固体废弃物脱水方法.ppt

5.2 污泥脱水方法污泥脱水方法•5.2.1 污泥的浓缩（增稠）污泥的浓缩（增稠）•5.2.2 污泥的调理污泥的调理•5.2.3 污泥的机械脱水污泥的机械脱水2021/3/101表表5.2 常用脱水方法常用脱水方法2021/3/1025.2.1 污泥的浓缩（增稠）污泥的浓缩（增稠）城城市市污污水水污污泥泥含含水水率率很很高高一一般般为为99.2%~99.8%，，体体积积庞庞大大，，因因而而对对污污泥泥的的处处理理、、利利用用及及输输送送都都造造成成困困难难，，故故必必先先进进行行浓浓缩浓浓缩缩后后的的污污泥泥近近似似糊糊状状，，含含水水率率为为95%~97%污污泥泥增增稠稠的的目目的的在在于于减减容容当当污污泥泥的的含含水水率率由由99%降降至至96%时时，，体体积积可可缩缩小小到到原原来来的的1／／4，，但但仍仍可可保保持持其其流流动动性性，，可可以以用用泵泵输输送送，，运运输输方方便便，，大大大大降降低低运运输输及及后后续续处处理理费费用用因因此此，，污污泥泥浓浓缩缩（（增增稠稠））是是降降低低污污泥泥含含水水率率、、减减少少污污泥泥体体积积最最经经济济有有效效的的方方法，特别是对剩余活性污泥的处理，尤其不可缺少法，特别是对剩余活性污泥的处理，尤其不可缺少。

污泥浓缩的方法主要有污泥浓缩的方法主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩 2021/3/103重力浓缩重力浓缩气浮浓缩气浮浓缩离心浓缩离心浓缩2021/3/104污泥中所含水分大致分为四类：颗粒间的间隙水，约占总水分的70%；毛细水，即颗粒间毛细管内的水，约占20%；污泥颗粒吸附水和颗粒内部水，约占10%降低含水率的方法有：浓缩法，用于降低污泥中的间隙水，因间隙水所占比例最大，故浓缩是减容的主要方法；自然干化法和机械脱水法，主要脱除毛细水；干燥与焚烧法，主要脱除吸附水与内部水根据污泥性质、运输及利用方法的不同，可以采用不同的脱水干化方法不同方法的脱水效果如下表所示 2021/3/1052021/3/1061.重力浓缩法重力浓缩法 重力浓缩的基本原理重力浓缩的基本原理重力浓缩是污泥重力浓缩是污泥在重力场的作用下自然沉降的分离方式在重力场的作用下自然沉降的分离方式，，是一个物理过程，不需要外加能量，是一种最节能的污泥是一个物理过程，不需要外加能量，是一种最节能的污泥浓缩方法重力浓缩浓缩方法重力浓缩主要用于浓缩剩余活性污泥及初沉污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泥和剩余活性污泥的混合污泥。

2021/3/107重力浓缩属于分层沉降最上面为清水层（自由沉降）；其下为浓度均匀的匀降层（干涉沉降）；再下面为浓度渐变的过渡层（区域沉降）；最下面是浓度又趋均匀的压缩层（压缩沉降）重力浓缩沉降可以分为四种形态重力浓缩沉降可以分为四种形态2021/3/108重力浓缩池的形式及工艺控制重力浓缩池的形式及工艺控制重重力力浓浓缩缩构构筑筑物物称称重重力力浓浓缩缩池池根根据据运运行行方方式式的的不不同同，，可可分为分为连续式重力浓缩池和间歇式重力浓缩池两种连续式重力浓缩池和间歇式重力浓缩池两种连连续续式式重重力力浓浓缩缩池池主主要要用用于于大大、、中中型型污污水水处处理理厂厂；；间间歇歇式式重力浓缩池用于小型处理厂或工业企业的污水处理厂重力浓缩池用于小型处理厂或工业企业的污水处理厂重重力力浓浓缩缩池池进进泥泥可可用用离离心心泵泵，，排排泥泥则则需需要要用用活活塞塞式式隔隔膜膜泵泵、、柱塞泵等压头较高的泥浆泵柱塞泵等压头较高的泥浆泵重重力力浓浓缩缩法法操操作作简简便便，，维维修修管管理理及及动动力力费费用用低低；；但但占占地地面面积较大是主要缺点积较大是主要缺点2021/3/1091.连续式重力浓缩池连续式重力浓缩池连续式重力浓缩池形同辐射式沉淀池连续式重力浓缩池形同辐射式沉淀池，可分为有刮泥机、，可分为有刮泥机、不带刮泥机但有污泥搅动装置以及多层浓缩池（带刮泥不带刮泥机但有污泥搅动装置以及多层浓缩池（带刮泥机）三种。

机）三种2021/3/1010有刮泥机与搅拌杆的连续式浓缩池有刮泥机与搅拌杆的连续式浓缩池的代表池型如下图所示的代表池型如下图所示该池是地面倾斜度很小的圆锥形沉淀池（水深约该池是地面倾斜度很小的圆锥形沉淀池（水深约3 m），池），池底坡度一般为底坡度一般为1:100～～1:12，污泥在水下的自然坡度角为，污泥在水下的自然坡度角为1:20进泥口设在池中心进泥口设在池中心，池周围有一溜堰从进泥口进入的污泥，池周围有一溜堰从进泥口进入的污泥向池的四周缓慢流动的过程中，固体颗粒得到沉降分离，分向池的四周缓慢流动的过程中，固体颗粒得到沉降分离，分离液则越过溢流堰流入满流槽被浓缩沉降到池底的污泥，离液则越过溢流堰流入满流槽被浓缩沉降到池底的污泥，经过安装在中心旋转轴上的刮泥机很缓慢地旋转刮动，从排经过安装在中心旋转轴上的刮泥机很缓慢地旋转刮动，从排泥口用螺旋运输机或泥浆泵排出泥口用螺旋运输机或泥浆泵排出图图5.2 5.2 浓缩池构造示意图浓缩池构造示意图为为了了提提高高浓浓缩缩效效果果和和缩缩短短浓浓缩缩时时间间，，可可在在刮刮泥泥机机上上安安装装搅搅拌拌杆杆，，刮刮泥泥机机与与搅搅拌拌杆杆的的旋旋转转速速度度应应很很慢慢，，不不至至使使污污泥泥受受到到搅搅动动，，其其旋旋转转周周速速度度一一般般为为2～～20 cm/s。

搅搅拌拌可可使使浓浓缩缩时时间间缩缩短短4～～5 h2021/3/1011带带刮刮泥泥机机及及搅搅拌拌栅栅的的连连续续式式浓浓缩缩池池如如下下图图所所示示刮刮泥泥机机装装的的垂垂直直搅搅拌拌栅栅随随着着刮刮泥泥机机转转动动，，周周边边线线速速度度为为1 m/min左左右右，，每每条条栅栅条条后后面面，，可可形形成成微微小小涡涡流流，，有有助助于于颗颗粒粒之之间间的的絮絮凝凝，，使使颗颗粒粒逐逐渐渐变变大大，，并并可可造造成成空空穴穴，，促促使使污污泥泥颗颗粒粒的的间间隙隙水水与与气气泡泡逸逸出出，，浓浓缩缩效效果果约约可可提提高高20%以以上上搅拌栅可促进浓缩作用，提高浓缩效果搅拌栅可促进浓缩作用，提高浓缩效果2021/3/10122.间歇式重力浓缩池间歇式重力浓缩池工艺控制工艺控制（（1）污泥投配量控制）污泥投配量控制（（2）浓缩效果的测定）浓缩效果的测定（（3）搅拌速度和排泥控制）搅拌速度和排泥控制2021/3/1013重力浓缩池的运行管理重力浓缩池的运行管理1.1. 污泥体积指数污泥体积指数SVISVI与运行的关系与运行的关系2.2. 污泥膨胀、上浮的原因及解决方法污泥膨胀、上浮的原因及解决方法 （（1 1）生物法）生物法 （（2 2）化学法）化学法 （（3 3）物理法）物理法2021/3/1014⒉⒉ 气浮浓缩法气浮浓缩法初初沉沉池池污污泥泥的的相相对对密密度度平平均均为为1.02~1.03，，污污泥泥颗颗粒粒本本身身的的相相对对密密度度约约为为1.3~1.5，，初初沉沉污污泥泥易易于于实实现现重重力力浓浓缩缩；；活活性性污污泥泥的的相相对对密密度度约约为为1.0~1.005，，活活性性污污泥泥絮絮体体本本身身的的相相对对密密度度约约为为1.0~1.01，，当当处处于于膨膨胀胀状状态态时时，，其其相相对对密密度度甚甚至至小小于于1，，因因而而活活性性污污泥泥一一般般不不易易实实现现重重力力浓浓缩缩。

在在其其它它条条件件相相同同的的情情况况下下，，一一般般固固体体与与水水的的密密度度差差愈愈大大，，重重力力浓浓缩缩的的效效果果愈愈好好针针对对活活性性污污泥泥难难以以沉沉降降的的特特点点，，近近年年来来气气浮浮浓浓缩缩逐逐渐渐取取代代重重力力浓缩，成为污泥浓缩的主要手段浓缩，成为污泥浓缩的主要手段 2021/3/1015气气浮浮到到水水表表面面的的污污泥泥用用刮刮泥泥机机刮刮除除澄澄清清水水由由池池底底排排除除一一部部分分水水加加压压回回流流，，混混入入压压缩缩空空气气，，通通过过溶溶气气罐罐，，供供给给所所需需要要的微气泡的微气泡气浮浓缩系统的组成气浮浓缩系统的组成气浮浓缩系统主要由气浮浓缩系统主要由加压溶气装置和气浮分离装置加压溶气装置和气浮分离装置两部分组成两部分组成2021/3/1016⑴⑴气浮浓缩原理气浮浓缩原理按按照照亨亨利利定定律律，，在在一一定定温温度度下下，，空空气气在在液液体体中中的的溶溶解解度度与与空空气气受受到到的的压压力力成成正正比比当当压压力力恢恢复复正正常常以以后后，，溶溶解解空空气气随随即即变变成成细细微微气气泡泡从从液液体体中中释释放放大大量量细细微微气气泡泡可可以以附附着着在在污污泥泥颗颗粒粒周周围围，，从从而而使使颗颗粒粒密密度度降降低低而而被被强强制制上上浮浮，，以以达到浓缩的目的。

达到浓缩的目的气气浮浮的的关关键键在在于于产产生生微微气气泡泡并并使使其其稳稳定定地地附附着着于于污污泥泥颗颗粒粒上上面面产产生生上上浮浮作作用用按按产产生生微微气气泡泡的的方方式式不不同同，，可可分分为为电电解解气气浮浮、、散散气气气气浮浮和和溶溶气气气气浮浮三三种种污污泥泥气气浮浮浓浓缩缩主主要要采采用的是溶气气浮法，又可分为加压气浮和真空气浮用的是溶气气浮法，又可分为加压气浮和真空气浮2021/3/1017⑵⑵气浮浓缩的适应性气浮浓缩的适应性根根据据气气浮浮原原理理，，气气浮浮浓浓缩缩的的适适应应对对象象应应该该是是疏疏水水性性污污泥泥，，但但气气浮浮对对象象如如果果是是絮絮凝凝体体，，由由于于在在絮絮凝凝的的过过程程中中，，捕捕获获了了上上升升中中的的气气泡泡以以及及絮絮凝凝体体对对气气泡泡的的吸吸附附作作用用，，从从而而使使絮絮凝凝的的密密度度减减轻轻以以达达到到气气浮浮的的目目的的所所以以活活性性污污泥泥虽虽属属亲亲水水物物质质，，但但由由于于它它是是絮絮凝凝体体，，相相对对密密度度约约1.0021.002～～1.0081.008，，比比表表面面积积大大，，很很适适宜宜于于气气浮浮。

此此外外好好氧氧消消化化污污泥泥、、接接触触稳稳定定污污泥泥、、不不经经初初次次沉沉淀淀的的延延时时曝曝气气污污泥泥和和一一些些工工业的废油脂等也适宜于气浮浓缩法业的废油脂等也适宜于气浮浓缩法2021/3/1018⑶⑶气浮浓缩池的结构气浮浓缩池的结构气气浮浮浓浓缩缩池池分分为为圆圆形形和和矩矩形形两两类类，，见见图图5.55.5前前者者的的刮刮浮浮泥泥板板、、刮刮沉沉泥泥板板都都安安装装在在中中心心旋旋转转轴轴上上一一起起旋旋转转后后者者的的刮浮泥板、刮沉泥板由电机及链带连动刮泥刮浮泥板、刮沉泥板由电机及链带连动刮泥2021/3/1019部部分分回回流流溶溶气气气气浮浮法法是是取取一一部部分分处处理理后后的的水水回回流流，，回回流流水水加加压压和和溶溶气气，，减减压压后后进进入入气气浮浮池池，，与与污污泥泥混混合合和和气气浮浮，，流程见图流程见图 现代气浮理论认为：部分回流加压溶气气浮节约能源，能充分利现代气浮理论认为：部分回流加压溶气气浮节约能源，能充分利用浮选（混凝）剂，处理效果优于全加压溶气气浮流程而回流用浮选（混凝）剂，处理效果优于全加压溶气气浮流程而回流比为比为50%50%时处理效果最佳，所以部分回流（回流比时处理效果最佳，所以部分回流（回流比50%50%）加压溶气）加压溶气气浮工艺是目前国内外最常采用的气浮法。

气浮工艺是目前国内外最常采用的气浮法2021/3/1020气浮法浓缩与重力浓缩、离心浓缩相比有以下特点：气浮法浓缩与重力浓缩、离心浓缩相比有以下特点：(1)气气浮浓缩污泥的含固率高于沉降法，低于离心法；浮浓缩污泥的含固率高于沉降法，低于离心法；(2)气气浮浮法法的的固固体体负负荷荷和和水水力力负负荷荷较较高高，，水水力力停停留留时时间间短短，，（一般为重力浓缩所需时间的1/3左右），因此构构筑筑物物简单紧凑，占地面积小；(3)对对水水力力冲冲击击负负荷荷和四季气候改变缓缓冲冲能能力力强强，，能能获获得得稳稳定定的浮泥浓度及澄清水质，能有效地浓缩膨胀的活性污泥；的浮泥浓度及澄清水质，能有效地浓缩膨胀的活性污泥；(4)气浮法能防止污泥在浓缩过程中腐化，避免了气味问题；气浮法能防止污泥在浓缩过程中腐化，避免了气味问题；(5)气浮法浓缩电耗比沉降法高，比离心法低气浮法浓缩电耗比沉降法高，比离心法低⑷⑷气浮浓缩法的优缺点气浮浓缩法的优缺点缺点是基建费用和操作费用较高，管理较复杂，气浮浓缩的缺点是基建费用和操作费用较高，管理较复杂，气浮浓缩的操作运行费用一般为重力浓缩的操作运行费用一般为重力浓缩的2 2～～3 3倍。

倍2021/3/1021重力浓缩与气浮浓缩的比较重力浓缩与气浮浓缩的比较  优优 点点缺缺 点点重力浓缩重力浓缩运行费用低，系统简运行费用低，系统简单，管理简单单，管理简单停留时间长、池容大，停留时间长、池容大，污泥可能腐化发臭和污泥可能腐化发臭和脱脱N N上浮上浮气浮浓缩气浮浓缩停留时间短，池容小，停留时间短，池容小，污泥不会腐化发臭和污泥不会腐化发臭和脱脱N N上浮上浮运行费用高，系统复运行费用高，系统复杂，管理麻烦杂，管理麻烦2021/3/10223.离心浓缩离心浓缩原  理离心浓缩利用固体颗粒和水的密度差异，在高速旋转的离心机中，固体颗粒和水分分别受到大小不同的离心力而使其达到固液分离的目的利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋转的离心机中受到不同的离心力而使两者分离，达到浓缩的目的2021/3/1023进泥进泥离心后的液体离心后的液体转动部件转动部件浓缩污泥浓缩污泥齿轮箱齿轮箱驱动滑轮驱动滑轮进泥进泥浓缩污泥浓缩污泥澄清液澄清液(a)(a)倒锥分离板型离心机倒锥分离板型离心机 (b) (b)螺旋卸料离心机螺旋卸料离心机由由于于离离心心力力远远远远大大于于重重力力，，因因此此离离心心浓浓缩缩法法占占地地面面积积小小，，造造价价低低，，但但运运行行费费用用及及机机械械维维修修费费用用较较高高，，因因此此应应用用较较少少。

目目前前用用于于污污泥泥离离心心分分离离的的设设备备主主要要有有倒倒锥锥分离型离心机和螺旋卸料离心机两种分离型离心机和螺旋卸料离心机两种2021/3/1024其他浓缩方法其他浓缩方法若若处处理理轻轻质质污污泥泥，，采采用用离离心心机机能能获获得得良良好好的的效效果果一一些些试试验验表表明明，，盘盘式式离离心心机机能能将将浓浓度度为为0.5％％的的活活性性污污泥泥浓浓缩缩到到5~6%，，其其特特点点是是效效率率高高、、时时间间短短、、占占地地少少、、卫卫生生条条件件好反渗透法也开始应用于浓缩污泥反渗透法也开始应用于浓缩污泥 污污泥泥的的浓浓缩缩对对于于污污泥泥的的运运输输、、消消化化处处理理以以及及脱脱水水等等，，都都有有很很大大的的价价值值由由于于浓浓缩缩的的方方法法很很多多，，应应根根据据污污泥泥的的性性质质等等实际条件进行选择与应用实际条件进行选择与应用2021/3/1025。