4污泥浓缩与脱水.ppt

第第四四章章 污泥的处理与资源化污泥的处理与资源化 第第1 1节节 污泥的分类与性质污泥的分类与性质 第第2 2节节 污泥处理处置基本方法污泥处理处置基本方法 第第3 3节节 污泥浓缩污泥浓缩 第第4 4节节 污泥的稳定污泥的稳定 第第5 5节节 污泥的调理污泥的调理 第第6 6节节 污污 泥泥 脱脱 水水 第第7 7节节 污泥的干燥与焚烧（了解）污泥的干燥与焚烧（了解） 第第8 8节节 污泥的处置与资源化污泥的处置与资源化 （了解（了解 ））污泥的处理和处置目的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处理目的降低含水率，使其变流态为固态，同 时减少数量稳定有机物，使其不易腐化，避免对 环境造成二次污染第1节 污泥的分类与性质1、污泥的分类 、性质及主要指标栅渣沉砂池沉渣初沉池污泥二沉池生物污泥污泥 种类初次沉淀污泥腐殖污泥与剩余活性污泥消化污泥化学污泥按来源不同分为 ：按成分不同分为 ：污泥沉渣以无机物为主要成分颗粒粗，比重大，含水率 低易于脱水，流动性差以有机物为主要成分易腐化发臭，颗粒细，比 重小，含水率高且不易脱 水，胶状结构一级处 理二级处 理三级处理污泥 性质 表征 参数含水率与含 固率挥发性固体污泥中的有 毒有害物质污泥的脱水 性能含水率是污泥中水含量的百分数， 含固率则是污泥中固体或干泥含量 的百分数含水率在85％以上呈流态,65％~ 85 ％时呈塑态，低于60％呈固态污泥 性质 表征 参数含水率与含 固率挥发性固体污泥中的有 毒有害物质污泥的脱水 性能挥发性固体(用VSS表示)，是指污 泥中在600ºC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 2、污泥中的水分及其对污泥处理的影响1. 污泥中的水分(1) 游离水:间隙中的水，称为间隙水或游离水，约占污存 在于污泥颗粒泥水分的70％左右。

这部分水一 般借助外力可与泥粒分离一般用浓缩法分离 2) 毛细水:存在于污泥颗粒间的毛细管中，称为毛细水， 约占污泥水分的20％左右也有可能用物理方 法分离出来可用离心脱水和过滤脱水3) 内部水:黏附于污泥颗粒表面的附着水和存在于其内部( 包括生物细胞内的水)的内部水，约占污泥中水 分的10％左右有干化才能分离，但也不完全 可用生物法、加热法、冷冻法等去除2. 污泥中的水分对污泥处理的影响污泥处理的方法取决于污泥含水率和最终的处置方式 污泥的含水率与污泥状态第第2 2节节 污泥处理处置基本方法污泥处理处置基本方法污泥含水率高；体积庞大；常含有高浓度有机物，很污泥含水率高；体积庞大；常含有高浓度有机物，很 不稳定，易在微生物作用下腐败发臭，并常常含有病不稳定，易在微生物作用下腐败发臭，并常常含有病 原微生物、寄生虫卵及重金属离子等有害物质，必须原微生物、寄生虫卵及重金属离子等有害物质，必须 进行相应的处理进行相应的处理• • 污泥处理处置的原则污泥处理处置的原则 1 1．使污水厂能正常运行；．使污水厂能正常运行； 2 2．使有害有毒物质得到妥善处理或利用；．使有害有毒物质得到妥善处理或利用； 3 3．使有机物得到稳定处理；．使有机物得到稳定处理； 4 4．综合利用，变害为利；．综合利用，变害为利； 总原则总原则————减量、稳定、无害化及综合利用减量、稳定、无害化及综合利用污泥的处理污泥的处理• •污泥处理的主要内容包括污泥处理的主要内容包括稳定处理稳定处理( (生物稳定、化学稳定生物稳定、化学稳定) )，， 去水处理去水处理( (浓缩、脱水、干化浓缩、脱水、干化) )和和最终处置与利用最终处置与利用( (填地、投填地、投 海、焚化、湿式氧化及综合利用海、焚化、湿式氧化及综合利用等等) )。

污泥处理与废水处理污泥处理与废水处理 相比，设备复杂、管理麻烦、费用昂贵相比，设备复杂、管理麻烦、费用昂贵• •污泥处理处置常见工艺污泥处理处置常见工艺 1 1．生污泥．生污泥→→浓缩浓缩→→消化消化→→自然干化自然干化→→最终处理；最终处理； 2 2．生污泥．生污泥→→浓缩浓缩→→自然干化自然干化→→堆肥堆肥→→最终处理；最终处理； 3 3．生污泥．生污泥→→浓缩浓缩→→消化消化→→机械脱水机械脱水→→最终处理；最终处理； 4 4．生污泥．生污泥→→浓缩浓缩→→机械脱水机械脱水→→干燥焚烧干燥焚烧→→最终处理；最终处理； 5 5．生污泥．生污泥→→湿污泥池湿污泥池→→最终处理；最终处理； 6 6．生污泥．生污泥→→浓缩浓缩→→消化消化→→最终处理最终处理 第第3 3节节 污泥浓缩污泥浓缩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方法重力浓缩气浮法离心法一、重力浓缩重力浓缩的基本原理是污泥-水悬浮液中的固体在重 力作用下沉淀和进一步固化的物理过程1. 间隙式污泥浓缩池污泥间歇给入，给入污 泥前放空上清液浓缩 池的不同高度设有上清 液排放管浓缩池的上清液，应回 到初沉池前重新处理。

脱水上清液加入 污泥储罐2. 连续式污泥浓缩池连续式重力浓缩池二、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，达到固液分离，实现固 体浓缩的目的对于密度小于1g/cm3固体，可以直接进行上浮分离对密度大于1g/cm3的固体，则可通过减小其密度从而实现固液 分离一般采用将气泡附着在污泥颗粒周围的方法，降低固体密度， 产生上浮的动力，达到浓缩的目的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 部分组成进水室三、离心浓缩法原 理利用污泥中固、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，达到浓缩的目的效果指标出泥含固率，3min停留时间，含固率 可达到4％固体回收率浓缩后污泥的固体总 量与入流污泥中的固 体总量的比值剩余污泥机械浓缩转筒式离心机用于污泥浓缩第4节 污泥的稳定污泥稳定化的处理方法:厌氧消化法好氧消化法氯化氧化法石灰稳定法热处理法常用方法 厌氧消化目 的污泥中的挥发性固体的量降低 40％左右过 程水解、酸化、产乙酸、产甲烷控制过程固态物的水解、液化、产甲烷优 点缺 点（（1 1）产生能量（甲烷），有时超过废水处理过程所需）产生能量（甲烷），有时超过废水处理过程所需 能量；能量；（（2 2）使最终需处置的污泥体积减少）使最终需处置的污泥体积减少30%30%～～50%50%；；（（3 3）消化完全时，可以消除恶臭：）消化完全时，可以消除恶臭：（（4 4）杀死病原微生物，特别是高温消化时；）杀死病原微生物，特别是高温消化时；（（5 5）消化污泥容易脱水，含有有机肥效成分，适用于）消化污泥容易脱水，含有有机肥效成分，适用于 改良土壤。

改良土壤污泥厌氧消化具有如下优点：污泥厌氧消化具有如下优点：缺 点投资大 运行易受环境条件的影响消化污泥不易沉淀消化反应时间长厌氧消化的机理厌氧消化的机理 ：：第一步第一步水解过程水解过程：高分子物质，通常是非溶解性物质在酶的作：高分子物质，通常是非溶解性物质在酶的作 用下水解为溶解性的物质用下水解为溶解性的物质第二步第二步酸化过程酸化过程：水解后的物质在兼性菌和大气恩斯特作用下：水解后的物质在兼性菌和大气恩斯特作用下 转变成为短链的有机酸（如：丁酸、丙酸、醋酸等）、乙醇、转变成为短链的有机酸（如：丁酸、丙酸、醋酸等）、乙醇、 H2H2，，CO2CO2在这些中间产物中，甲烷菌仅能将醋酸和在这些中间产物中，甲烷菌仅能将醋酸和H2H2、、CO2CO2 转变成为甲烷转变成为甲烷第三步第三步醋酸化过程醋酸化过程：将第二步过程产生的有机酸、乙醇转变成：将第二步过程产生的有机酸、乙醇转变成 为醋酸，在这一过程的醋酸菌与甲烷菌是共生的为醋酸，在这一过程的醋酸菌与甲烷菌是共生的第四步第四步甲烷化过程甲烷化过程：将醋酸及：将醋酸及H2H2、、CO2CO2转化为甲烷转化为甲烷 厌氧消化的机理厌氧消化的机理 ：：影响污泥厌氧消化的主要因素1. pH和碱度最佳为 7.0~7.3厌氧消化产生有机酸pH甲烷菌分解有机酸时产生的重碳酸盐不断增加2. 温度中温：33~35ºC高温：50~55ºC3. 消化池的搅拌在有机物的厌氧发酵过程中，让反应器中的微 生物和营养物质(有机物)搅拌混合，充分接触，将 使得整个反应器中的物质传递、转化过程加快。

4. 有毒有害物质作用使池内污泥浓度分布均匀，利于 微生物生长繁殖释放有害气体使环境因素在反应器内保持均匀产生破坏性影响重金属毒性最大的是铅，其次分 别为镉、镍、铜和锌，碱金属的毒性按钠、钾、铬 、锰的次序增加厌氧消化工艺分类厌氧消化工艺分类按消化池效率分为常规消化和高效消化常规消化常规消化污泥的进出流是间歇式的，高效消化采用气体混合或机械搅拌两级高负荷率厌氧消化系统按运行方式分为一级消化和二级消化高效消化一级消化设有加温搅拌装置，一级消化排出的污泥送入二级消化 二级消化不设加温和搅拌，依靠一级的余热消化污泥，产气量为20%两相消化：目的使各项消化池更适合消化过程的四个阶段各自菌群的生成条件消化池的构造：主 要 设 备搅拌螺旋浆 鼓风机 射流器抽吸污泥气破渣用自来水或污泥上清液喷淋将循环污泥或污泥液送到浮渣层上用鼓风机或用射流器抽吸污泥气进 行搅拌集气排液溢流监测防护装置加料，排料附属设备消化池浮动式顶盖固定式顶盖加热池外加热池内加热消化池构造固定罩产生的问题是引入空气形成爆炸性气体，或在池内形成正压或负压浮动式盖消化池消化池顶罩：用以收集气体，保持内部恒温，维持厌氧条件浮动罩增加罩与液相表面的接触从而较少液相上方的占用空间。

固定式盖消化池螺旋浆搅拌的消化池厌氧消化池形简图厌氧消化池形简图矩形 圆柱形蛋形厌氧消化池池形 ：污泥消化池大型厌氧生物处理贮气罐第5节 污泥的调理污泥水与污泥固体颗粒的结合力是很强的，污泥水与污泥固体颗粒的结合力是很强的， 如果没有预先的处理，绝大多数污泥的脱水是如果没有预先的处理，绝大多数污泥的脱水是 非常困难的，这种污泥预先处理的过程称为污非常困难的，这种污泥预先处理的过程称为污 泥调理1、概述消化污泥、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 善污泥的脱水性能为了改善污泥的过滤性能，亦即降低比阻和粘 性，减小压缩系数，通常采用调理措施调理的作用在于减少泥水间的亲和力，改善污 泥的脱水性能改变污泥的物理结构，使之有利于 过滤操作的进行方 法加药调理法淘洗加药调理法加热调理法冷冻调理法加骨粒调理法调理分化学调理、物理调理和水力调理3种 化学调理原理其实质是向污泥中投加各种絮凝剂，使污 泥形成颗粒大、孔隙多和结构强的滤饼调理剂种类无机调理剂三氯化铁、三氯化铝、硫酸铝、聚三氯化铁、三氯化铝、硫酸铝、聚 合铝等；合铝等；价廉易得，但用量大，价廉易得，但用量大，pHpH值的影响值的影响 大；大；有机调理剂聚丙烯酰胺等，与无机调理剂相反聚丙烯酰胺等，与无机调理剂相反脱水用高分子絮凝剂加药装置物理调理污泥经高温高压处理，不但破坏肢体结构，提高脱水性能，而 且还能彻底杀灭细菌，解决卫生问题；缺点是气味大、设备易 腐蚀。

物理调理有加热、冷冻、添加惰性助滤剂等方法反复冷冻能破坏固体与结合水的联系，提高过滤能力人工冷 冻法成本高，自然冷冻法受气候条件的影响，故采用较少污泥中投加无机助滤剂后，能在滤饼里形成孔隙粗大的骨架 ，可减少比阻污泥焚化时的灰烬、飞灰、锯末等均可用作 助滤剂• • 水力调理水力调理也叫淘洗，就是先利用处理过的废水与污泥 混合，然后再澄清分离，以此冲洗和稀释原活泥中的 高碱度，带走细小固体作用： （1）消化污泥中的碱度很高，需要消耗大量。