污泥处理与处置.ppt

1、污泥处理与处置，污泥概述，在工业废水和生活污水处理过程中，会产生大量的固体悬浮物，统称为污泥。污泥可以存在于废水中，也可以在废水处理过程中形成。前者是截留在各种天然沉淀物中的悬浮物质，而后者是在生物处理和化学处理过程中由原来的可溶性物质和胶体物质转化而来的悬浮物质。1.污泥的来源和分类：初沉污泥：来自初沉池，其性质随废水的组成而变化。剩余活性污泥和腐殖污泥：来自活性污泥法和生物膜法后的二沉池。前者被称为剩余活性污泥。后者被称为腐殖污泥。消化污泥：经过消化和稳定后称为消化污泥，如初级沉淀污泥、剩余活性污泥和腐殖污泥。化学污泥：采用混凝、化学沉淀等化学方法处理废水，产生的污泥称为化学污泥。有机污泥

2、：有机污泥主要含有有机物，典型的有机污泥是剩余生物污泥。如活性污泥和生物膜、厌氧消化处理后的消化污泥等。以及污泥排放后形成的污泥和废水中沉淀的固体有机污染物。无机污泥：无机污泥主要由无机物质组成，也称为污泥，如通过石灰中和、混凝和化学沉淀在废水中沉淀的污泥。2。污泥的性质，1.1污泥的基本概念(1)污泥的含水量、固体含量和体积占污泥总质量的百分比称为污泥含水量，因此，污泥中固体物质的质量百分比称为固体含量(%)。污泥的含水量主要取决于污泥中固体的类型及其粒径。一般来说，固体颗粒越小，含有的有机物越多，污泥的含水量越高。污泥的含水量一般接近1，所以如果稍微降低，污泥的总体积就会显著减少。因此，降

3、低污泥含水率具有重要意义。(2)污泥的脱水性能为了降低污泥的含水量和体积，便于污泥的运输、处理和处置，必须对污泥进行脱水。脱水性能是用来衡量污泥脱水程度的物理量。污泥脱水性能的测定对脱水方法的选择具有重要意义。(3)挥发性固体和灰分挥发性固体，也称为燃点损失，可以近似污泥中有机物的含量。灰分代表无机物含量，也称为固定固体或点火残留物。有时，有必要进一步分析污泥或沉积物中有机和无机物质的组成，如有机物质中蛋白质、脂肪和腐殖质的百分比。(4)污泥消化率消化率常用于表示污泥中可消化和分解的有机物的量。(5)微生物生活污泥、医院污水和部分工业废水排放的污泥含有大量细菌和寄生虫卵。为了防止污泥利用过程中

4、疾病的感染，有必要对污泥中的寄生虫卵进行检查并进行适当的处理。(6)污泥中脂肪含量污泥含有植物生长所需的总氮、氨氮、磷、钾等营养物质和其他微量元素。污泥中的有机腐殖质是一种良好的土壤改良剂。(7)污泥的燃烧值当污泥的主要成分是有机物时，它可以用来回收燃烧后的热量。(8)污泥中的有毒有害物质城市污水处理厂的污泥含有相当数量的氮(约为污泥干重的4%)和磷(约为4%)，但也含有细菌、病毒、寄生虫卵等。应用前应采取必要的处理措施(如污泥消化)。污泥中的重金属是主要的有害物质，重金属含量超标的污泥不能用作农用肥料。工业废水处理厂(站)中污泥的性质随废水的性质而变化很大。1.2污泥固体的基本特征：污泥中的

5、总固体包括溶解物质和不溶解物质。含水量：污泥中水的百分比称为含水量。固体百分比含量与含水量的关系：固体(%)，水体积(%)=100(%)，污泥比重：指相同体积的污泥重量与水重量之比。污泥的比重S可按下式计算：其中：第一组分在污泥中的百分含量；硅污泥中I组分的比重。污泥体积与含水率的关系含水率P0的污泥体积为V0。如果水含量变为磷，其体积公式可根据以下公式计算：污泥产量废水处理产生的污泥量因废水质量和处理工艺而异。污泥处理的主要内容包括稳定化处理(生物稳定性和化学稳定性)、脱水处理(浓缩和脱水)和最终处置利用(卫生填埋、干燥、排海、焚烧、湿式氧化和综合利用等)。)。与污水处理相比，污泥处理设备复

6、杂，管理麻烦，成本昂贵。3.污泥调理(浓缩、脱水和干燥)，影响污泥浓缩和脱水性能的主要因素是粒径、表面电荷水合程度和颗粒间的相互作用。污泥调理的目的是克服水化和静电排斥，增加污泥颗粒，使其易于浓缩和过滤。有两种方法：一是加入凝结剂改变颗粒的表面性质，使它们不稳定和凝聚；二是改善污泥颗粒之间的结构，降低过滤阻力，使其不堵塞过滤介质(如滤布)。常用的污泥调理方法包括加药调理、淘洗、加热、冷冻等。加药调理是添加调理剂如氯化铁、氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺、石灰等。变成污泥。无机调理剂廉价易得，但矿渣量大，受酸碱度影响较大。经过无机调理剂处理后，污泥量增加，污泥中无机组分的比例增

7、加，污泥的燃烧值降低。一般情况下，城市污水厂污泥的氯化铁用量为5%；熟石灰的用量为20% ；聚合氯化铝和聚合硫酸铁1%-3%，硫酸亚铁10%；阳离子聚丙烯酰胺为0.1%-0.3%。除污泥性质和调理剂外，影响调理剂效果的主要因素有温度、酸碱度、调理剂浓度、各种调理剂的添加顺序等。加热调理和冷冻调理与加热调理和冷冻调理一样，可以改变有机污泥的胶体结构，提高脱水性能。加热调理：在一定压力(11.5兆帕)下，短时间(12小时)加入(160，200)将使污泥固体凝结，破坏凝胶结构，降低污泥颗粒与水的亲和力，并对污泥进行消毒，几乎消除臭味。加热调理不同于湿式氧化，湿式氧化引入空气使污泥在高温下具有深度氧化

8、程度。淘洗是固体或固液混合物与液体的完全混合，从而使其成分转移到液体中。淘析过程包括用淘析水稀释污泥、搅拌、沉淀和分离、撇去上清液。淘析液具有高生化需氧量、化学需氧量、悬浮物等。需要返回废水处理系统进行处理。通常，淘析污泥的成本超过通过减少调理剂节省的成本。因此，该方法不提倡污泥浓缩的原理和应用。1)污泥水的分类和去除方法根据不同的存在条件，污泥水可分为四种类型：游离水、絮体水、毛细水和颗粒水。通过各种脱水方法降低污泥的含水量，可以大大减少污泥的体积，改变其物理状态，以便进一步处置和利用。2)污泥浓缩有间歇和连续两种运行模式。浓缩方法包括重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩，其中重力浓缩应用最广泛。重

9、力浓缩法、分层沉淀工艺示意图、气浮浓缩法重力浓缩法最适用于重污泥(如新沉淀的污泥)，但对轻污泥效果不佳空气由喷水器或空气压缩机引入，然后在溶解罐中溶解在水中。溶解的气体水通过减压阀进入混合罐，并与流入混合罐的新污泥混合。在减压下沉淀的气泡携带固体向上形成浮渣层，该浮渣层被刮刀刮掉以进行分离。3.2污泥脱水的原理和应用1)干燥场干燥场，也称为干燥床或污泥干燥场，是一种自然脱水设施。干燥场脱水包括上部蒸发、底部渗透和中部排水。根据自然条件和透水层特性，干燥周期为几周至几个月，干燥后的污泥含水率可降至65.75%。2)压滤机是应用最广泛的机械污泥脱水设备。在过滤和脱水过程中，在外力的作用下，污泥中的

10、水分通过滤布与固体分离。分离出的污泥水被送回废水处理设备，截留的固体被剥离并运走。2.5污泥的处理和处置，两种主要的过滤方法是真空过滤和压滤。真空过滤机真空过滤机具有适应性强、连续运行、运行稳定、全过程机械化的特点。板框压滤机板框压滤机的特点是工作压力比抽真空压力高，滤饼含水量低(最低50%)。带式压滤机的特点是压力直接作用在滤布上，污泥通过滤布的压力或张力脱水，不需要真空或加压设备，耗电少，可连续运行。离心脱水机，污泥浓缩法和脱水法的适用范围。污泥消化处置、污泥消化原理及应用1)污泥好氧消化原理：污泥好氧消化是对二级处理后的剩余污泥或一级、二级处理后的混合污泥进行连续曝气的方法，以促进生物细

11、胞(包括构成生化需氧量的一部分有机物)的分解，从而降低挥发性悬浮物的含量。在好氧消化过程中，有机污泥被氧化成CO2、NH3、H2等气体产物，其氧化可由下式表示：C5H7NO2 5O2 5CO2 NH3 2H2O。好氧消化可分为两种类型：普通好氧消化和自热高温好氧消化。后者与前者的区别在于，污泥可以被微生物氧化有机物时释放的热量加热，污泥可以在自热和高温下消化。2)污泥厌氧消化原理厌氧消化是利用兼性细菌和厌氧菌进行生化反应，分解污泥中有机物的处理过程。常见的厌氧消化方法包括传统消化法和高速消化法。它们之间的主要区别是后者需要搅拌，这导致完全不同的操作条件。影响因素温度污泥厌氧消化受温度影响很大。

12、不同的温度、不同的优势菌株、不同的反应速率和产气速率。如果负荷过高，将超过系统的消化能力，降低消化效果。如果负荷过低，虽然消化效果可以保证，但污泥处理能力将大大降低，导致消化能力的浪费。酸碱度和碱度的厌氧消化过程对酸碱度敏感。当厌氧消化器正常运行时，产酸菌和产甲烷菌会自动保持平衡。如果产酸阶段和产甲烷阶段失去平衡，产甲烷细菌将逐渐失去活性并停止生产甲烷，直到消化系统被完全破坏。厌氧消化器的搅拌方式有三种：机械搅拌、污泥泵循环泵和沼气搅拌。有毒物质。污泥的综合利用和最终处置，5.1农业污泥作为农业肥料、饲料和土壤调节剂的综合利用。污泥在农业中的应用必须符合卫生要求，即不得含有致病微生物的寄生虫卵

13、；有毒物质的含量也必须在限值之内，应符合相关然而，这些污泥和沉淀物通常具有可循环利用的工业原料、工业原料和回收有用物质的产品重整过程，例如通过电镀工业中的逆流冲洗污泥气体或废水厌氧生物处理过程中产生的污泥气体(沼气)来利用污泥。通常，含50%以上甲烷的污泥的最终处置包括土地填埋、焚烧、热解、扔入海中等。5.2污泥的最终处置卫生填埋(填充、堆放)。干燥污泥干燥是一种通过处理脱水污泥来去除污泥中的大部分或全部毛细水和吸附水的方法。干燥后的污泥含水量可从60.80%降至10.30%左右。污泥干燥的常用设备是旋转圆筒干燥炉。焚烧污泥焚烧是一种常见的处置方法，即利用辅助燃料点火，使焚烧炉内的温度上升到燃点以上，使其自