第四章 污泥处理

1在城市污水和工业废水处理过程中产生的沉淀物质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理厂的正常运行和处理效果，保护环境。污水处理过程情况下多为棕褐色略带灰色，当发生腐败时，则为灰色或有难闻的臭味，且随着工业废水比例的增大，臭味会有所生的污泥，其性质取决于采用的混凝剂种类。化学污泥气味较小，且极易浓缩或脱水。由于其2易与污泥分离，此类水分通过重力浓缩即可显著减少。接触面上由毛细压力结合，或充满于固体颗粒本身裂需采用电解质作为混凝剂进行分离。④内部水必须破坏细胞结构，所以使用机械方法难以奏与污泥总质量之比的百分数。污水处理过程中产生挥发性固体表示污泥中所含有机杂质的数量，表示体，有一部分是能被分解的，分解产物主要是水、3水、污泥处置。污泥浓缩的主要目的是使污泥初步减容离心浓缩和气浮浓缩等。污泥消化的主要目的是使污泥艺有厌氧消化和好氧消化两类。污泥脱水可以使污泥进械脱水两大类。污泥处置是采用某种途径将最终的污泥造成了一定困难，因此必须对其进行浓缩。浓缩后的污泥近似糊状，含水率降为95%~重力浓缩本质上是一种沉淀工艺，属于压缩用形同辐流式沉淀池的圆形浓缩池进行浓缩，可分于小型污水处理场或工厂企业的污水处理场，后者如图4—1所示。图4—1带刮泥机与污泥搅动装置的连续式重力式浓缩池示意图4面积在单位时间内所能浓缩的干固体量是一个固定进泥量太大时，浓缩池表面固体负荷太大，超过了浓排泥量太大或一次性排泥太多时，排泥速率会在重力浓缩池的工艺控制过程中，还应对浓缩效果效果通常用浓缩比、固体回收率和分离率三个泥浓度与进泥浓度之比，固体回收率是指被5⑴、经常观察活性污泥沉降状况，若活性污泥解决，否则污泥进入浓缩池，继续处于膨胀状态，将无⑵、注意观察初沉污泥与活性污泥的混合状况⑶注意观察浮渣挡板和浮渣刮板的状况，确保⑸必要时在浓缩池入流污泥中加入部分二沉池⑹定期（一般半年一次）将浓缩池排空检查，⑺浓缩池较长时间没有排泥时，如果想开启污沉泥，否则有可能因阻力太大而损坏浓缩机。在北或清理，否则会使浓缩池内流态不均匀，产生短路①进泥量太少，造成污泥在池内停留时间过长，导有小气泡逸出，此时可投加氧化剂来控制，同时③排泥不及时或排泥量太小或排泥历时太短，对策是6④由于初沉池排泥不及时，污泥在初沉池已经厌氧腐②排泥太快，排泥速率超过浓缩速率，导致排泥中含③如流污泥在浓缩池内发生短流，使污泥在浓缩池内平整、进泥口深度不合适、入流挡板或导流筒脱落、进项目有污泥浓缩池的表面固体负荷和水力停留时间、浓易沉淀的特点，可顺其自然，利用气浮法向污泥中强制气浮池有矩形和圆形两种，泥量较小时常采7⑴严格控制进泥量。进泥量过大，超过气浮浓⑵严格控制进气量。一般来说，溶入的气量越增高。进气量直接影响气浮浓缩的气固比，而气固比与⑷将进泥量和加压水量合计在一起核算表面负⑸将进泥量和加压水量合计在一起核算水力停的气浮浓缩效果，一般应控制污泥在气浮池内的停留时间≥20分钟。⑹注意气浮浓缩池的刮泥控制。刮泥周期过短排泥含水率过高；过长，污泥层过厚，分离液含固量过相表面性质有关，入流污泥中部分亲水性无机成分将留①刮泥周期太短，刮泥太勤，不能形成良好的污泥89出泥含固率(﹥4%）和固体回收率(﹥90%一般需要投加聚合硫酸铁PFS或聚丙烯酰的微生物处于内源呼吸阶段进行自身氧化消耗后的污泥容易脱水。好氧消化比厌氧消化所需好氧消化类似于活性污泥法，当污泥中的有机原生质，以获得细胞反应所需的能量，细胞组织被好氧氧较低，消化污泥量少、无臭味、容易脱水，处置方便简管理，没有甲烷爆炸的危险。②不能回收利用沼气能源的污泥进行重力浓缩时。因为好氧消化不采取加热措施将污泥中的大部分固体有机物水解、液化后并最终分解掉有机物被厌氧消化分解，可使污泥稳定化，使之不易腐败分病原菌或蛔虫卵被杀死或作为有机物被分解，使污泥无化，不仅是一种减量过程，而且将产生大量高热值的沼气化。另外，污泥经消化以后，其中的部分有机氮转化成了将有机物质厌氧消化产生沼气，是一个由多种细菌参化合物（主要为脂肪）和蛋白质。以上物质在污菌无法将其直接吸收至体内。但一些兼性细菌可纤维素或淀粉葡萄糖甘油+脂肪酸氨基酸+脂肪酸进行水解的兼性菌完成水解以后，可将水解产物吸入细胞内，继续进行分解代谢。碳原子的直链低级脂肪酸，但消化液中的脂肪酸则主要在该阶段，起主要作用的为产甲烷细菌。但由于该强，只能利用挥发性脂肪酸这样一些易降解物质进行代谢，正是产酸阶段的主要产物，因此，产酸阶段是产甲烷阶段的最常见的是圆柱形固定盖式消化池，由集气罩、池盖、池体与下锥体四有的处理厂还同时设有三种进排泥方式，可空的危险；如果排泥量小于进泥量，则工作液位流管流走。当采用上部溢流排泥时，会降低消化密度增大，当停止搅拌会沉至下部，而未经充分物种群等保持均匀一致，并及时将热量传递至池内泥砂的沉积与池面浮渣的形成。在出现有机物冲击而在排放消化液时应停止搅拌、使上清液经静止沉置多个搅拌器，呈等边三角形等均匀方式布置，适用于大对消化污泥的泥水分离影响较小，缺点是传动部分容易磨的气密性问题不好解决。密封可以采用在搅拌轴上焊接水的方式，水封罩在水封槽内转动可起到密封作用，水封槽器喷射，从喉管真空处吸进一部分池中的消化液或熟污搅拌可以结合污泥的加热一起进行。水泵循环搅拌设备泵循环消化液搅拌时，由于经过水泵叶轮的剧烈搅动和要使消化液保持在所要求的温度，就必须对和池外加热两类。池内加热是将热量直接通入消化池内水管外层易结泥壳，使热传递效率进一步降低；后一种会杀死喷口处的厌氧微生物，且能使污泥的含水率升高需保持良好的混合搅拌。池外加热是指将污泥在池外进再进入消化池；后者是将池内污泥抽出，加热法采用的热交换器有三种：套管式、管壳式和螺旋消化液池外加热示意图螺旋板式热交换器结构图厌氧消化效果具体体现在较高的有机物分解烷含量和较高的病原菌及蛔虫卵杀灭率等四个方面。对于中温厌进泥是为消化池内的微生物提供营养源，在实际运行采用间歇进泥方式，即大流量、短时间内进泥。为使消进行控制。投配率是消化池每天投加新鲜污泥体积占消化与污泥龄互为倒数。在不计排出消化液的情况下，消化池少。为保证消化池内微生物的数量与污泥有机物的与污泥的含水率也有关系，含水率低的污泥投配率的比值以维持消化池内污泥浓度稳定和产气量最大为原放上清液一般都间歇进行，每天数次。而且最好是先排①温度波动太大。甲烷菌对温度波动极其敏感，温活性，使其分解挥发性脂肪酸的速率下降。而产酸菌受源源不断地将有机物分解成挥发性脂肪酸。这样，在消累，积累的挥发性脂肪酸会与消化液中的碱度发生反应全被消耗光以后，挥发性脂肪酸发生电离，产生大量H+离子，使消化液的pH值逐渐下②投入的有机物超负荷。进泥量突然增多或进泥中含负荷。由于消化液中有机物增多，产酸菌的活性将增大，会产生出较多③水力超负荷。水力超负荷是指投泥的体积量突然增多m④甲烷菌中毒。进泥中含有有毒物质时，会使甲烷菌对于以上情况，应及时采取控制措施，否则将使消pH下降的原因并针对原因采取相应的控制重的酸化状态，甲烷菌已经受到抑制，产气量已经大大降低。VFA升高、ALK降低、①密切观察VFA、ALK、VFA/ALK、CH4含量等指标的变化，如发现异常，则应②判断是否需加碱。当消化系统运行正常时，消化液中挥发性脂肪酸盐碱度ALKA污水处理厂不经常分析污泥中的有毒物质浓度类型的中毒问题时，根本的解决方法是控制上游有①在投泥过程中，应同时进行搅拌，以便投入的生进泥、排泥、排上清液、加热和搅拌这五个操作不可同会对消化效果有很大的影响。如何确保最佳运行效果，鉴实践经验。一般采用溢流排泥、内蒸汽加热的单级污泥进泥、排泥、排上清液、加热、搅拌。而采用非溢流排泥的操作顺序是排上清液、排泥、进泥、加热、搅拌。另外⑴逐步培养法：即向厌氧消化池内逐步投入生消化污泥的方法。此法使活性污泥经历一个由好氧法。接种污泥一般取自正在运行的城市污水处理厂运输不便时，可使用经过机械脱水的干污泥。在缺中取腐化的有机底泥，或以人粪、猪粪、牛粪、酒①污泥厌氧消化池处理的对象是活性污泥，一般不②充分搅拌消化池内的接种污泥加热至规定温度后，③采用接种培养法时，初期生污泥的投加量与接种行得很不正常，应立即减少进泥量，或再投加其⑥污泥厌氧消化池处理的对象是活性污泥，其中的碳衡的，能够适应厌氧微生物生长繁殖的需要。因此⑵定期检查并维护搅拌系统：沼气搅拌立管经常有被污泥及其他污物堵塞的现象，⑶定期检查并维护加热系统：蒸汽加热立管也⑷污泥厌氧消化系统的许多管道和阀门为间歇方寒冷地区必须定期检查消化池和加热管道的保温⑸消化池应定期进行清砂和清渣：池底积砂过有效池容，影响消化效果；池内液面积渣过多会阻⑹污泥消化池运行一段时间后，应停止运行并体结构进行检查，如果有裂缝必须进行专门的修补；检壁防腐层的腐蚀程度，并对金属管道、部件进行重新防处理；维修后重新投运前，必须进行满水试验和水密性⑺沼气中的甲烷为易燃易爆气体，因此，在厌题。首先所有电气设备均应采用防爆型；其次，严禁人凝土地面的摩擦、铁器工具相互撞击、电气焊均可产生装并定期校验值班室或操作巡检位置设置的甲烷浓度检测和报警装置及氧亏报警装①进泥量过大，污泥在消化池中的水力停留时间较的甲烷菌和碱度造成过度冲刷，进而导致VFA/ALK值升高。对策是首先将投泥量降到②进泥的含固率或有机物含量升高，导致消化池有机进入消化液，使消化液中的VFA含量升高，而ALK浓度却不变，因此导致VFA/ALK值升高。此时应减少投泥量或适当补充一部分二沉池出水出现积累，导致VFA/ALK值升高。此时应分析明确有毒物质的种类，如果是重金属类现积累，导致VFA/ALK值升高。如果温度波动是因为进泥量突变所致，则应当增加进泥次数，减少每次进泥量，使进泥均匀。如果⑤搅拌系统出现故障使搅拌效果不佳，导致消化池内使VFA/ALK值升高。此时应立即消除搅拌系统故障，提高全池①有机物投配负荷太低：在其他条件正常时，沼气入的有机物越多，沼气产量越多。反之，投入的有机物气量下降的原因，往往是由于浓缩池运行不佳，浓缩效上清液流失，导致进入消化池的污泥浓度降低，即相同而沼气产量也随之降低。水力负荷过大、有机物果不均匀、进水存在毒物等因素均可使甲烷菌活性降低③排泥量过大：使消化池内厌氧微生物的数量减少，⑥消化池内温度下降：进泥量过大或加热设施出现故量也随之降低。此时对策是把消化池内的污泥加热①上清液排放量过大导致其含固量升高。如果每次清液中会带有许多污泥，因而含固量升高，因此必②排放上清液时速度过快，导致排放管道内流速太大颗粒一起携带排走，因而含固量升高，所以每次排放上③上清液排放口与进泥口距离太紧，进入的污泥发生④进泥量过大或进泥中固体负荷过大，使得消化不完⑤排泥量太少使消化池内消化污泥积聚太多、搅拌过②投泥的频率较低，一次投泥量过大，导致加热系统③混合搅拌不均匀会导致消化池内局部过热，局部由①产气量大于用气量，而剩余的沼气又没有畅通的位升高，结果使消化池压力增大。此时要加强进泥①排泥量大于进泥量或排泥时速度过快，会使消化加强进泥和排泥的控制和管理，使进泥量和排泥量④用风机或压缩机将沼气抽送到较远的使用点时，如热水或蒸汽用量；②进泥、排泥、消化液和上清液的VFA和ALK，③进泥、消化液和量。以上项目中除了VFA和ALK外，其余项目都可以用在线仪表随时监测并在控制室通过以上监测数据，应定时计算的指标有：VFA/ALK值、消化时间（或水力停留水工艺就是用于经浓缩后的污泥进一步脱水，以减小体粒，其与水的亲合力很强，若不作适当的预处理，预处理，使污泥微粒改变物化性质，破坏污泥的胶用、简单方便，应用最为广泛。加药调理法是通过性质，在污泥胶质微粒表面起化学反应，中和污泥水，而将自然干化法称为污泥干化。自然干化可分沉砂池沉渣的脱水，干化场用于初沉池污泥、活性泥的脱水。污泥干化能耗较低，适用于干燥少雨地气候条件影响，脱水效果稳定。机械脱水使用专门表4—1列出了常用脱除污泥中水分的方法及其效果。表6—1常用脱除污泥中水分的方法及其效果脱水方法机真空过滤法脱连续压滤法热干化法焚烧法脱水装置干化场、晒砂场真空转筒、真空转盘等板框压滤机带式压滤机、螺旋压滤机离心分离机、离心沉降机气流干燥器、旋转干燥器、转鼓干燥器立式多段炉、回转焚烧炉、流化床焚烧炉脱水污泥含水率脱出污泥中水的类型间隙水、毛细结合水和部分表面粘附水表面粘附水和内部水间隙水、毛细结合水、表面粘附水和内部水脱水污泥状态泥饼状泥饼状泥饼状泥饼状泥饼状粉状、粒状干化场依靠渗透、蒸发、撇除3种方式脱除水分，是一种古老而简单的污根据滤水层结构的不同，干化场可分为自然滤种。前者适用于自然土质渗透性能好、地下水位低能会污染地下水及给渗入土层带来不可逆转的者的底板是人工不透水层，上铺滤水层，渗下水管截留，送到污水处理场重新处理。图4—2是常见人工滤水层干化场示意图。图4—2人工滤水层干化场示意图干化场主要依靠渗透、蒸发两种方法脱除水分，渗干化场适用于处理含无机颗粒多的污泥，含油脂多化场具有结构简单、管理方便、基建费用低、一般力，污泥中的水分被强制通过过滤介质，以滤液附属设备多，工序复杂，运行费用也较高。真空过滤器分为转筒式、转盘式和水平图7—10转筒真空过滤器工作原理示意图转筒每旋转一周，依此经过滤饼形成区、吸率较低；如果与初沉池污泥或浮渣混合脱水，可提①污泥性质：污泥种类和调理情况对过滤性能影响②真空度：真空度是真空过滤机的动力，真空度越高低。但滤饼厚度的增大又使过滤阻力增大，不利于脱水程度后，过滤速度的提高就会变得不明显，处理经过浓度的增加不仅加大动力消耗和运行费用，还容易使滤布③转筒浸没深度：浸没深度大，滤饼形成区与吸干区⑤滤布性能：滤布孔目大小决定于污泥颗粒的大小和基本原理与真空过滤类似，两者区别区别在于压滤使用操作，与连续式真空过滤器相比，操作复杂，现在已有压滤机比真空过滤机过滤能力强，可降低调理剂的消耗药剂，甚至可以不经过预先调理而直接进行过滤脱水。备，污泥经过加脱水剂絮凝后进入压滤机的滤布上压脱水三个阶段，最后形成泥饼，泥饼随滤布运行力，把污泥中的毛细水挤压出来，从而获得较高含楔形脱水区：楔形区是一个三角形的空间，滤带在加到泥层上的压榨力取决于滤带张力和滚压筒直径压榨力越小。污泥经低压区之后，含固量会进一步中的液体）的分离速度同其在重力场（静止容器中的液转速增加，α值提高更快。离心机械产生的离心力场很容易可泥中很细小的颗粒与水分离，而且可以不加或内。污泥颗粒由于比重较大，离心力也大，因此被为固环层；水分由于密度较小，离心力较小，只能层。固环层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下，被口连续排出；液环层的液体则由堰口连续“溢流”可避免的涡流现象。始端进泥方式还可以使离心脱离心机相比，延长了沉淀距离和时间，使微细的颗率更低的脱水污泥和更清澈的分离液，并能有效地以不用再投加药剂。由于顺流离心机内污泥流态得差较小的污泥，一般也不用于无机成分较多的污调理剂聚丙烯酰胺的情况下，经过转筒式离心机脱水处理后的泥饼含固率一般为20%~厚度及泥饼剥离的难易程度都有影响。带速越低，泥饼滤带上剥离；反之，带速越高，泥饼含固量越低，泥饼饼质量看，带速越低越好，但带速的高低直接影响到脱处理能力越小。对于某一种特定的污泥来说，存在最佳水机既能保证一定的处理能力，又能得到高质量的泥饼短，使在楔形区的污泥不能满足挤压要求，进响泥饼的含固量。滤带张力越大，泥饼含固量越高。对于不足，调理效果不佳时，污泥中的毛细水不能转化成游形区进入低压区的污泥仍呈流动性，无法挤压。反之，成本。更重要的是由于污泥粘性增大，极易造成滤带被适量的高锰酸钾或三氯化铁，可大大降低恶臭程度而带速、张力和调理有取决于所要求的脱水效果，即泥饼含固量和固体回收率。因中，运行人员应根据本厂泥质和脱水效果的要求，通过反复调整表4--1各种污泥进行带式压滤脱水的性能数据污泥种类进泥含固量进泥固体负荷PAM加药泥饼含固量量%Kg/t%生污泥初沉污泥活性污泥混合污泥厌氧消化污泥初沉污泥活性污泥混合污泥好氧污泥混合污泥分离因数，使之适应不同泥质的要求。一般来说，污泥低的分离因数，反之则需要较高的分离因数。初沉污泥一般只需较小的α值，即能获得较好的脱水效果。消化污泥颗粒虽然变小，但由于其密度增大，所泥的基本相当。活性污泥的密度小，污泥颗粒的尺寸也污泥被分离出来；另一方面，液环层变厚，会可能性。综合以上两方面的作用，液环层增厚一增厚，相应会使岸区缩短，使脱离液环层的污泥固量将下降。在控制液环层厚度时应在高固体衡。除污泥脱水后进行焚烧处置外，一般情况下无之间，具体取决于离心机的规格以及进泥泥质。初体回收率的前提下，尽量提高泥饼的含固量。活性否则很难保证一定的固体回收率。原因是活性污泥间，且污泥颗粒受扰动，极易泛起，随分离液流失个速度被输送出脱水机的。当进泥量一定时，转速差越越短，固环层就越薄；另一方面，转速差越大，由于转必然使对液环层的扰动程度增大，固环层内部分被分层，并有可能随分离液流失。综上所述，转速差增固量都将降低，但增大转速差可提高离心机的处理转鼓内接受离心分离的时间将延长，同时，由于转环层的扰动也减轻，因此固体回收率和泥饼含固量导致污泥随分离液大量流失，固体回收率下降，严损坏离心机。一般离心机都允许在较大范围内调节转速差，城市污水污泥一般在2凝剂将由于污泥量的增加，使离心机的脱水能力大大降每一台离心脱水机都有一个最大进泥量，实际调理效果一定时，进泥量越大，固体回收率和泥饼含固固体回收率和泥饼含固量将提高。另外，每台离心机都果由于进泥含固量升高等原因导致入流固体量超过极限污泥种类生污泥厌氧消化污泥初沉污泥活性污泥混合污泥初沉污泥活性污泥混合污泥生污泥厌氧消化污泥泥饼含固量%%干污泥加药量Kg/t3~72~33~8⑵带速太大导致泥饼变薄、含固量下降。解决⑶滤带张力太小，不能保证足够的压榨力和剪转鼓转速调至最高，转速差调至最大，调节溢流TFFFTT图4--5离心脱水机工艺参数⑵张力太大，导致挤压区跑料，并使部分污泥⑴如能耗突然增加，一般离心机出泥口已被堵生物转化。复杂的细胞壁具有很强的保护作用以甚至颜色、外形也不会有太大的变化。这样的好氧本恢复原有的各种性能，厌氧生物污泥可以在境，容易造成二次污染。其实污泥填埋并不能最终行填埋，并设置通气装置；消化污泥进行填埋时，污泥层厚度应≤3米，其上面铺砂土圃，一方面可以改良土壤，增加土壤有机质和有关试验证明，在酸性和微酸性土壤中，如因子，并根据其在土壤中的环境容量、背景值、在的有机物分解、腐熟并转变成稳定腐殖土的微生物过程泥经生物降解和转化的产物，是腐殖质含量很高的疏松的膨松剂和调理剂(如秸杆、稻草、木屑或生活垃圾等)，利用微对多种有机物进行分解并转化为类腐殖质。研究表明，减小、可被植物利用的营养成分增加、病原菌和寄生虫厌氧堆肥是在缺氧的条件下，厌氧微生物代厌氧堆肥虽然具有运转费用低的优