污泥脫水知識

1、污泥學(xué)習(xí)資料第一部分：污泥的種類及特性一、'污泥的定義及來源1、污泥是污水處理過程所產(chǎn)生的固體沉淀物質(zhì)。2、由于各類污泥的性質(zhì)變化較大，分類是非常必要的，其處理和處置也是不同的。根據(jù)其來源，可以劃分為：（1）市政污泥： 主要指來自污水廠的污泥， 這是數(shù)量最大的一類污泥。此外，自來水廠的污泥也來自市政設(shè)施， 可以歸入這一類。（ 2） 管網(wǎng)污泥 :來自排水收集系統(tǒng)的污泥。（ 3） 河湖淤泥：來自江河 ,湖泊的污泥。（ 4） 工業(yè)污泥：來自各種工業(yè)生所產(chǎn)生的固體與水、 油、化學(xué)污染、 有機(jī)質(zhì)的混合物。3、在非特指環(huán)境下，污泥一般指市政排水污泥。二、污泥的產(chǎn)生1、廢水的處理是由一系列物理化學(xué)和

2、生物處理過程組成的：1）沉淀（使用或不使用化學(xué)絮凝劑）、過濾、濾清2）通過微生物進(jìn)行好氧和厭氧處理，產(chǎn)生有機(jī)復(fù)合物3）生化脫氮和脫磷4）消化處理并產(chǎn)生沼氣2、在廢水凈化過程中，廢水中的污染物經(jīng)生化降解集中去除。生物處理可將大部分有機(jī)污染物降解為水和氣體（好氧處理產(chǎn)生CO2'O2, 厭氧處理產(chǎn)生 CH4 為住的氣體），金屬污染物（包括重金屬）則不能 處理而集中到污泥中。3、污水中的污染物和營養(yǎng)成分在大量繁殖的細(xì)菌作用下，在化學(xué)藥 劑的作用下形成聚集， 逐漸增大的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)最終在水中沉淀下來， 形 成污泥。 污泥是經(jīng)各級污水處理后產(chǎn)生的固形物， 是污水處理廠不可 避免的副產(chǎn)品。三、污泥的分類

3、1、初沉污泥：是一級處理過程中產(chǎn)生的污泥，也就是在初沉池中沉 淀下來的污泥。含水率一般為 96% 98%。2、剩余污泥：指生化處理等二級處理過程中排放的污泥，含水率一 般為 99.2% 以上。3、消化污泥 :是指初沉污泥、剩余污泥經(jīng)消化處理后達(dá)到穩(wěn)定、無害 化的污泥，其中的有機(jī)物大部分被消化分解，因而不易腐敗，同時(shí)污 泥中的寄生蟲卵和病原微生物被殺滅。4、化學(xué)污泥：指絮凝沉淀和化學(xué)深度處理過程中的污泥，如石灰法 去除磷、酸堿廢水中和以及電解法等產(chǎn)生的沉定物。四、污水污泥的特性1、物理特性 污泥組成為水中懸浮固體經(jīng)不同方式膠結(jié)凝聚而成，結(jié)構(gòu)松散， 形狀不規(guī)則， 比表面積與孔隙率極高 （孔隙率大于

4、 99% ），含水率 高，脫水性差。外觀上具有類似絨毛的分支于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。2、化學(xué)特性生物污泥以微生物為主體，同時(shí)包括混入生活污水泥沙、纖維、動植物殘?bào)w等固體顆粒以及可能吸附的有機(jī)物、金屬、病菌、蟲 卵等物質(zhì)。污泥中也含有植物生長發(fā)育所需的氮、磷、鉀及維持 植物正常生長發(fā)育的多種微量元素和能改良土壤結(jié)構(gòu)的有機(jī)質(zhì) .3、污泥中水分的存在形式機(jī)器性質(zhì)（1）表面吸附水：是由于表面張力的作用吸附在污泥顆粒表面的 水分。（2）間隙水：是污泥顆粒包圍的游離水分，一般占污泥含水量 65% 85% ，這部分水是污泥濃縮的主要對象。（3）毛細(xì)結(jié)合水：是污泥顆粒之間或顆粒裂隙中由于毛細(xì)作用與顆粒直之間結(jié)合在一起的水

5、分，占污泥總含水量約 15%25%。濃縮作用不能講將毛細(xì)結(jié)合水分離，分離毛細(xì)結(jié)合水需要較高的 機(jī)械作用力和能量，如真空過濾、離心分離和擠壓可去除這部分 水分。（4）內(nèi)部結(jié)合水：是包含在污泥中微生物細(xì)胞體內(nèi)的水分，含量 多少與污泥中微生物細(xì)胞體所占比例有關(guān)。 去除這部分水分必須 破壞細(xì)胞膜，使細(xì)胞液滲出，由內(nèi)部結(jié)合水變?yōu)橥獠恳后w，內(nèi)部 結(jié)合水一般只占污泥中總含水量約 10% 左右。4、污泥中有機(jī)質(zhì)的特性及作用（1 ）污泥中有機(jī)質(zhì)含量高約 35% 50% ，容易腐化發(fā)酵、發(fā)臭、 并且顆粒細(xì)小，密度小，呈膠體結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)。污泥膠體顆粒 一般多很細(xì)小， 而且由于表面化學(xué)反應(yīng)， 離子之間形成共價(jià)健或

6、吸附其它離子等原因往往帶有負(fù)電荷。（2）污泥含有能夠改良土壤結(jié)構(gòu)的有機(jī)物及腐殖質(zhì)，所含有的有 機(jī)物和腐殖質(zhì)是一種有價(jià)值的有機(jī)肥料。（3）污泥中的有機(jī)質(zhì)含量隨季節(jié)的不同，其組成有所變化，夏低 冬高。第二部分：污泥調(diào)理一、污泥調(diào)理的類型1、污泥調(diào)理分為化學(xué)調(diào)理法、物理調(diào)理法、生物調(diào)理法三大類。其 中化學(xué)調(diào)理法由于調(diào)節(jié)效果好，操作簡單。運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，因 此受到普遍歡迎。2 、化學(xué)調(diào)理法又稱化學(xué)調(diào)節(jié)， 即加入一定量的調(diào)節(jié)劑， 在污泥膠體 顆粒表面起化學(xué)反應(yīng)，中和污泥顆粒電荷，曾大凝聚力及污泥的粒 徑，從而使水從污泥顆粒表面分離出來。二、調(diào)理藥劑的種類1、常用的化學(xué)調(diào)理劑分無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑。2

7、、無機(jī)絮凝劑包括三氯化鐵、三氯化鋁、硫酸鋁及聚合氯化鋁等。3、有機(jī)絮凝劑包括陽離子聚丙烯酰胺、兩性離子聚丙烯酰胺等。三、調(diào)理藥劑的作用機(jī)理1、化學(xué)調(diào)理法其實(shí)質(zhì)是向污泥中投入各種絮凝劑，使污泥形成顆粒大、空隙多和結(jié)構(gòu)強(qiáng)的泥餅，以利于過濾操作。一般認(rèn)為，絮凝劑對 膠體粒子的作用包括：靜電中和、吸附橋架、卷掃凝聚三種。（1）靜電中和的基本原理是：膠體表面帶有負(fù)電荷，當(dāng)絮凝劑在水中的組分靠近膠粒表面或被吸附到膠粒表面上時(shí)， 即可使膠粒表面的 負(fù)電荷減少或消失，使膠?；ハ嗯鲎舶l(fā)生凝聚。（2）吸附橋架的基本原理是：有機(jī)高分子絮凝劑伸展在水中的線性 聚合物分子鏈上的活性基團(tuán)與膠體表面以氫鍵或其他方式結(jié)合，

8、通過 橋架方式將多個(gè)膠體粒子束縛在聚合物分子的活性鏈和基團(tuán)上。（3）卷掃凝聚的基本原理是：鋁鹽鐵鹽等投加量超過這些金屬的氫 氧化物溶解度時(shí)，生成凝聚狀氧化物，具有網(wǎng)狀表面結(jié)構(gòu)，并且?guī)в?一定正電荷量， 具有一定靜電粘附能力。 膠體粒子在沉淀物生成同時(shí) 被粘附網(wǎng)捕，迅速被掃卷到沉淀物中而沉淀?；瘜W(xué)調(diào)節(jié)是這三種作用綜合的結(jié)果，只是不同絮凝劑起不同作用。2、絮凝沉淀法是選用無機(jī)絮凝劑（如聚合氯化鋁）或有機(jī)高分子絮 凝劑（聚丙烯酰胺， PAM ）配制成水溶液加入污水中，使會產(chǎn)生壓 縮雙電層， 使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性， 膠粒物相互凝聚使微粒 增大，形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積后即在重力作

9、用下 脫離水相沉淀，從而去除廢水中的大量懸浮物， 從而達(dá)到處理的效果。3、有機(jī)高分子絮凝劑（聚丙烯酰胺， PAM ）的作用包括兩個(gè)方面： （1）利于其高分子上所帶電荷與污泥顆粒所帶電荷相反，正負(fù)電荷 中和后使之脫穩(wěn)。（2）利用其分子的長鏈條作用把許多細(xì)小污泥顆粒吸附并纏結(jié)在一 起，結(jié)成較大的顆粒。4、由于污泥膠體可阿力帶有負(fù)電荷，而陽離子型絮凝劑的絮凝作用 是有吸附架橋作用和電荷中和作用兩種機(jī)理產(chǎn)生的， 可以中和污泥中 更多的膠體， 使的出水上清液的濁度更低。 目前使用較多的是聚丙烯 酰胺類陽離子絮凝劑。5、調(diào)節(jié)效果的好壞與調(diào)節(jié)劑種類、投加量以及環(huán)境因素有關(guān)。為提 高分離效果，污泥調(diào)質(zhì)中還使用

10、一類不起混凝作用的助凝集， 如石灰、 硅澡土、木屑、粉煤灰等。助凝劑的作用是調(diào)節(jié)污泥的 ph 值或提供 形成絮體的骨科，改善污泥顆粒的結(jié)構(gòu)，曾強(qiáng)混凝劑的混凝作用。四、影響化學(xué)調(diào)節(jié)絮凝效果的因素1、污泥的組成。主要是指有機(jī)物和無機(jī)物含量的比例，隨著污泥中 有機(jī)物含量的曾加，高分子絮凝劑投加量按比例曾加。2、絮凝劑種類。不同的絮凝劑性能不同，無機(jī)絮凝劑所形成的絮體 密度較大，需要藥劑量大， 適合活性污泥的調(diào)節(jié)，但是會曾加污泥脫 水的設(shè)備容量和污泥數(shù)量； 有機(jī)高分子絮凝劑投加量少， 形成絮體大、 強(qiáng)度高、不易破碎、不會增加泥餅量，但是價(jià)格貴。3、投加量。無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑多存在最佳投加量，小于或

11、大 于最佳投加量絮凝效果多不好。4、ph 值。當(dāng)污泥呈中性時(shí)， 污泥的結(jié)合水會大量曾加， 不利于脫水， 因此，應(yīng)將 ph 值調(diào)節(jié)至 8.5 。加入石灰主要起調(diào)節(jié) ph 值和骨架作 用，同時(shí)利用石灰的不溶物起污泥餅的骨架作用， 使污泥餅保持多空 性，以利于提高污泥脫水的速度。5、溫度變化。溫度變化對無機(jī)物絮凝劑的絮凝效果影響較大，對有 機(jī)絮凝劑的絮凝效果影響較小。6、藥劑投加順序。投加幾種絮凝劑時(shí)，不同的投加順序?qū)π跄Ч灿杏绊憽?、攪拌時(shí)間時(shí)間的控制。每加入一種藥劑都必須控制一定的攪拌時(shí) 間，使其反應(yīng)完全。第三部分：污泥含水率知識一、定義：一般來說， 對于污泥含水率的概念， 我們將污泥看成是

12、由絕干物 質(zhì)與水分兩部分組成的，其相關(guān)的定義如下：1、污泥的含水量：污泥中的水分的含量，以質(zhì)量或體積為單位 （如：公斤、噸、立方米等） 。2、污泥的含水率：污泥中的水分占污泥總質(zhì)量或體積的百分比， 以相對數(shù)表示（ %）。3、污泥的含固量： 污泥中的絕干物質(zhì)的含量， 以質(zhì)量為單位（如： 公斤、噸等）4、污泥的含固率： 污泥中的絕干物質(zhì)占污泥總質(zhì)量或體積的百分 比，以相對數(shù)表示（ %）。二、含水率測定的原理及方法1、原理：污泥的水分測定一般使用加熱干燥法，是將污泥試樣加熱并恒溫至105 C并持續(xù)一定的時(shí)間，使污泥內(nèi)的水分完全蒸發(fā)，使污 泥達(dá)到無水分的絕干狀態(tài)， 通過對污泥加熱前后的質(zhì)量對比， 得出

13、污 泥的含水量及含固量，通過公式計(jì)算出污泥的含水率及含固率。2、方法：取樣后先稱重，然后在烘箱里105 C烘3小時(shí)左右，稱重, 記下數(shù)據(jù)； 繼續(xù)烘 2 小時(shí)后再稱， 直到稱得的重量不變， 稱為達(dá)到恒3、計(jì)算方法：含水量=原重-恒重；含固量=恒重4、注意事項(xiàng)：提高烘干溫度可以縮短烘干時(shí)間，但是溫度多高容易 導(dǎo)致污泥中的有機(jī)物分解揮發(fā)或碳化燒焦，試驗(yàn)數(shù)據(jù)將會發(fā)生偏差, 因此烘干溫度不得超過120 C .三、計(jì)算公式(1)含水率=(3)含水率=(5)含水量=(7)污泥質(zhì)量含水量x污泥質(zhì)100%量1-含固率污泥質(zhì)量x含水率含水量(2)含固率=(4)含固率=(6)含固量=(8)污泥質(zhì)量含水率含固量 x污泥質(zhì) 100量 %1-含水率污泥質(zhì)量x含固率含固量含固率四、污泥含水率的換算污泥在不同的工序會有不同的含水率及含固率，但是污泥的含固量在處理過程中是不變的。因此在得知污泥的重量及含水率的條件 下，可以在不同含水率下污泥的質(zhì)量。計(jì)算過程：得知含水率-計(jì)算 含固率(公式4)-計(jì)算含固量(公式6)-確定污泥新的含水率下 的含固率(公式4 )計(jì)算在新含水率下污泥的質(zhì)量(公式 8)例：求含水率為80%的1噸