環(huán)境工程學(xué)污泥的處理與處置學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1環(huán)境工程學(xué)污泥環(huán)境工程學(xué)污泥(w n)的處理與處置的處理與處置第一頁，共60頁。17.7 污泥污泥(w n)的干化與脫水的干化與脫水17.1 概述概述(i sh)17.2 污泥的分類污泥的分類(fn li)、性質(zhì)與計(jì)算、性質(zhì)與計(jì)算17.3 污泥濃縮污泥濃縮 17.4 污泥的厭氧消化污泥的厭氧消化17.5 污泥的其他穩(wěn)定措施污泥的其他穩(wěn)定措施17.6 污泥的調(diào)理污泥的調(diào)理17.8 污泥的干燥與焚化污泥的干燥與焚化17.9 污泥的有效利用與最終處置污泥的有效利用與最終處置第1頁/共59頁第二頁，共60頁。 污泥的數(shù)量：污泥的數(shù)量：0.3%-0.5%（以含水率（以含水率97%計(jì)）計(jì)） 污泥中

2、的物質(zhì)：有毒有害（蟲卵、微生物、重金屬、有機(jī)物等），污泥中的物質(zhì)：有毒有害（蟲卵、微生物、重金屬、有機(jī)物等）， 有用物質(zhì)（有用物質(zhì)（N、P、K、有機(jī)物等）、有機(jī)物等） 污泥處理污泥處理(chl)的目的：減量化，穩(wěn)定化，無害化及綜合利用的目的：減量化，穩(wěn)定化，無害化及綜合利用 投資：為總投資的投資：為總投資的20-70% 處理處理(chl)方案應(yīng)綜合考慮方案應(yīng)綜合考慮污泥處理污泥處理(chl)的一般原則的一般原則 1.減量化減量化2.穩(wěn)定化穩(wěn)定化3.無害化無害化4.資源化資源化第2頁/共59頁第三頁，共60頁。污泥污泥(w n)處理與處置的基本方法處理與處置的基本方法 污泥污泥(w n)處理與處

3、置的基本流程處理與處置的基本流程 1.濃縮濃縮2.穩(wěn)定穩(wěn)定(wndng)3.調(diào)理調(diào)理4.脫水脫水1.生污泥生污泥濃縮濃縮消化消化自然干化自然干化最終處理最終處理2.生污泥生污泥濃縮濃縮消化消化機(jī)械脫水機(jī)械脫水最終處理最終處理3.生污泥生污泥濃縮濃縮 消化消化最終處置最終處置4.生污泥生污泥濃縮濃縮自然消化自然消化堆肥堆肥最終處置最終處置5.生污泥生污泥濃縮濃縮機(jī)械脫水機(jī)械脫水干燥、焚化處置干燥、焚化處置最終處置最終處置返回返回第3頁/共59頁第四頁，共60頁。17.2 污泥的分類污泥的分類(fn li)、性質(zhì)及計(jì)算、性質(zhì)及計(jì)算污泥污泥(w n)的分類的分類 按成分按成分(chng fn)不同不

4、同 污泥污泥以有機(jī)物為主要成分，含水率高，不易脫水，膠狀結(jié)構(gòu)，親以有機(jī)物為主要成分，含水率高，不易脫水，膠狀結(jié)構(gòu)，親 水物質(zhì)水物質(zhì) 沉渣沉渣以無機(jī)物為主要成分，含水率低，易于脫水，流動(dòng)性差以無機(jī)物為主要成分，含水率低，易于脫水，流動(dòng)性差1.生污泥：生污泥： 初沉池污泥、剩余活性污泥初沉池污泥、剩余活性污泥 （新鮮污泥）、（新鮮污泥）、 腐殖污泥腐殖污泥2.消化污泥（熟污泥）消化污泥（熟污泥）經(jīng)好氧、或厭氧消化處理的污泥經(jīng)好氧、或厭氧消化處理的污泥3.化學(xué)污泥化學(xué)污泥用化學(xué)沉淀法處理污水后產(chǎn)生的沉淀物用化學(xué)沉淀法處理污水后產(chǎn)生的沉淀物 按來源不同按來源不同第4頁/共59頁第五頁，共60頁。污泥的

5、性質(zhì)污泥的性質(zhì)(xngzh)指標(biāo)指標(biāo)3. 揮發(fā)性固體（灼燒減量）揮發(fā)性固體（灼燒減量）有機(jī)物含量有機(jī)物含量 灰分灰分(hu fn)（灼燒殘?jiān)ㄗ茻龤堅(jiān)o機(jī)物含量無機(jī)物含量4. 可消化程度可消化程度表示污泥中可被消化降解的有機(jī)物數(shù)量表示污泥中可被消化降解的有機(jī)物數(shù)量1.定義定義(dngy)：污泥中水分的重量與污泥總重量之比百分?jǐn)?shù)：污泥中水分的重量與污泥總重量之比百分?jǐn)?shù)2.表達(dá)式：表達(dá)式：V1 W1 100-P2 C2 V2 W2 100-P1 C1=其中： V體積；體積； W重量；重量； P含水率；含水率； C固體物濃度固體物濃度 污泥含水率污泥含水率 污泥肥分污泥肥分污泥肥分污泥肥分（N、

6、P、K）和微量元素，土壤改良（腐殖質(zhì)）和微量元素，土壤改良（腐殖質(zhì)）第5頁/共59頁第六頁，共60頁。 濕污泥濕污泥(w n)比重與干污泥比重與干污泥(w n)比重比重P-濕污泥濕污泥(w n)含水率，含水率，%; Pv與與v，:干物質(zhì)中有機(jī)物所占百分比及其比重干物質(zhì)中有機(jī)物所占百分比及其比重f： 無機(jī)物的比重。無機(jī)物的比重。2.濕污泥濕污泥(w n)比重比重1.干污泥比重：干污泥比重：泥中干固體平均比重泥中干固體平均比重s=250/100+1.5Pv= 濕污泥重量濕污泥重量 / 同體積的水重量同體積的水重量 =P+(100-P)/P+(100-P)/s=100s/Ps+(100-P)=250

7、00/250P+(100-P)(100+1.5Pv)干固體中干固體中 100/s=Pv/v+(100-Pv)/ f 污泥重金屬離子含量污泥重金屬離子含量二級(jí)處理后，二級(jí)處理后，50%重金屬存在污泥中，注意重金屬離子不超標(biāo)問題。重金屬存在污泥中，注意重金屬離子不超標(biāo)問題。第6頁/共59頁第七頁，共60頁。污泥污泥(w n)量的計(jì)算量的計(jì)算 初沉池污泥初沉池污泥(w n)量量 剩余剩余(shngy)活性污泥量活性污泥量 其中：其中： X揮發(fā)性剩余污泥量（揮發(fā)性剩余污泥量（kg/d）干重）干重 f=MLVSS/MLSS=0.75 Xr回流污泥濃度（回流污泥濃度（g/l）其中：其中：Q污水流量污水流量

8、(m/d) 去除率（去除率（%） C0進(jìn)水懸浮物濃度（進(jìn)水懸浮物濃度（mg/l） P含水率含水率 沉淀污泥密度沉淀污泥密度(kg/m)V(m/d)=100C0Q/10(100-P)Qs=X / fXr第7頁/共59頁第八頁，共60頁。污泥流動(dòng)的水力特性污泥流動(dòng)的水力特性(txng)與水力條件與水力條件 污泥流動(dòng)的水力污泥流動(dòng)的水力(shul)特征特征 污泥污泥(w n)的輸送的輸送1.含水率含水率99%的狀態(tài)，流動(dòng)的特性接近水流的狀態(tài)，流動(dòng)的特性接近水流2.層流時(shí)，阻力很大。紊流狀態(tài)時(shí)，阻力較小。層流時(shí)，阻力很大。紊流狀態(tài)時(shí)，阻力較小。 設(shè)計(jì)時(shí)，要用大流速，處于紊流狀態(tài)，下臨界速度設(shè)計(jì)時(shí)，要用

9、大流速，處于紊流狀態(tài)，下臨界速度1.1m/s，上臨界速度，上臨界速度1.4m/s；因此污泥管道的最小設(shè)計(jì)流速；因此污泥管道的最小設(shè)計(jì)流速1.0-2.0m/s。1、管道輸送、管道輸送 輸送的目的地很穩(wěn)定輸送的目的地很穩(wěn)定 污泥的流動(dòng)性很好，含水率較高污泥的流動(dòng)性很好，含水率較高 所含油脂成分較少所含油脂成分較少,污泥的腐蝕性低污泥的腐蝕性低 污泥的流量較大污泥的流量較大30m/h重力管道重力管道坡度坡度0.01-0.02，d不小于不小于200mm 駁船駁船適用于不同的含水率的污泥適用于不同的含水率的污泥2、污泥輸送設(shè)備、污泥輸送設(shè)備（1）隔膜泵）隔膜泵 （2）螺旋泵等）螺旋泵等第8頁/共59頁第

10、九頁，共60頁。 污泥流動(dòng)污泥流動(dòng)(lidng)的水力計(jì)算的水力計(jì)算1、壓力輸送管道的沿程水頭損失壓力輸送管道的沿程水頭損失 哈森哈森紊流公式紊流公式 hf=6.82(L/D1.17)(v/CH)1.85 其中：其中： hf沿程損失（沿程損失（m） L長(zhǎng)度（長(zhǎng)度（m） D管徑管徑 CH哈森系數(shù)，由污泥濃度決定哈森系數(shù)，由污泥濃度決定2、壓力輸送管的局部水頭損失、壓力輸送管的局部水頭損失 hi=V/2g (廠外主要沿程損失廠外主要沿程損失)返回返回第9頁/共59頁第十頁，共60頁。17.3 污泥污泥(w n)濃縮濃縮1.初沉池污泥含水率：95-97% 剩余污泥含水率：達(dá)99%以上(yshng)2

11、.濃縮池的目的: 減小容積3.污泥的水分： 顆粒間隙水70% 毛細(xì)水（顆粒間毛細(xì)內(nèi)的水） 20% 污泥顆粒吸附水和顆粒內(nèi)部水 10%4.降低含水率的方法 濃縮法：降低污泥中的間隙水（濃縮是為了減容） 脫水和自然干化法：脫去毛細(xì)水 干燥與焚燒法：吸附水和內(nèi)部水第10頁/共59頁第十一頁，共60頁。污泥污泥(w n)重力濃縮重力濃縮 重力重力(zhngl)濃縮理論濃縮理論1.迪克（迪克（Dick）理論）理論(lln) 固體通量固體通量單位時(shí)間內(nèi)，通過單位面積的固體重量單位時(shí)間內(nèi)，通過單位面積的固體重量kg/m.h 通過濃縮池任一濃縮斷面通過濃縮池任一濃縮斷面i的固體通量的固體通量G等于向下流固體通

12、量等于向下流固體通量Gu和和 自重壓密固體通量自重壓密固體通量Gi之和：之和： G=Gu+Gi=uCi+ViCi 向下流固體通量（底流牽動(dòng)通量）向下流固體通量（底流牽動(dòng)通量） Gu=uCi 式中式中 Ci通過通過1-1斷面的污泥斷面的污泥 固體濃度固體濃度(kg/m)； u向下流流速向下流流速(m/h)第11頁/共59頁第十二頁，共60頁。自重壓密固體通量（固體舒流通量）自重壓密固體通量（固體舒流通量） Gi=ViCi Vi為固體濃度為為固體濃度為Ci時(shí)的界面沉速，當(dāng)時(shí)的界面沉速，當(dāng)Ci0.2Mpa 污泥面污泥面0.2-0.3 m以下，吸泥量（生）以下，吸泥量（生）1：3-5，池，池 徑大于徑

13、大于10m，可設(shè)，可設(shè)21m以上以上(yshng)的水射器。的水射器。 聯(lián)合攪拌（推薦使用）聯(lián)合攪拌（推薦使用） 生污泥加溫與沼氣攪拌生污泥加溫與沼氣攪拌 沼氣攪拌沼氣攪拌 5-7m/min.1000m池容，氣流速度池容，氣流速度7-15m/s第25頁/共59頁第二十六頁，共60頁。第26頁/共59頁第二十七頁，共60頁。第27頁/共59頁第二十八頁，共60頁。 加熱設(shè)備加熱設(shè)備(shbi)(shbi)及計(jì)及計(jì)算算1.加溫方法(fngf)： 直接通入熱水及蒸氣 ，增加含水率，局部污泥溫度高 盤管加熱盤管外壁結(jié)殼 內(nèi)外套管加熱2.熱工計(jì)算： 所需總熱量：提高生污泥溫度的耗熱量 Q1 池體本身的耗

14、熱量 Q2 管道，熱交換等耗熱量 Q3 熱交換器的設(shè)計(jì) 熱水鍋爐的選擇第28頁/共59頁第二十九頁，共60頁。1.方法：方法： 投配率投配率 消化消化(xiohu)池有機(jī)負(fù)荷池有機(jī)負(fù)荷 2. 計(jì)算計(jì)算 V= w/n （W每日投加新鮮污泥量）每日投加新鮮污泥量） V=Sv/S Sv為新鮮污泥中揮發(fā)性有機(jī)物重量為新鮮污泥中揮發(fā)性有機(jī)物重量 S為單位池容內(nèi)均勻分解為單位池容內(nèi)均勻分解(fnji)有機(jī)物的數(shù)量（揮發(fā)性有機(jī)物負(fù)荷）有機(jī)物的數(shù)量（揮發(fā)性有機(jī)物負(fù)荷） 中溫消化中溫消化 S0.6-1.5kg/m.d 高溫消化高溫消化 S2.0-2.5kg/lm.d 消化容積消化容積(rngj)(rngj)計(jì)算

15、計(jì)算第29頁/共59頁第三十頁，共60頁。消化池的運(yùn)行消化池的運(yùn)行(ynxng)管理管理 消化消化(xiohu)(xiohu)污泥的培養(yǎng)與馴化污泥的培養(yǎng)與馴化 正常正常(zhngchng)(zhngchng)運(yùn)行的化學(xué)指標(biāo)運(yùn)行的化學(xué)指標(biāo)1.逐步培養(yǎng)法逐步培養(yǎng)法 初沉污泥初沉污泥+濃縮后的活性污泥濃縮后的活性污泥投入消化池投入消化池加熱加熱30-40d2.一次培養(yǎng)法一次培養(yǎng)法 池塘污泥，經(jīng)池塘污泥，經(jīng)22mm孔徑過濾后投入孔徑過濾后投入 1.產(chǎn)氣量（產(chǎn)氣量（CO230%、CH450%） 2.投配污泥含水率投配污泥含水率94-96%3.有機(jī)物含量有機(jī)物含量60-70%4.有機(jī)物分解程度有機(jī)物分解程

16、度45-55%5.脂肪酸與總堿度脂肪酸與總堿度2000mg/l6.NH3N 500-1000mg/l第30頁/共59頁第三十一頁，共60頁。 正常正常(zhngchng)(zhngchng)運(yùn)行控制參數(shù)運(yùn)行控制參數(shù) 維護(hù)維護(hù)(wih)(wih)與管理與管理1.投配率，溫度；投配率，溫度；2.攪拌攪拌:連續(xù)或間歇攪拌；連續(xù)或間歇攪拌；3.排泥（先排上清液，再排泥）排泥（先排上清液，再排泥）,池內(nèi)污泥池內(nèi)污泥(w n)濃度不低于濃度不低于30g/l；4.正常沼氣氣壓：正常沼氣氣壓：1177-1961Pa.1.保溫、防止在空氣中的保溫、防止在空氣中的CH4占空氣占空氣5-16%，避免爆炸。，避免爆炸

17、。2.高溫甲烷菌不能用中溫條件下的甲烷菌直接接種高溫甲烷菌不能用中溫條件下的甲烷菌直接接種,但可馴化馴化但可馴化馴化 時(shí)，升溫速度為時(shí)，升溫速度為1 /h，最佳達(dá)到，最佳達(dá)到533.原因：溫度高于原因：溫度高于38，中溫甲烷菌大量死亡，污泥易變質(zhì)，中溫甲烷菌大量死亡，污泥易變質(zhì)4.人工加堿控制人工加堿控制PH6.5-7.5，第31頁/共59頁第三十二頁，共60頁。 消化消化(xiohu)(xiohu)池的異常池的異?，F(xiàn)象現(xiàn)象1.產(chǎn)氣量下降產(chǎn)氣量下降底物不足底物不足排泥量過大排泥量過大消化池溫度低消化池溫度低消化池容積減少消化池容積減少有機(jī)酸積累，堿度不足有機(jī)酸積累，堿度不足2.上清液水質(zhì)惡化上

18、清液水質(zhì)惡化 原因：排泥量不夠，固體負(fù)荷過大，攪拌過度原因：排泥量不夠，固體負(fù)荷過大，攪拌過度3.沼氣的氣泡異常沼氣的氣泡異常 大量氣泡噴出大量氣泡噴出: 浮渣層過厚浮渣層過厚 啤酒泡啤酒泡：排泥量大排泥量大,負(fù)荷過高負(fù)荷過高 不起泡：中止投配污泥。不起泡：中止投配污泥。返回返回第32頁/共59頁第三十三頁，共60頁。17.5 污泥污泥(w n)的其他穩(wěn)定措施的其他穩(wěn)定措施污泥污泥(w n)的好氧消化的好氧消化 既不在投加底物的條件下，對(duì)污泥進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的曝氣，使污泥中的微既不在投加底物的條件下，對(duì)污泥進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的曝氣，使污泥中的微生物處于內(nèi)源呼吸的階段生物處于內(nèi)源呼吸的階段(jidun)，

19、自由產(chǎn)酸。，自由產(chǎn)酸。 好氧消化好氧消化 好氧消化的優(yōu)點(diǎn)好氧消化的優(yōu)點(diǎn) 可生物降解有機(jī)物的降解程度高；上清液的可生物降解有機(jī)物的降解程度高；上清液的BOD濃度低；濃度低； 消化污泥量少，穩(wěn)消化污泥量少，穩(wěn)定，易脫水；定，易脫水； 消化池運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物費(fèi)用低。消化池運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物費(fèi)用低。 好氧消化的缺點(diǎn)好氧消化的缺點(diǎn)能耗高；不能回收沼氣；分解程度隨溫度變化大；能耗高；不能回收沼氣；分解程度隨溫度變化大；重力濃縮時(shí)，上清液濃度高重力濃縮時(shí)，上清液濃度高； 需要說明的問題需要說明的問題 對(duì)高泥齡的消化污泥效果不佳；好氧消化的曝氣時(shí)間對(duì)高泥齡的消化污泥效果不佳；好氧消化的曝氣時(shí)間10d左右

20、，左右，BOD5去除去除率率50%；用于小型污水廠；用于小型污水廠第33頁/共59頁第三十四頁，共60頁。 好氧消化好氧消化(xiohu)(xiohu)的機(jī)理的機(jī)理 好氧消化池的構(gòu)造好氧消化池的構(gòu)造(guzo)(guzo)及工藝及工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) C5H7NO2+7O2 5CO2+3H2O+H+NO3- 氧化(ynghu)1Kg細(xì)胞質(zhì)需氧2Kg，處于內(nèi)源呼吸期，H+上升時(shí)，需調(diào)節(jié)堿度，PH值=7；DO值不大于2mg/l;充分?jǐn)嚢琛?1 、好氧消化池的構(gòu)造、好氧消化池的構(gòu)造 高高34m,底坡坡度底坡坡度I0.25,鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓34m,與完全混合式活性污與完全混合式活性污泥法曝氣池相同。泥

21、法曝氣池相同。2 、好氧消化需空氣量的計(jì)算、好氧消化需空氣量的計(jì)算 (1)自身氧化；需空氣量自身氧化；需空氣量 (2)消化攪拌，消化攪拌， 0.06m3/minm3 第34頁/共59頁第三十五頁，共60頁。其中：其中： -dX/dt：可生物降解的揮發(fā)性固體的分解速率，：可生物降解的揮發(fā)性固體的分解速率，g.vss/L.d X：在：在t時(shí)刻的可生物降解的揮發(fā)性固體濃度時(shí)刻的可生物降解的揮發(fā)性固體濃度(nngd)，g.vss/L Kd：內(nèi)源呼吸速率常數(shù)，：內(nèi)源呼吸速率常數(shù)，d-1 .3 、好氧消化池設(shè)計(jì)、好氧消化池設(shè)計(jì)(1) 內(nèi)源呼吸段，一級(jí)反應(yīng)內(nèi)源呼吸段，一級(jí)反應(yīng)-dX/dt=KdX(2) 好氧

22、消化池容積好氧消化池容積(rngj)計(jì)算計(jì)算 以微生物停留時(shí)間以微生物停留時(shí)間或或c計(jì)算計(jì)算(j sun) (活性污泥活性污泥c 1015d，初沉池混合，初沉池混合c 1520d) 以有機(jī)負(fù)荷以有機(jī)負(fù)荷S為參數(shù)計(jì)算為參數(shù)計(jì)算V V= Q0 X0/S 式中式中 Q0進(jìn)入好氧消化池生污泥量，進(jìn)入好氧消化池生污泥量，m3d； S有機(jī)負(fù)荷，有機(jī)負(fù)荷，0.382.24KgVSS/m3d第35頁/共59頁第三十六頁，共60頁。污泥污泥(w n)堆肥堆肥返回返回第36頁/共59頁第三十七頁，共60頁。17.6 污泥污泥(w n)的調(diào)理的調(diào)理 污泥的調(diào)理使用于所有(suyu)污泥（原污泥，消化污泥）但效果不同

23、。 化學(xué)法（有機(jī)，無機(jī)）；化學(xué)法（有機(jī)，無機(jī)）； 物理法（加壓，粉石灰物理法（加壓，粉石灰(shhu)）；）； 熱工法（冷凍，熱處理），熱工法（冷凍，熱處理）， 其他方法（超聲波處理）其他方法（超聲波處理） 污泥的調(diào)理污泥的調(diào)理污泥預(yù)先處理的過程污泥預(yù)先處理的過程 調(diào)理的目的調(diào)理的目的 改善污泥脫水性能，減少水與污泥固體顆粒之間的結(jié)合力，加速污泥脫改善污泥脫水性能，減少水與污泥固體顆粒之間的結(jié)合力，加速污泥脫水過程。如果沒有預(yù)先的處理，則絕大多數(shù)污泥脫水是非常困難水過程。如果沒有預(yù)先的處理，則絕大多數(shù)污泥脫水是非常困難 不同污泥的調(diào)理不同污泥的調(diào)理 污泥調(diào)理的方法污泥調(diào)理的方法第37頁/共59

24、頁第三十八頁，共60頁?；瘜W(xué)化學(xué)(huxu)調(diào)理法調(diào)理法 加混凝劑，助凝劑等化學(xué)藥劑(yoj)，使顆粒凝聚，比阻降低，改善脫水性能，是最常用的工藝。 定義定義(dngy)(dngy) 化學(xué)藥劑化學(xué)藥劑1.無機(jī)藥劑：鋁鹽，鐵鹽及其高分子聚合物（無機(jī)藥劑：鋁鹽，鐵鹽及其高分子聚合物（PAC），經(jīng)常投加石），經(jīng)常投加石 灰，調(diào)節(jié)灰，調(diào)節(jié)PH，硬度。，硬度。2.有機(jī)藥劑：高分子量的水解性的聚合物，人工合成的效果好有機(jī)藥劑：高分子量的水解性的聚合物，人工合成的效果好(PAM)3.助凝劑：一般不起混凝效果，調(diào)節(jié)污泥的助凝劑：一般不起混凝效果，調(diào)節(jié)污泥的PH值，供給污泥網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，值，供給污泥網(wǎng)格結(jié)構(gòu)， 改變

25、污泥顆粒結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)絮體強(qiáng)度。改變污泥顆粒結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)絮體強(qiáng)度。 適用無機(jī)藥劑應(yīng)注意的問題適用無機(jī)藥劑應(yīng)注意的問題調(diào)理后的調(diào)理后的PH 值值7污泥調(diào)理操作控制（避免剪切力和渦流）污泥調(diào)理操作控制（避免剪切力和渦流）污泥輸送專用隔膜泵。污泥輸送專用隔膜泵。反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間(加鋁鹽加鋁鹽5min,加石灰加石灰10min),脫水前濃縮池脫水前濃縮池(30min90min)第38頁/共59頁第三十九頁，共60頁。熱處理法熱處理法冷凍冷凍(lngdng)溶解法溶解法淘洗淘洗(to x)法法 污泥經(jīng)熱處理后即可起到調(diào)理的作用，又可起到穩(wěn)定的作用，可使有機(jī)物污泥經(jīng)熱處理后即可起到調(diào)理的作用，又可起到穩(wěn)定的作用，

26、可使有機(jī)物分解，破壞膠體顆粒穩(wěn)定性，污泥內(nèi)部水與吸附水被釋放，比阻降低，脫水分解，破壞膠體顆粒穩(wěn)定性，污泥內(nèi)部水與吸附水被釋放，比阻降低，脫水性能大大改善性能大大改善(gishn)，寄生蟲卵、致病菌與病毒等可被殺滅。，寄生蟲卵、致病菌與病毒等可被殺滅。 含有大量水分的污泥冷凍，使溫度下降至凝固點(diǎn)以下，污泥開始凍結(jié)，然含有大量水分的污泥冷凍，使溫度下降至凝固點(diǎn)以下，污泥開始凍結(jié)，然后加熱溶解。后加熱溶解。 適用于消化污泥的預(yù)處理，適用于消化污泥的預(yù)處理，返回返回第39頁/共59頁第四十頁，共60頁。17.7 污泥污泥(w n)的干化與脫水的干化與脫水脫水脫水(tu shu)的基本原理與比阻的基本

27、原理與比阻1.原理：壓力差原理：壓力差 靜壓力（干化場(chǎng)）靜壓力（干化場(chǎng)） 一面造成負(fù)壓（真空吸濾脫水）一面造成負(fù)壓（真空吸濾脫水） 加壓污泥加壓污泥(w n)把水分壓過介質(zhì)（壓濾機(jī)）把水分壓過介質(zhì)（壓濾機(jī)） 造成離心（離心脫水機(jī)）造成離心（離心脫水機(jī)）2.卡門過濾基本方程式卡門過濾基本方程式 式中式中 V濾液體積，濾液體積，m3 t過濾時(shí)間，過濾時(shí)間，s p過濾壓力，過濾壓力，kg/m2 A過濾面積，過濾面積，m2 濾液的動(dòng)力粘滯度，濾液的動(dòng)力粘滯度，kgs/m2 濾過單位體積的濾液在過濾介質(zhì)中截留的干固體重量濾過單位體積的濾液在過濾介質(zhì)中截留的干固體重量 r比阻，單位過濾面積上，單位干重濾餅

28、所具有的阻力比阻，單位過濾面積上，單位干重濾餅所具有的阻力 Rf過濾介質(zhì)的阻抗，過濾介質(zhì)的阻抗，1/m2 基本原理基本原理 t/V=rV/2PA2 +Rf/PA第40頁/共59頁第四十一頁，共60頁。 比阻比阻1.比阻比阻:單位過濾面積上，單位干重濾餅單位過濾面積上，單位干重濾餅 所具有的阻力稱比阻；所具有的阻力稱比阻；2. 在壓力一定的情況在壓力一定的情況(qngkung)下，下，t/V與與V成直線關(guān)系，通過試驗(yàn)可以求得比成直線關(guān)系，通過試驗(yàn)可以求得比阻阻 t/V abv0 1.是指濾餅中的固體重量是指濾餅中的固體重量(zhngling)與原污泥中固體重量與原污泥中固體重量(zhngling

29、)的的比值比值 R= QkCk/ Q0C0 100% R= Ck(C0- Cf)/ C0(Ck- Cf) 100% 固體固體(gt)(gt)回收率回收率第41頁/共59頁第四十二頁，共60頁。 污泥脫水過濾污泥脫水過濾(gul)(gul)產(chǎn)率產(chǎn)率的計(jì)算的計(jì)算1. 過濾產(chǎn)率的定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間過濾產(chǎn)率的定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間(shjin)在單位過濾面積上產(chǎn)生的濾餅干在單位過濾面積上產(chǎn)生的濾餅干重量，單重量，單 位為位為kg/(m2s),2. 過濾產(chǎn)率決定于污泥性質(zhì)，壓濾動(dòng)力，預(yù)處理方法，過濾阻力及過濾過濾產(chǎn)率決定于污泥性質(zhì)，壓濾動(dòng)力，預(yù)處理方法，過濾阻力及過濾面積。面積。 L=(2Pm/rtc)1/2 m=

30、t/tc 式中式中 L過濾產(chǎn)率，過濾產(chǎn)率，kg/(m2s)； P過濾壓力，過濾壓力，N/m2； t過濾時(shí)間過濾時(shí)間(shjin)，s； tc過濾周期，過濾周期，s； 濾液動(dòng)力粘滯度，濾液動(dòng)力粘滯度，kgs/m2第42頁/共59頁第四十三頁，共60頁。污泥污泥(w n)自然干化自然干化 1 、確定、確定(qudng)總面積數(shù)與分塊數(shù)總面積數(shù)與分塊數(shù) 2 、 面積負(fù)荷面積負(fù)荷m3/m2a 3 、分塊數(shù)等于干化場(chǎng)數(shù)、分塊數(shù)等于干化場(chǎng)數(shù) 污泥自然污泥自然(zrn)(zrn)干化場(chǎng)的分類與構(gòu)造干化場(chǎng)的分類與構(gòu)造自然沉淀和人工濾層自然沉淀和人工濾層 干化場(chǎng)的脫水特點(diǎn)干化場(chǎng)的脫水特點(diǎn)1 、滲透，蒸發(fā)、滲透，

31、蒸發(fā) 滲透（滲透（23d完成）完成） 含水率下降到含水率下降到85% 蒸發(fā)（約蒸發(fā)（約1周完成）周完成） 含水率下降到含水率下降到75%。 2 、影響因素、影響因素 ： 氣候條件（降雨量，蒸發(fā)量）消化污泥滲透性能好；氣候條件（降雨量，蒸發(fā)量）消化污泥滲透性能好； 污泥性質(zhì)：初沉池污泥主要依靠蒸發(fā)脫水。污泥性質(zhì)：初沉池污泥主要依靠蒸發(fā)脫水。 干化場(chǎng)的設(shè)計(jì)干化場(chǎng)的設(shè)計(jì)第43頁/共59頁第四十四頁，共60頁。第44頁/共59頁第四十五頁，共60頁。污泥污泥(w n)的機(jī)械脫水的機(jī)械脫水1.污泥的親水性、帶負(fù)電荷的膠體顆粒、高比污泥的親水性、帶負(fù)電荷的膠體顆粒、高比(o b)阻值；阻值；2.污泥水和污

32、泥顆粒通過分子間不同類型力結(jié)合在一起；3.此結(jié)合力的大小與所結(jié)合的水量、膠體物質(zhì)和膠狀物質(zhì)的含量(hnling)、污泥 中固體顆粒粒徑有關(guān) 適用適用 方法方法1 .真空過濾脫水真空過濾脫水 主要應(yīng)用于經(jīng)過預(yù)處理后初次沉淀污泥，化學(xué)污泥及消化主要應(yīng)用于經(jīng)過預(yù)處理后初次沉淀污泥，化學(xué)污泥及消化 污泥的脫水。污泥的脫水。2 .壓濾脫水壓濾脫水 板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī) ：構(gòu)造簡(jiǎn)單，適用于各種污泥，不能連續(xù)運(yùn)行：構(gòu)造簡(jiǎn)單，適用于各種污泥，不能連續(xù)運(yùn)行。3 .滾壓脫水滾壓脫水帶式壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī) 帶式壓濾機(jī)，壓力加在濾布上，目前應(yīng)用最多，可連續(xù)生產(chǎn)，不需要安裝加帶式壓濾機(jī)，壓力加在濾布上，目前應(yīng)用最多，可連續(xù)生產(chǎn)，不需要安裝加壓設(shè)備，動(dòng)力消耗少壓設(shè)備，動(dòng)力消耗少. 第45頁/共59頁第四十六頁，共60頁。第46頁/共59頁第四十七頁，共60頁。第47頁/共59頁第四十八頁，共60頁。第48頁/共59頁第四十九頁，共60頁。第4