污泥的浓缩和脱水课件

第五章 污泥的浓缩与脱水,一 污泥(sewage sludge)的种类与产生量 1 污泥的种类 生活污水污泥 初沉污泥 沉淀污泥 混凝沉淀污泥 化学沉淀污泥 来源 工业废水污泥 分离过程 腐殖污泥 生物处理污泥 剩余活性污泥 给水污泥,第一节 概述,2 污泥的产生量,污泥的产生量：指各种废水净化处理后排出的污泥量。 废水生物处理过程中污泥产生的主要环节：隔栅、沉砂池、初沉池、和二沉池 。 前三个环节产生的污泥来自于废水原来含有的悬浮固体，称为初沉污泥。 二沉池 产生的污泥是由废水中胶体和溶解性污染物经微生物代谢而产生的，称为二沉污泥或生化污泥。 我国二级处理的城市污水厂污泥产量中，初沉污泥约占60%70%，生化污泥为30%40%。,二 污泥中的水分及其分离方法,脱水时由难易： 内部水表面吸附水楔形毛细管结合水裂纹毛细管结合水间隙水,按水分在污泥中的存在形式可分为四种 间隙水：约占70%左右； 毛细管结合水：约占20%左右； 表面吸附水：约占7%左右； 内部水：约占3%左右。,三 污泥处理的目的和方法,处理目的 最终处置方法 最终处置前的处理方法,（1）处理目的,减容： 水处理过程中产生的污泥含水率一般在98以上，对进一步处理、运输及利用都带来困难。 卫生化和稳定化： 污泥中一般含有有机物，细菌和病原体，有毒有害物质，不经处理将对环境带来二次污染； 回收和利用： a 用作农肥 b 回收工业原料 c 建筑材料 d 回收能源,（2）最终处置方法,弃置 适用于化学性质和生物性质较稳定的污泥 填埋 适用于有机污泥，降解过程中产生恶臭 海上弃置 同 地下深埋 量少，有二次污染（溶出、产生气体、易着火） 固化弃置 含大量有害物质 焚烧 适用于有机污泥，可减容，灭菌消毒,第二节 污泥浓缩（thickening）,污泥的浓缩是为了减容，为污泥的后续处理创造条件。 污泥浓缩的方法： 重力浓缩， 气浮浓缩， 离心浓缩。,1 原理：重力沉淀 如图5-2，,一 重力浓缩法(gravity thickening),图5-2 浓缩机的浓缩过程示意图 A区澄清区； B区自由沉降区； C区过渡区； D区压缩区 E区浓缩物料区,污泥由中空给料管给入自由沉降区B，固体靠自重迅速下沉，到达D区后，汇集成紧密接触的类似海绵状的团块结构,继续下降至E区，然后排出；在B,D之间有一个过渡区，该区已非自由沉降，下沉粒子受到已到达该区粒子的阻力,所以下沉速度变缓，C区的大小取决于B、D区的沉降速度。,2 设备,间歇式浓缩池和连续式浓缩池（图5-3） 主要参数 直径从6（m）100(m) 小直径（1.820m）：中心传动 大直径（20m）：周边传动 搅拌速度：线速度220cm/s 停留时间：68小时，太长，厌氧发酵 强化措施 a.加倾斜板，增大沉降面积，缩短沉降距离。 b.加絮凝剂， 效果：由固体含量0.32.5%提高到36% 优点：操作、管理好，费用低。 缺点：占地面积大，效率低。,图5-3 连续式浓缩池(continuous thickeners) 1-中心进料管；2-上清液溢流堰；3-底流排出管；4-刮泥机；5-搅动栅,二 其他浓缩法,1 气浮浓缩法(Air-lift concentration method)： 利用清水加压溶气，减压释放气泡来粘附污泥颗粒上浮的浓缩方法。（图5-4） 2 离心浓缩法(centrifugal thickening)： 利用离心力增大污泥中固态颗粒和水的密度差以达到固液分离的浓缩方法。（图5-5）,图5-4 气浮浓缩法 1-浴气罐；2-加压泵；3-水池；4-气浮浓缩池；5-减压阀,图5-5 离心浓缩机示意图 (a). 倒锥分离板形离心机；(b). 螺旋卸料离心机,第三节 污泥的调理与脱水,目的及内容 化学调理 淘洗（洗涤） 加热加压调理（热处理或蒸煮处理） 冷冻融化,目的及内容,（1）目的： 改善污泥的脱水和过滤性能，提高机械脱水设备的处理能力。 （2）内容： 化学调理（加药调理），淘洗（洗涤） 加热加压调理（蒸煮调理），冷冻融化调理,一 污泥的调理,1 化学调理 在污泥中加入适量的混凝剂、助凝剂，使污泥颗粒絮凝， 改善污泥脱水性能。 无机混凝剂：硫酸铝，聚合氯化铝 高分子絮凝剂：聚丙烯酰胺,2 淘洗（洗涤scrubbing）,淘洗是将污泥与34倍污泥量的水混合而进行沉降分离的一种脱水方法。 仅适用于消化污泥，目的在于降低其碱度和浓度： 碱度：过量的OH离子使粒子表面荷同名负电荷相互排斥，呈稳 定悬浮状态； 浓度：浓度高，粘度大，阻碍沉降；稀，粘度小，越接近自由沉降。 消化污泥： 在厌氧发酵过程中，会产生大量钙、镁、氨的重碳酸盐，使其pH升高（OH），这种污泥进行化学调理时，会消耗大量的凝聚剂。 如：2FeCl3+3Ca(HCO3)2=2Fe(OH)3+3CaCl2+6CO2 该反应消耗了作为凝聚剂的FeCl3，采用淘洗，可使FeCl3用量减少一半。,3 加热加压调理（热处理或蒸煮处理）,通过加热加压，使部分有机物分解或水解，颗粒结构改变（内部水游离出来），以改善污泥的浓缩和脱水性能。 高温加压处理：温度170200 加压 11.5Mpa 反应时间 40120min 高温加热后再浓缩，含水率可降至8087； 污泥的容积可减少几十倍。 低温加压处理：温度150； 常压 有机物不易水解，进入分离液的BOD约降低4050， 不需二次处理，是主要发展方向。 热处理优点：明显改善脱水性能，不需加药，可杀死病原菌。,4 冷冻融化调理(Freeze-thaw treatment),将污泥冷冻至-20后再融化，由于温度的大幅度变化，使胶体脱稳凝聚，水化膜破裂，内部水游离，从而大大提高污泥的沉淀和脱水性能。 优点：能耗比热处理低， 有机物不重新溶解 缺点：时间长（5h以上） 在进行冷冻融化调理时，冷冻速度具有如下影响： 缓慢冷冻：可形成大的冰晶体，融化时水易与固体分离 快速冷冻：形成小的冰晶体，融化时水易被固体重新吸收。,二 污泥脱水(dewatering),1 浓缩与脱水的比较 浓缩：污泥的含泥量提高，但污泥的含水率仍大于含泥量； 脱水：污泥的含水率降低，并且含水率低于含泥量。 2 污泥脱水的类型 真空