污泥产生量计算.doc

污泥是水处理过程的副产物，包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等污泥体积约占处理水量的%~%左右，如水进行深度处理，污泥量还可能增加~1倍是使污泥减量、稳定、无害化及综合利用1）确保水处理的效果，防止二次污染；（2）使容易腐化发臭的有机物稳定化；（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1）按成分不同分：污泥：以有机物为主要成分其主要性质是易于腐化发臭，颗粒较细，比重较小（约为~），含水率高且不易脱水，属于胶状结构的亲水性物质初次沉淀池与二次沉淀池的沉淀物均属污泥沉渣：以无机物为主要成分其主要是颗粒较粗，比重较大（约为2左右），含水率较低且易于脱水，流动性差沉砂池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物属沉渣2）按来源不同分：初次沉淀污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自初次沉淀池剩余活性污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自活性污泥法后的二次沉淀池腐殖污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自生物膜法后的二次沉淀池消化污泥（也称熟污泥）：生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后的污泥化学污泥（也称化学沉渣）：用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物例如，用混凝沉淀法去除污水中的磷；投加硫化物去除污水中的重金属离子；投加石灰中和酸性污水产生的沉渣以及酸、碱污水中和处理产生的沉渣等均称为化学污泥。

3）城市污水厂污泥的特性见表8-1　　　　　　　　　　　　　　表8-1 城市废水厂污泥的性质和数量污泥种类污泥量 g/（）含水率 %相对密度比阻 s2/g沉砂池沉渣（L/m3）60 初沉池污泥14~2595~~（~）×1010活性污泥法污泥7~1996~98×1010生物膜法污泥10~21~~  (1)污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率1污泥中水的存在形式有：空隙水，颗粒间隙中的游离水，约70%，可通过重力沉淀（浓缩压密）而分离；毛细水，是在高度密集的细小污泥颗粒周围的水，由毛细管现象而形成的，约20%，可通过施加离心力、负压力等外力，破坏毛细管表面张力和凝聚力的作用力而分离；颗粒表面吸附水和内部结合水，约10%表面吸附水是在污泥颗粒表面附着的水分，起附着力较强，常在胶体状颗粒，生物污泥等固体表面上出现，采用混凝方法，通过胶体颗粒相互絮凝，排除附着表面的水分；内部结合水，是污泥颗粒内部结合的水分，如生物污泥中细胞内部水分，无机污泥中金属化合物所带的结晶水等，可通过生物分离或热力方法去除通常含水率在85%以上时，污泥呈流态；65%~85%时呈塑态；低于60%时则呈固态。

2污泥体积、重量及所含固体物浓度之间的关系：V1/V2=W1/W2=（100-p2）/（100-p1）=C2/C1 （8-1）式中： p1、V1、W1、C1——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度； p2、V2、W2、C2——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度；说明：式（8-1）适用于含水率大于65%的污泥因含水率低于65%以后，体积内出现很多气泡，体积与重量不在符合式（8-1）的关系例题8-1：污泥含水率从%降低至95%时，求污泥体积解：由式（8-1） V2= V1（100-p1）/（100-p2）= V1（）/（100-95）=（1/2）V1可见污泥含水率从%降低至95%时，污泥体积减少一半2）挥发性固体（或称灼烧减重）和灰分（或称灼烧残渣）：挥发性固体近似地等于有机物含量；灰分表示无机物含量3）可消化程度：表示污泥中可被消化降解的有机物数量消化对象：污泥中的有机物一部分是可被消化降解的（或称可被气化，无机化）；另一部分是不易或不能被消化降解的，如脂肪、合成有机物等消化程度的计算公式：Rd=[1-（pV2pS1）/（pV1pS2）] ×100 （8-2）式中：Rd——可消化程度，%； pS1 、pS2——分别表示生污泥及消化污泥的无机物含量，%； pV1 、pV1——分别表示生污泥及消化污泥的有机物含量，%。

消化污泥量的计算公式：Vd= V1（100-p1）/（100-pd）[（1- pV1/100）+ pV1/100（1- Rd/100）] （8-3）式中：Vd——消化污泥量，m3/d； pd——消化污泥含水率，%，取周平均值； V1——生污泥量，m3/d； p1——生污泥含水率，%，取周平均值； pV1——生污泥有机物含量，%； Rd——可消化程度，%，取周平均值；（4）湿污泥比重与干污泥比重：湿污泥重量等于污泥所含水分重量与干固体重量之和湿污泥比重等于湿污泥重量与同体积的水重量之比值干固体物质包括有机物（即挥发性固体）和无机物（即灰分）确定湿污泥比重和干污泥比重，对于浓缩池的设计、污泥运输及后续处理，都有实用价值经综合简化后，湿污泥比重（γ）和干污泥比重（γs）的计算公式分别为：γ=（100γs ）/[γs p+（100-p）] （8-4）或γ=25000/[250p+（100-p）（100+）] （8-8）γs=250/（100+） （8-7）式中：γ——湿污泥比重； γs——污泥中干固体物质平均比重，即干污泥比重； p——湿污泥含水率，%； pV——污泥中有机物含量，%；（5）污泥肥分：污泥中含有大量植物生长所必需的肥分（N、P、K）、微量元素及土壤改良剂（有机腐殖质）。

我国城市污水处理厂各种污泥所含肥分见表8-2表8-2 我国城市污水处理厂污泥肥分表污泥类别总氮 %磷（以P2O5计）%钾（以K2O计）%有机物 %初沉污泥2~31~3~50~60活性污泥~~~60~70消化污泥~~ 25~30（6）污泥重金属离子含量：污泥中重金属离子含量，决定于城市污水中工业废水所占比例及工业性质污水经二级处理后，污水中重金属离子约有50%以上转移到污泥中若污泥作为肥料使用时，要注意重金属是否超过我国农林业部规定的《农用污泥标准》（GB4284-84）表8-3列举我国北京、上海、天津、西安、兰州、沈阳、黄石等几个城市污水处理厂污泥中重金属含量的范围表8-3 我国城市污水处理厂污泥中重金属成分及含量重金属离子名称Hg汞Cd 镉Cr 铬Pb 铅As砷Zn 锌Cu铜Ni镍含量范围~138 ~~54085~2400~560300~111955~46030~农林业部农用污泥标准（GB4284-84）酸性土壤PH＜5560030075500250100中性和碱性土壤PH≥152010001000751000500200（1）污泥量计算1初次沉淀污泥量和二次沉淀污泥量的计算公式： V=100C0ηQ/1000（100-p）ρ （8-9）式中：V——初次沉淀污泥量，m3/d； Q——污水流量，m3/d； η——去除率，%；（二次沉淀池η以80%计） C0——进水悬浮物浓度，mg/L； P——污泥含水率，%； ρ——沉淀污泥密度，以1000kg/m3计。

2剩余活性污泥量的计算公式： Qs=ΔX/fXr （4-113）式中：Qs——每日从系统中排除的剩余污泥量，m3/d； ΔX——挥发性剩余污泥量（干重），kg/d；f=MLVSS/MLSS，生活污水约为，城市污水也可同此；Xr——回流污泥浓度，g/L3消化污泥量的计算公式：见公式（8-3）2）污水处理厂干固体物质平衡：污水处理厂内部存在着固体物质的平衡问题，通过固体物质的平衡计算，有助于污泥处理系统的设计与管理污水处理厂固体物质平衡的典型计算，可根据图8-1进行见P332 图8-1）设原污水悬浮物X0为100，初次沉淀池悬浮物去除率以50%计，二次沉淀池去除率以80%计，悬浮物总去除率总去除率为90%各处理构筑物固体回收率为：浓缩池为r1=90%；消化池为r2=80%；悬浮物减量为rg=30%；机械脱水为r3=95%（预处理所加混凝剂的固体量略去不计）因此其平衡式为：进入污泥浓缩池的悬浮物量：X1=ΔX+XR （8-10） XR=Xˊ2+ Xˊ3+ Xˊ4 （8-11）式中：X1——进入浓缩池的固体物量；ΔX——初次沉淀池排泥的悬浮物量加二次沉淀池剩余污泥中的悬浮物量；XR——等于浓缩池上清液含有的悬浮物量Xˊ2，消化池上清液悬浮物量Xˊ3，机械脱水上清液悬浮物量Xˊ4的总和。

进入消化池的悬浮物量：X2= X1 r1 （8-12）浓缩池上清液悬浮物量：Xˊ2= X1（1- r1） （8-13） 消化池悬浮物减量：G= X2rg= X1 r1rg （8-14） 进入机械脱水设备的悬浮物量：X3=（X2-G）r2 （8-15） 消化池上清液悬浮物量：Xˊ3=（X2-G）（1- r2） （8-16） 脱水泥饼固体物量：X4= X3 r3 机械脱水上清液含有的悬浮物量：Xˊ4= X3（1- r3） （8-17） 回流至沉砂池前的上清液中所含悬浮物总量：XR=Xˊ2+ Xˊ3+ Xˊ4 = X1（1- r1rg-r1r2r3+r1r2r3rg） （X1- XR）/ X1= r1rg+r1r2r3-r1r2r3rg=ΔX/ X1 X1=ΔX/ r1[rg+r2r3（1-rg）] （8-18） 。