污泥处理工应该掌握的基本知识

1 一 污泥处理工应该掌握的基本知识 1 了解污泥的分类 表示污泥性质的指标 污泥中水的存在形式等有 关污泥的基本理论知识 掌握污泥浓缩 消化稳定 调理 脱水 干化 焚烧 填埋 堆肥等处理过程的基本原理和相关的设备设施有关知识 了 解污泥处理新技术和发展方向 2 灵活掌握浓缩 消化 调理 脱水 干花 焚烧 填埋推 堆肥 等污泥处理过程的进泥量 排上清液或分离液 调理剂的配制和投加等基 本操作 能根据运行经验及时对操作过程进行合理的调整 使污泥处理对 污水处理的影响减少到最小程度 3 掌握污泥脱水机 焚烧炉等设备的规格 结构 性能 特点及维 和电气设备的性能 各种仪表的计量原理和维护常识 4 掌握机械润滑的基本理论知识 各种润滑油 脂 的使用范围和 条件 并能正确 及时对设备进行润滑保养 5 掌握污泥处理过程中可能存在的各种隐患及其预防措施或手段 掌握有毒有害气体防护 消防器材使用 安全用电等基本知识 能对气体 中毒 触电的人员进行紧急救护和扑救初期火灾 二 污泥脱水日常维护管理和使用的注意事项 带式压滤脱水机的日常维护主要包括以下内容 1 注意观测滤带的损坏情况 并及时更换新滤带 滤带的使用寿命 2 一般在 4 14 个月之间 如滤带过早损坏 则应分析原因 滤带的损坏 常表现为撕裂 腐蚀或老化 损坏的原因有滤带材质或尺寸不合格 滤带 的接缝不合理 滚压筒不整齐致张力不均匀 纠偏系统不灵敏等 2 保证足够的滤布冲洗时间 脱水机停机工作后 必须立即冲洗滤 带 一般来说 处理 1000kg 的干污泥约需冲洗水 15 20m3 每米滤带的 冲洗水量需 10m3 h 左右 每天应保证 6h 以上的冲洗时间 冲洗水压力 一般应不低于 586kPa 3 定期对机械部分进行检修和维护 如按时加润滑油 及时更换易 损件 定期对易腐蚀部分进行防腐处理等 4 定期分析滤液的水质 并通过滤液水质的变化来判断脱水效果是 否降低 正常情况下 滤液水 SS 值在 200 1000 L 之间 BOD5在 100 500 L 之间 如水质不在以上范围 则说明冲洗次数 冲洗水量 冲 洗历时等工艺参数控制过量 污泥脱水机使用的注意事项 由于使用环境潮湿和污泥的特殊性能 污泥脱水机在平时的管理和维 护过程中 尤其要注意以下事项 1 按照脱水机的要求 经常做好观测项目的观测和机器的检查维护 例如对带式压榨脱泥机巡检时要注意其水压表 泥压表 油表等运行控制 仪表的工作是否正常 2 定期检查脱水机的易磨损部件的磨损情况 必要时予以更换 带 式压榨脱泥机的易磨损部件有转辊 滤布等 3 发现进砂中的砂粒等硬颗粒对滤带 转筒或螺旋输送器造成伤害 后 要立即进行修理 如果损坏严重 就必须予以更换 3 4 污泥脱水机的泥水分离效果受温度的影响较大 例如使用离心脱 水机时冬季泥饼的含水率比夏季要高出 2 3 个百分点 因此在冬季应加 强污泥输送和脱泥机房的保温 或增强加药剂投加量 甚至有时需要更换 效果更好的脱水剂 5 当脱水机停机前 必须保证有足够的水冲洗时间 以确保机器内 部及周身外围的彻底清洁干净 降低产生恶臭的可能性 否则 如果出现 积泥干化在机器上 粘结牢度很大 以后再冲洗非常困难 将直接影响下 次脱水机的正常运行和脱水效果 6 脱水时经常观察和检测脱水机的脱水效果 如果发现泥饼含固量 下降或滤液混浊 应及时采取措施予以解决 同时观察脱水机设备本身的 运转是否正常 对异常情况要及时采取措施解决 避免脱水机出现大的问 题 三 机泵操作工应该掌握的基本知识 1 掌握泵站内各岗位工艺操作条件调节手段 输送介质的工艺 参数 控制指标 变配电装置的原理和电气操作原理及操作方法 2 掌握各种型号泵的规格 结构 性能 特点及维护保养知识 熟悉泵站各种自动控制设备和电气设备的性能 各种仪表设备的计量原理 和维护常识 3 掌握机械润滑的基本理论知识 各种润滑油 脂 的使用范围 和条件 4 4 掌握功率因数 COS 的意义 作用及调整的方法 5 掌握机械 力学 及电学专业的基本理论知识 熟悉有关自动化 概念及仪表检测知识 6 熟悉泵站内各种事故隐患 预防措施及手段 掌握安全用电的 组织措施和及手段 掌握安全用电的组织措施和技术措施并能对触电 灼 伤人员进行紧急救护 7 了解泵及电气专业工艺 设备自控技术的现状和发展方向 岗位工人的安全职责 1 严格遵守各项安全生产规章制度 不违章作业 并制止他人违 章作业 2 精心操作 严格控制工艺条件 原始记录整洁 准确可靠 3 按时巡回检查 发现异常及时处理 发生事故要正确分析 判 断 处理并及时向有关领导报告 4 加强设备维护 经常保持作业场所卫生 整洁 搞好安全 文 明生产 5 正确使用 妥善保管各种防护用品和器具 6 有权拒绝违章作业 四 污水处理工巡检内容 在活性污泥法污水处理中 一个有经验的操作工或管理者对污水处理 正常运转的各种表现应该心中有数 即可以通过巡检时观察污水处理系统 各个环节的感官现象和指标 初步判断进出水水质是否变化 各构筑物运 转是否正常 处理效果是否稳定 从而较快地对一些运行参数进行调整 5 避免因水质化验结果出来得较晚而贻误调整的最佳时机 巡检时应该注意 观察的现象有以下几个方面 1 颜色与气味 对于一个已经正常运行的污水处理厂来说 进厂 污水颜色与气味一般变化不大 变化时一般也是有规律的 按流程进入和 流出各个工艺构筑物的污水或污泥的颜色与气味也是固定或有规律地变化 的 如果出现异常 就说明遇到了不正常情况 需要进行适当调整或提前 采取一些应对措施 为发生突变做好准备 比如活性污泥正常颜色应当是 黄褐色 正常气味应当是土腥味或霉香味 如果发现颜色变黑或闻到腐败 性气味 则说明供氧不足 污泥已发生腐败 需要采取增强供氧的措施 2 气泡与泡沫 在供氧充足 污水处理效果良好时 无论采取哪种 曝气方式 曝气池内都会出现少量分布均匀的气泡与泡沫 如果曝气池内 有大量白色泡沫翻滚 泡沫有粘性不易自然破碎 堆积满池甚至飘逸到 池顶走道上 这往往说明来水中油脂或表面活性剂过多或活性污泥发生了 异常变化 在二沉池表面一般看不到气泡与泡沫 但有时因污泥在二沉池 局部停留时间太长 产生厌氧分解或出现反硝化而析出气体 使二沉池表 面也出现气泡 甚至有时气泡会将污泥颗粒带到二沉池表面形成浮渣 3 水流状态 曝气池表面的水流应当平稳翻滚 如果局部翻动缓慢 往往说明此处扩散器堵塞 如果局部剧烈翻动 往往说明此处曝气过多或 曝气头脱离 在机械曝气池中如果发现近池壁处水流翻动不剧烈 近叶轮 处溅花高度及范围很小 则说明叶轮浸没深度不够 应当予以调整 如果 沉淀池或沉砂池边角处有积泥或积渣 应当检查排泥排渣管道是否畅通 排泥排渣的数量是否及时和合适 如果二沉池出水悬浮物增加 透明度下 6 降 则应当检查剩余污泥和进水水量是否正常 出水渠中有泡沫积聚和水 位变化等现象 则应当检查进水水质和水量是否发生了变化 4 温度 流量 压力等 污水处理厂仪表都有一系列现场显示仪表 比如温度 流量 压力等 巡检时认真负责地观察和记录 并与正常值进 行对比 如果发现异常 就应当立即采取多种形式的应对措施 5 声音与振动 污水处理厂的泵 风机 表曝机等设备正常运转 的声音与振动等感官指标应当了如指掌 巡检时利用听 看 摸等简单手 段判断出设备的运转状况 6 二沉池 观察二沉池泥面的高低 上清液透明程度 出水悬浮 物 水面漂浮物等现象及变化情况 污水处理厂冬季运行时的注意事项 1 尽量保持水温在 20 以上 必要时可以采取保温措施 比如对曝 气池加盖和通入蒸汽 合理曝气 过量曝气不利于保持温度 等 2 由于冬季污泥活性差 尽量保持进水负荷的稳定 减少冲击 防 止污泥流失 同时要减少剩余污泥排放量 使曝气池内保持较高的污泥浓 度 3 对流通介质为污水和污泥的管线 阀门等设施的采取保温措施 以防冻坏 对暂不运行和加酸 碱 絮凝剂 调理剂 消毒剂等小直径加 药管线尤其要当心 必要是可以对这些管道进行电或蒸汽伴热等 4 大风天和雪 霜天 有关工作人员在污水处理构筑物爬梯和池顶 上巡检或维修设备时 必须注意防滑伤人 5 制定冬季操作法 要包括以上所有防冻措施的具体内容 并要 7 求在巡检时检查各项保温措施的实际效果 五 污水处理常用药剂 为了使污水处理后达标排放或进行回用 在处理过程需要使用多种化 学药剂 根据用途的不同 可以将这些药剂分成以下几类 1 絮凝剂 有时又称为混凝剂 可作为强化固液分离的手段 用于 初沉池 二沉池 浮选池及三级处理或深度处理等工艺环节 2 助凝剂 辅助絮凝剂发挥作用 加强混凝效果 3 调理剂 又称为脱水剂 用于对脱水前剩余污泥的调理 其品种 包括上述的部分絮凝剂和助凝剂 4 破乳剂 有时也称脱稳剂 主要用于对含有乳化油的含油污水气 前的预处理 其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂 5 消泡剂 主要用于消除曝气或搅拌过程中出现的大量泡沫 6 pH 调整剂 用于将酸性污水和碱性污水的 pH 值调整为中性 7 消毒剂 用于在污水处理后排放或回用前的消毒处理 以上药剂的种类虽然很多 但一种药剂在不同的场合使用 起到的作 用不同的称呼 比如 CI2 应用在加强污水的混凝处理效果时被称为助凝剂 用于氧化污水中的氰化物或有机时被称为氧化剂 用于消毒处理自然就被 称为消毒剂 絮凝剂 絮凝剂是能够降低或消除水中分散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性 使分散微粒凝聚 絮凝成聚集体而除去的一类物质 絮凝剂在污水处理领 8 域作为强化固液分离的手段 可用于强化污水的初次沉淀 浮选处理及活 性污泥法之后的二次沉淀 还可用于污水三级处理或深度处理 当用于剩 余污泥脱水前的调整时 絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂或脱水剂 而用于乳化油的处理时又成为破乳剂 按照化学成分 絮凝剂可分为无机 絮凝剂 有机絮凝剂以及微生物絮凝剂三大类 1 无机絮凝剂 无机絮凝剂包括铝盐 铁盐及其聚合物 具有原料易得 制备简便 价格便宜 处理效果适中等特点 因而在水处理中应用较多 在工业废水 及污水处理中应用较多的是铝 铁和硅类的无机高分子絮凝剂 其中广泛 使 聚合氯化铝 PAC 又称碱式氯化铝 分子式 AI2 OH nCI6 n m 通 常 n 1 5 m 10 三氧化二铝含量 10 的液体 PAC 相对密度 1 2 由于聚合氯化铝可以看做是 AICI3 逐步水解转化为 AI OH 3 过程中的中间 产物 也就是其中 CI 逐步羟基 OH 取代的各种产物 聚合氯化铝的某种形 态中羟基化程度就是碱化度 碱化度是聚合氯化铝中羟基当量与铝的当量 之比 聚合氯化铝的聚合度 电荷量 混凝效果 成品的 PH 值 使用时 的稀释率和储存的稳定性等都与碱化度有密切关系 常用聚合氯化铝的碱 化度多为 50 80 碱化度越高的聚合氯化铝吸附架桥能力越好 但因 接近 AI OH 3 n而易产生沉淀 因此稳定性也较差 絮凝剂的选择主要取决于水中胶体和悬浮物的性能及浓度 如果水中 污染物颗粒细小 主要呈胶体状态 则应首选铁盐絮凝剂 普通铁盐 铝 盐的投加范围是 10 100 L 聚合盐为普通盐投加量的 1 2 1 3 当 使用多种絮凝剂时 需要通过试验确定最佳投加顺序 9 水中的 H 和 OH 参与絮凝剂的水解反应 因此 PH 值强烈影响絮凝剂 的水解速度 水解产物的存在形态和性能 水的碱度对 PH 值有缓冲作用 当碱度不够时 应添加石灰等药剂予以补充 当水的 PH 值偏高时 则需 要加酸调整 PH 值到中性 絮凝剂的水解多是吸热反应 水温较低时 水解速度慢且不完全 而 且水的粘度大不利于混凝絮体的相互粘合 此时即使增加絮凝剂的投加量 絮体的形成还是很缓慢 而且结构松散 颗粒细小 水中杂质颗粒大小参差不齐对混凝有利 细小而均匀会导致混凝效果 很差 水中杂质颗粒含有大量有机物时 混凝效果会变差 需要增加投药 量或投加氧化剂等起助凝作用的药剂 水中的钙镁离子 硫化物 磷化物 一般对混凝有利 而某些阴离子 表面活性物质对混凝有不利影响 2 有机高分子絮凝 污水处理中使用的有机高分子絮凝剂都是水溶性的线性高分子物质 每个大分子由许多包含带电基团的重复单元组成 因而也称为聚电解质 包含带正电基团的为阳离子型聚电解质 包含带负电基团的为阴离子型聚 电解质 既包含带正电基团又包含带负电基团 称之为非离子型聚电解质 我国目前生产的人工合成有机高分子絮凝剂中 80 是聚丙烯酰胺类产品 从相对分子质量 简称为分子量 大小可以分为低分子聚丙烯酰胺 分子 量在 100 万以下 中分子聚丙烯酰胺 分子量在 100 万至 1000 万 高 分子聚丙酰胺 分子量在 1000 万至 1500 万 超高分子聚丙酰胺 分子 量在 1700 万以上 固体有机高分子絮凝剂容易吸水潮解成块 必须使用防水包装 保存 10 地点也必须干燥 避免露天存放 有机高分子絮凝剂固体产品或高浓度液 体产品在使用之前必须配制成水溶液再投加到待处理手中 配制水溶液的 溶液池必须安装机械搅拌设备 溶药连续搅拌时间要控制在 30min 以上 水溶药的浓度一般为 0 1 左右 再高 溶液的粘度增大 投加困难 再 低 需要的溶药池体积又会过大 溶药使用的水中应尽量避免含有大量的 悬浮物 以避免有机高分子絮凝剂与这些悬浮物进行絮凝反应形成矾花 影响投加后的使用效果 对固体有机高分子絮凝剂进行溶解时 固体颗粒的投加点一定要在水 流紊动最强烈的地方 同时一定要以最小投加量向溶药池中缓慢加入 使 固体颗粒分散进入手中 以防固体投加量太快在水中分散不及而相互粘结 形成团块 团块的结构是内部有固体颗粒 外部包围部分水解物 这样的 团块一旦形成 往往要花费很长时间才能再均匀地溶入水中 在连续溶药 池中甚至可以存在长达数天 固体颗粒的投加点一定要远离机械搅拌器的搅拌轴 因为搅拌轴通常 是溶药池中水流紊动性最差的地方 溶解不充分的有机高分子絮凝剂经常 会附着在轴上 日益积累 有时可以形成相当大的粘团 如果不及时认真 地予以清理 粘团会越变越大 影响范围也就越来越大 3 絮凝剂种类和投加量的确定 使用混凝法处理污水 都存在最佳絮凝剂和最佳投加量 由于影响因 素较多 一般通过混凝烧杯搅拌实验来取得相应数据 试验包括快速搅拌 慢速搅拌和静止沉降三个步骤 投入的絮凝剂经过快速搅拌迅速分散并与 水样中的胶粒相接触 胶粒开始凝聚并产生微絮体 通过慢速搅拌 微絮 11 体进一步相互接触长成较大的颗粒 停止搅拌后 形成的胶粒聚集体依靠 重力自然沉降至烧杯底部 通过对混凝效果的综合评价 如絮凝剂沉降性 上清液浊度 CODCr 色度 PH 值等 确定合适的絮凝剂品种及其最佳用 量 试验时要做到所用原水与实际水质完全相同 絮凝剂的种类 投加量 投加顺序和水力条件 主要是 GT 值 必须相同或接近 试验多用六联搅拌机 转轴的旋转速度和旋转时间可以预先设定 能 自动工作 一般试验按快速搅动 2min n 300 r min 慢速搅动 3 min n 600 r min 试验时在 6 个 1000mL 大烧杯中加人 1L 原水后 分别 放在六个转轴的正下方 将转轴下移到底 再在连接在一水平转轴上的 6 个小玻璃烧杯内 依次加入不同数量的药液 转动水平轴 则小官内的药 液同时倒入相应的原水中 然后启动搅拌器使其自动工作 搅动自动停止 后 将叶片从烧杯中缓慢拉起 静置 20 min 用移液官自水面下约 10cm处 吸取水样 25mL 用浊度计测量上清液的浊度 以投药量为横坐标 上清液 的剩余浊度为纵坐标 绘制成曲线将不同絮凝剂的效果进行对比 根据除 浊效果和综合技术经济多方面因素 选择确定处理这种污水的絮凝剂 投加量的确定 污泥调理的药剂消耗量没有固定的标准 根据污泥的品种 消化程度 固体浓度等具体性质的不同 投加量会出现一定的差异 因此 大多是在 实验室或在现场直接试验确定调理剂的种类及具体投加量 一般按污泥干固体重量的百分比计 三氯化铁的投加量为 5 10 硫酸亚铁约为 10 15 消石灰的投加为 20 40 聚合氯化铝和聚合硫酸铁约为 1 3 阳离子型聚丙烯酰胺为 12 0 1 0 3 由于常用的聚丙烯酰胺系列有机合成高分子调理剂的价格较 为昂贵 有的品种是普通无机调理剂的十几甚至二十倍以上 虽然其投 加量较少 但折合调理每吨污泥的费用 使用有机合成高分子调理剂的成 本任然较高 普通的做法是优选无机调理剂 当无机调理剂作用较差 难 以达到理想的调理效果时 再考虑使用有机合成高分子调理剂或将无机和 有机调理剂复配使用 脱水剂 调理剂与絮凝剂 助凝剂的关系 脱水剂是对污泥进行脱水之前投加的药剂 也就是污泥的调理剂 因 此脱水剂和调理剂的意义是一样的 脱水剂或调理剂的投加量一般都以污 泥干固体重量的百分比计 絮凝剂应用于去除污水中悬浮物 是水处理领域的重要药剂 絮凝剂 的投加量一般以待处理水的单位体积内投加的数量来表示 脱水剂 调理剂 与絮凝剂 助凝剂的投加量都可以称为加药量 同 一种药剂既可以在处理污水时应用为絮凝剂 又可以在剩余污泥处理过程 中应用为调理剂或脱水剂 助凝机用在水处理领域作为絮凝剂的助剂时被称为助凝剂 同一种助 凝剂在剩余污泥处理时一般不称助凝剂 而是统称为调理剂或脱水剂 使用絮凝剂时 由于水中的悬浮物数量毕竟有限 为了实现絮凝剂与 悬浮物数量有限 为了实现絮凝剂与悬浮颗粒的重充分接触 需要配备混 合 反应设施 并且都要具有足够的时间 比如混合需要几十秒到数分钟 反应则需要 15 30min 而污泥脱水时从投加调理剂到污泥进入脱水机往往 只要几十秒的时间 即只要相当于絮凝剂的混合过程 没有反应的时间 13 而且经验也表明 调理效果会随着逗留时间的延长而降低 六 污泥处理 在城市污水和工业废水处理过程中产生的沉淀物质 包括污水中所 含固体物质 悬浮物质 胶体物质以及从水中分离出来的沉渣 统称为污 泥 正是这些污泥的不断产生 才促使污染物与污水分离 完成污水的净 化 但污泥本身必须及时有效地处理和处置 确保做到 四化 减 量化 稳定化 无害化 资源化 才能保证污水处理厂的正常运 行和处理效果 污水处理过程中污泥的处理工艺包括污泥的浓缩 消化 脱水 干花及焚烧等一次处理和填埋 土地利用等最终处理 一 污泥种类 1 初沉污泥 初沉污泥是指污水一级处理系统中初沉池沉淀下来并排除的污泥 初 沉污泥正常情况下多为棕褐色略带灰色 当发生腐败时 则为灰色或黑色 一般情况下 初沉污泥有难闻的臭味 且随着工业废水比例的增大 臭味 会有所降低但工业废水带来的气味会增加 一般初沉污泥的 pH 值在 5 5 7 5 之间 含固量在 2 4 之间 有机分在 55 70 之间 2 腐殖污泥 腐殖污泥是指生物滤池 生物转盘等生物膜法后的二沉池沉淀下来的 污泥 3 活性污泥 活性污泥是指污水采用传统活性污泥处理后在二沉池沉淀下来的污泥 其中扣除回流至曝气池部分后的剩余部分称为剩余活性污泥 一般活性污 14 泥含量在 0 5 0 8 之间 有机分在 70 85 之间 pH 值在 6 5 7 5 之间 4 化学污泥 化学污泥是指化学法一级处理产生的污泥和污水深度处理采用混凝沉 淀工艺时产生的污泥 其性质取决于采用的混凝剂种类 当采用铁盐混凝 剂时 可能略显暗红色 化学污泥气味较小 且极易浓缩或脱水 由于其 中有机分含量不高 所以一般不需要消化处理 二 污泥的性能指标 1 含水量与含水率 污水中的水可为间隙水 毛细结合水 表面粘附水和内部水等四类 间隙水是指被大小污泥颗粒包围的水分 约占污泥中水分的 70 它不与 污泥直接结合 因而容易与污泥分离 此类水分通过重力浓缩即可显著减 少 毛细结合水是指水在固体颗粒接触面上由毛细压力结合 或充满于固 体颗粒本身裂隙中的水分 约占污泥水分的 20 此类水的去除需要施以 与毛细水表面张力相反方向的作用力 如离心机等离心力等 表面粘附水 是指粘附在污泥小颗粒表面的水分 此类水分比毛细结合水更难分离 需 采用电解质作为混凝剂进行分离 内部水是指微生物细胞内部的水分 去 除内部水必须破坏细胞结构 所以使用机械方法难以奏效 可以采用加热 或冷冻等措施将其转化为外部水后处理 也可以通过好氧氧化 厌氧消化 等微生物分解手段予以去除 污泥中所含水分的多少称为含水量 通常用含水率表示即污泥中所含 15 水分的质量与污泥总质量之比的百分数 污水处理过程中产生的污泥含水 率一般都很高 初沉池排除的污泥含水率在 96 98 左右 化学沉淀污 泥的含水率为 98 左右 二沉池排出的污泥含水率常大于 99 污泥含水 率高 体积庞大 难以直接处理和处置 一般都要进行浓缩 消化 脱水 处理 脱水后的污泥含水率通常为 65 80 体积可大为减少 当污泥的含水率相当大时 在 65 以上 相对密度接近于 1 由于污 泥浓缩过程中固体含量是不变的 因此可以用下式来表示不同含水率的污 泥体积 质量 固体含量的关系 V1 V2 ms1 ms2 100 P2 100 P1 C2 C1 式中 V1 ms1 C1 分别表示含水率为 P1时污泥的体积 质量及固体质 量 V2 ms2 C2 分别表示含水率为 P2时污泥的体积 质量及固体质 量通常含水率在 85 以上时 污泥呈流态 含水率 65 85 时污泥呈 塑态 低于 60 时污