合物发展的结果。(2)带式压滤机的选用:通常根据带式压滤机生产能力、污泥量来确定所需滤机宽度和台数(一般不少于2台)，并需绘制脱水车间设备布置图。2.污
14、泥离心脱水和转筒式离心机污泥离心脱水的原理与离心分离、离心浓缩相同，即利用转动使污泥中的固体和液体分离。(1)转筒式离心机的构造和脱水过程:转筒式离心机构造图污泥切割机进泥螺杆泵脱水用高分子絮凝剂溶药与投加装置卧螺离心脱水机污泥离心脱水机脱水后的干泥脱水机加药装置(2)转筒离心机的选择:根据离心机的处理能力，即每台机每小时处理湿污泥立方米数，或每台机每小时处理干污泥千克数来决定的。3.板框压滤机(1)板框压滤机的构造(2)板框压滤机的选用根据污泥量、过滤机的过滤能力来确定所需过滤面积和压滤机台数及设备布置。滤板、滤框和滤布板框压滤机板框压滤机箱式板框压滤机箱式板框压滤机工作原理：利用过滤介质（
15、常用为涤纶布）工作原理：利用过滤介质（常用为涤纶布）二面压力差为推动力，水被强制通过介质，二面压力差为推动力，水被强制通过介质，污泥截留在介质表面。污泥截留在介质表面。污泥干燥是将脱水污泥通过处理，去除污泥中绝大部分毛细管水、吸附水和颗粒内部水的方法。二、污泥的干燥与焚化设备1.转筒式干燥器和焚化炉8.6 污泥的干燥与焚化污泥的干燥与焚化2.流化床焚化炉8.7.1 污泥的处置污泥的处置农业利用填埋焚烧投放海洋建材污泥裂解制化工原料要求：离海岸大于要求：离海岸大于10km，水水深深25m，潮流水量为污泥量的潮流水量为污泥量的500-1000倍倍 8.7 污泥的处置与资源化污泥的处置与资源化污泥处理与处置的关系填埋焚烧习习 题题1、污泥的处理工艺和常用的污泥处置方法、污泥的处理工艺和常用的污泥处置方法2、污泥厌氧消化机理、污泥厌氧消化机理3、影响污泥消化的主要因素、影响污泥消化的主要因素4、污泥的最终处置与利用的主要方法有哪些？、污泥的最终处置与利用的主要方法有哪些？
