第十六章 污泥的处理与处置

第十六章 污泥的处理与处置,第一节 污泥来源与特性第二节 污泥调理第三节 浓缩第四节 脱水 第五节 焚烧第六节 综合利用,污泥的处理和处置目的：（1）确保污水处理效果，防止二次污染；（2）使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理；（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。 总之，污泥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。,第一节 污泥的来源与特性,来源,富含有机物，容易腐化、破坏环境，必须妥善处置,城市污水厂产生的污泥量约为处理水体积的1%左右（0.5%1.5%）,含水率99.2%左右。,返回,污泥性质表征参数,污泥性质表征参数,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，反映污泥的稳定化程度,用比阻(r)或毛细吸水时间(CST)评价,重金属约50%转移到污泥中，污泥作为肥料，重金属离子含量应不超过“农用污泥标准”GB4284-84,第二节 污泥调理,消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥与初沉污泥的混合污泥等在脱水之前应进行调理，以改善污泥的脱水性能。,调理就是破坏污泥的胶态结构、减少泥水间的亲和力，改善污泥的脱水性能。,返回,1、化学调理法,(1) 调理剂种类,(2) 调理剂投加量的确定,作比阻抗r及CST与调理剂用量的关系曲线图确定最佳调理剂用量和品种。,比阻抗值r,当p为常数值时，可积分并整理成为下式：,由此：,比阻抗值的物理意义是单位干重滤饼的阻力，比阻抗值越大的污泥，越难过滤，其脱水性能也差。,t/V与V呈直线关系，其斜率为：,毛细吸水时间(CST),其值等于污泥与滤纸接触时，在毛细管的作用下，水分在滤纸上渗透1cm长度的时间，以秒计。,CST值测定装置示意图,2、加热调理法,热调理使污泥在一定压力（11.5MPa）下短时间加热（160200）。这种调理方法使固体凝结，破坏凝胶体结构，降低污泥固体和水的亲合力。而且污泥也被消毒，臭味几乎被消除，并易于在真空或压力过滤机中过滤。,热调理法可用以调节各种混合的有机废水污泥，包括难以处置的剩余活性污泥，最适宜于生物污泥。 热调理的缺点是能耗较高，操作技术水平要求高，有臭气放出，且调理后的污泥在过渡后所得滤液有机物浓度很高。,淘洗是一项单元操作，在操作过程中将固体或固-液混合物与液体完全混合，使某些组分转移到液体中。典型的例子是将消化污泥在化学调理以前进行洗涤，以去除可能消耗大量化学药品的某些可溶性有机和无机组分。,3、淘洗调理法,淘洗调理费用超过由于降低调理化学药品所节省的费用。而且由于从污泥中洗出来的细小的固体在主要的废水处理装置中可能不能完全被截留，因而，虽然过去采用的这种操作比较普遍，现在不提倡采用这种方法。,4. 影响污泥调理效果的因素,污泥性质,调理剂品种,污泥调理条件,污泥中的水分,第三节 污泥浓缩,返回,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。,一、重力浓缩,重力浓缩主要用于浓缩剩余活性污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。,1. 间隙式污泥浓缩池,设计参数：停留时间一般为912h。,浓缩池的上清液，应回到初沉池前重新处理。,2. 连续式污泥浓缩池,连续运行的浓缩池可采用沉淀池的形式，一般为竖流式(或辐流式)。,有刮泥机及搅动栅的连续重力浓缩池,1-中心进泥管；2-上清液溢流管；3-排泥管；4-刮泥机；5-搅动栅,二、 气浮浓缩法,气浮浓缩是依靠微小气泡与污泥颗粒产生黏附作用，使污泥颗粒的密度小于水而上浮，并得到浓缩。,1. 气浮浓缩系统的组成,气浮浓缩系统主要由加压溶气装置和气浮分离装置两部分组成。,2. 气浮浓缩法的主要设计参数,主要设计参数: 污泥负荷、气固比、水力负荷、回流比,污泥负荷,单位时间内，通过气浮池断面的干固体量，单位为kg/（m2.h）或kg/（m2.d）,气浮池污泥负荷:,气固比,溶气水经减压释放出的空气量与需浓缩的固体量之质量比，常用As表示；用于污泥浓缩一般取0.010.04,水力负荷,单位时间内，通过气浮池断面的处理水量，单位为m3/（m2.h）为 m3/（m2.d），一般40-80m3/（m2.d）或 2-3.5 m3/（m2.h)。,回流比,加压溶气水量与需要浓缩的污泥量的体积比，通常以R表示，用于污水处理时取25%50% ，用于污泥浓缩需计算确定,三、离心浓缩法,转筒式离心机用于污泥浓缩的运行参数,第四节 污泥脱水,一、概述,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。,二、 污泥的自然干化,1. 污泥干化床的构造,返回,干化床面积,三、 污泥的机械脱水及其设备,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。,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:,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,(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,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，污泥截留在介质表面。,滤板、滤框和滤布组合后的工作状况示意图,第五节 焚烧,一、 概述,焚烧是一种常用的污泥最终处置方法，它可破坏全部有机质，杀死一切病原体，并最大限度地减少污泥体积。当污泥自身的燃烧热值很高，或城市卫生要求高，或污泥有毒物质含量高，不能被利用时，可采用焚烧处理。焚烧是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。,返回,二、污泥的干燥与焚化设备,1. 转筒式干燥器和焚化炉,2. 流化床焚化炉,炉下都堆放一层厚约0.9m的砂层。热空气由下部鼓入，在815使砂层呈流化状态。污泥投加到砂层中后，水分迅速蒸发，进而进行燃烧。废气由炉顶引入空气预热器使空气预热，之后经除尘净化后排放。流化床炉还设有投砂口、点火器、辅助燃料燃烧等设备。除砂流化床外，还可用污泥固体