污泥的處理與處置-PPT課件

1、 污泥的處理與處置 第1節(jié) 污泥的分類、性質(zhì)與產(chǎn)生量 第2節(jié) 污泥處理處置基本方法 第3節(jié) 污泥濃縮第4節(jié) 污泥的穩(wěn)定 第5節(jié) 污泥的調(diào)理 第6節(jié) 污泥脫水第7節(jié) 污泥的干燥與焚燒 第8節(jié) 污泥的處置與資源化 污泥的處理和處置目的就是要通過適當?shù)募夹g措施，使污泥得到再利用或以某種不損害環(huán)境的形式重新返回到自然環(huán)境中。第1節(jié) 污泥的分類、性質(zhì)與產(chǎn)生量1、污泥的分類 、性質(zhì)及主要指標來源處理目的柵渣沉砂池沉渣初沉池污泥二沉池生物污泥富含有機物，容易腐化、破壞環(huán)境，必須妥善處置降低含水率，使其變流態(tài)為固態(tài)，同時減少數(shù)量穩(wěn)定有機物，使其不易腐化，避免對環(huán)境造成二次污染。 城市污水廠產(chǎn)生的污泥量約為處理

2、水體積的1%左右（0.5%1.5%）,含水率99.2%左右。污泥性質(zhì)表征參數(shù)含水率與含固率揮發(fā)性固體污泥中的有毒有害物質(zhì)污泥的脫水性能含水率是污泥中水含量的百分數(shù)，含固率則是污泥中固體或干泥含量的百分數(shù)含水率在85以上呈流態(tài),65 85時呈塑態(tài)，低于60呈固態(tài)當含水率變化時，可近似地用下式計算濕污泥的體積：污泥性質(zhì)表征參數(shù)含水率與含固率揮發(fā)性固體污泥中的有毒有害物質(zhì)污泥的脫水性能揮發(fā)性固體(用VSS表示)，指污泥在600C能被燃燒，并以氣體逸出的那部分固體，反映污泥的穩(wěn)定化程度用比阻(r)或毛細吸水時間(CST)評價重金屬約50%轉移到污泥中，污泥作為肥料，重金屬離子含量應不超過“農(nóng)用污泥標準

3、”GB4284-84 2、污泥中的水分及其對污泥處理的影響1. 污泥中的水分(1) 游離水:存在于污泥顆粒間隙中的水，稱為間隙水或游離水，約占污泥水分的70左右。這部分水一般借助外力可與泥粒分離。(2) 毛細水:存在于污泥顆粒間的毛細管中，稱為毛細水，約占污泥水分的20左右。也有可能用物理方法分離出來。(3) 內(nèi)部水:黏附于污泥顆粒表面的附著水和存在于其內(nèi)部(包括生物細胞內(nèi)的水)的內(nèi)部水，約占污泥中水分的10左右。有干化才能分離，但也不完全。2. 污泥中的水分對污泥處理的影響污泥處理的方法取決于污泥含水率和最終的處置方式。污泥的含水率與污泥狀態(tài)2、污泥量城市污水廠污泥量的計算以下表所列的經(jīng)驗數(shù)

4、據(jù)為基礎。污泥種類污泥量/(Lm-3)含水率/%密度/(kgL-1)沉砂池的沉砂0.03601.5初次沉淀池污泥14259597.51.0151.02二次沉淀池污泥（生物膜法）7996981.02二次沉淀池污泥（活性污泥法）102199.299.61.0051.008公式估算1. 初沉污泥量式中：V初沉污泥量，m3/d；qv污水流量， m3/d；沉淀池中懸浮物的去除率，%；0進水中懸浮物濃度，mg/L；P污泥含水率，%；污泥密度，以1000kg/m3計；S每人每天產(chǎn)生的污泥量,一般采用0.30.8L/（d人）;N設計人口數(shù)，人。2. 剩余活性污泥量(活性污泥法) (1) 剩余活性污泥量以VSS

5、(揮發(fā)性固體)計: (2) 剩余活性污泥量以SS計: (3) 剩余活性污泥量以體積計:公式估算3、污泥的水力特性及其輸送 污泥輸送中的阻力與流速和粘滯力有關，且粘滯力不為常數(shù)，為非牛頓流體。 污泥在輸送時的流態(tài)分為層流和紊流。 層流區(qū)的摩阻損失隨著污泥的含固率、揮發(fā)固體的含量提高和溫度降低而增大。 紊流區(qū)時認為摩阻損失對污泥和水相同而不致產(chǎn)生有影響的誤差。 一般流速至少為0.8m/s，太小的流速導致摩阻損失更大；流速不大于2.4m/s，流速太高不僅摩阻損失大，而且易磨損管道內(nèi)壁。不同類型的污泥的壓頭損失的乘數(shù)含水率/ %vmin/(m.s-1)含水率/ %vmin/(m.s-1)D=15025

6、0mmD=300400mmD=150250mmD=300400mm901.51.6951.01.1911.41.5960.91.0921.31.4970.80.9931.21.3980.70.8941.11.2壓力輸泥管最小設計流速對于長距離輸送，可采用如下紊流公式計算：式中:hf沿程摩阻損失，m； L管道長度，m； D管道直徑，m。第2節(jié) 污泥處理處置基本方法污泥處理處置的原則 1使污水廠能正常運行；2使有害有毒物質(zhì)得到妥善處理或利用；3使有機物得到穩(wěn)定處理；4綜合利用，變害為利；總原則減量、穩(wěn)定、無害化及綜合利用污泥處理處置常見工藝 1生污泥濃縮消化自然干化最終處理；2生污泥濃縮自然干化堆

7、肥最終處理；3生污泥濃縮消化機械脫水最終處理；4生污泥濃縮機械脫水干燥焚燒最終處理；5生污泥濕污泥池最終處理；6生污泥濃縮消化最終處理 污泥濃縮是降低污泥含水率、減少污泥體積的有效方法。 污泥濃縮主要減縮污泥的間隙水。方法重力濃縮氣浮法離心法第3節(jié) 污泥濃縮一、重力濃縮重力濃縮主要用于濃縮剩余活性污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。1. 間隙式污泥濃縮池 設計參數(shù)：停留時間一般為912h。 濃縮池的上清液，應回到初沉池前重新處理。2. 連續(xù)式污泥濃縮池 連續(xù)運行的濃縮池可采用沉淀池的形式，一般為豎流式(或輻流式)。設計參數(shù):濃縮池的固體通量kg/(m2h)或kg/(m2d)水力負荷m3/(

8、m2h)或m3/(m2d)水力停留時間(h或d)有刮泥機及攪動柵的連續(xù)重力濃縮池 1-中心進泥管；2-上清液溢流管；3-排泥管；4-刮泥機二、 氣浮濃縮法 氣浮濃縮是依靠微小氣泡與污泥顆粒產(chǎn)生黏附作用，使污泥顆粒的密度小于水而上浮，并得到濃縮。1. 氣浮濃縮系統(tǒng)的組成 氣浮濃縮系統(tǒng)主要由加壓溶氣裝置和氣浮分離裝置兩部分組成。2. 氣浮濃縮法的主要設計參數(shù)主要設計參數(shù):污泥負荷氣固比水力負荷回流比單位時間內(nèi)，通過氣浮池斷面的干固體量，單位為kg/（m2.h）或kg/（m2.d）氣浮池污泥負荷:污泥種類負荷/（kg.m-2.d-1)空氣曝氣的活性污泥2575空氣曝氣的活性污泥經(jīng)沉淀后50100純氧

9、曝氣的活性污泥經(jīng)沉淀后6015050%的初沉污泥+50%的活性污泥經(jīng)沉淀后100200初次沉淀池污泥至2602. 氣浮濃縮法的主要設計參數(shù)主要設計參數(shù):污泥負荷氣固比水力負荷回流比溶氣水經(jīng)減壓釋放出的空氣量與需濃縮的固體量之質(zhì)量比，常用As表示；用于污泥濃縮一般取0.010.042. 氣浮濃縮法的主要設計參數(shù)主要設計參數(shù):污泥負荷氣固比水力負荷回流比單位時間內(nèi)，通過氣浮池斷面的處理水量，單位為m3/(m2.h)為 m3/(m2.d)，一般4080m3/(m2.d)或 23.5 m3/(m2.h)。2. 氣浮濃縮法的主要設計參數(shù)主要設計參數(shù):污泥負荷氣固比水力負荷回流比加壓溶氣水量與需要濃縮的污

10、泥量的體積比，通常以R表示，用于污水處理時取25%50% ，用于污泥濃縮需計算確定重力濃縮與氣浮濃縮的比較 優(yōu) 點缺 點重力濃縮運行費用低，系統(tǒng)簡單，管理簡單停留時間長、池容大，污泥可能腐化發(fā)臭和脫N上浮氣浮濃縮停留時間短，池容小，污泥不會腐化發(fā)臭和脫N上浮運行費用高，系統(tǒng)復雜，管理麻煩 例：某廢水處理廠的剩余活性污泥量為240m3/d，含水率為99.3%，泥溫20C?，F(xiàn)采用回流加壓溶氣氣浮法濃縮污泥，要求含固率達到4%，壓力容器罐的表壓p為3105Pa。試計算氣浮濃縮池的面積A和回流比R。若濃縮裝置改為每周運行7d，每天運行16h，計算氣浮池面積。解：設計一座矩形的平流氣浮濃縮池污泥流量qv

11、=240m3/d=10m3/h氣浮濃縮池面積A污泥負荷取75kg/(m2.d)，污泥密度為1000kg/m3,則氣浮濃縮計算示例2. 回流比R據(jù)經(jīng)驗，氣固比As取0.02。采用裝設填料的壓力罐，溶解效率f=0.9。20時，空氣飽和溶解度：入流污泥濃度0為7000g/m3代入（20-7）式：回流水量： 溶氣罐凈體積（不包括填料）按溶氣水停留3min計算，則：以水力負荷校核氣浮池面積：符合要求。3. 若濃縮池每天運行16h，則流量污泥負荷仍取75kg/(m2.d)=3.125kg/(m2.h)，則回流比（R）仍為380%?；亓魉浚喝軞夤迌趔w積：以水力負荷校核氣浮池面積：符合要求。三、離心濃縮法原

12、 理利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋轉的離心機中受到不同的離心力而使兩者分離，達到濃縮的目的效果指標出泥含固率，3min停留時間，含固率可達到4%固體回收率濃縮后污泥的固體總量與入流污泥中的固體總量的比值污泥種類入流污泥含固率/%濃縮后污泥含固率/%高分子聚合物需要量/（g.kg-1污泥干固體）固體物質(zhì)回收率/%剩余活性污泥0.51.5810085900.51.59095厭氧消化污51.59095普通生物濾池污泥2389090959110.751.59597轉筒式離心機用于污泥濃縮的運行參數(shù)剩余污泥機械濃縮第4節(jié) 污泥的穩(wěn)定污泥穩(wěn)定化的處理方法: 厭氧消化法 好

13、氧消化法 氯化氧化法 石灰穩(wěn)定法 熱處理法 常用方法 厭氧消化目 的污泥中的揮發(fā)性固體的量降低40左右過 程水解、酸化、產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷控制過程固態(tài)物的水解、液化、產(chǎn)甲烷優(yōu) 點產(chǎn)生能量使污泥固體總量減少作土壤調(diào)節(jié)劑殺死致病菌缺 點投資大運行易受環(huán)境條件的影響消化污泥不易沉淀消化反應時間長影響污泥厭氧消化的主要因素1. pH和堿度最佳為7.07.3厭氧消化產(chǎn)生有機酸pH甲烷菌分解有機酸時產(chǎn)生的重碳酸鹽不斷增加2. 溫度中溫：3335C高溫：5055C3. 負荷 厭氧消化池的容積決定于厭氧消化的負荷率。表達方式容積負荷參數(shù)為投配率日進入的污泥量與池子容積之比，在一定程度上反映了污泥在消化池中的停留時

14、間有機物負荷參數(shù)為有機負荷率每日進入的干泥量與池子容積之比消化時間進行復核4. 消化池的攪拌 在有機物的厭氧發(fā)酵過程中，讓反應器中的微生物和營養(yǎng)物質(zhì)(有機物)攪拌混合，充分接觸，將使得整個反應器中的物質(zhì)傳遞、轉化過程加快。5. 有毒有害物質(zhì)作用使池內(nèi)污泥濃度分布均勻，利于微生物生長繁殖釋放有害氣體使環(huán)境因素在反應器內(nèi)保持均勻兩級高負荷率厭氧消化系統(tǒng)沼氣風機攪拌消化池的構造主要設備攪拌螺旋漿鼓風機射流器抽吸污泥氣破渣用自來水或污泥上清液噴淋將循環(huán)污泥或污泥液送到浮渣層上用鼓風機或用射流器抽吸污泥氣進行攪拌集氣排液溢流監(jiān)測防護裝置加料，排料附屬設備消化池浮動式頂蓋固定式頂蓋加熱池外加熱池內(nèi)加熱消化

15、池構造浮動式蓋消化池固定式蓋消化池螺旋漿攪拌的消化池污泥消化池大型厭氧生物處理沼氣攪拌壓縮機熱交換器貯氣罐消化池的設計計算內(nèi)容池體設計加熱保溫系統(tǒng)設計攪拌設備設計池體選型確定池的數(shù)目和單池容積確定池體各部尺寸布置消化池的各種管道 消化池有效容積按每天處理污泥量及污泥投配率進行計算：消化池座數(shù)n：消化池有效容積按有機負荷(Ns)計算：式中：V消化池有效容積，m3； V每天要處理的污泥量，m3/d； p污泥投配率，城市污水廠高負荷率消化池，當消化溫度為3035時，p可取6%18%； n消化池的座數(shù)； Gs每日要處理的污泥干固體量， kg VSS/d ； Ns單位容積消化池污泥（VSS）負荷率， k

16、g VSS/（m3/d）。計算消化池的構造尺寸： 消化池必須附設各種管道：污泥管、上清液排放管、溢流管、沼氣管和取樣管。沼氣(消化氣)的收集和利用 污泥和高濃度有機廢水的厭氧消化均會產(chǎn)生大量沼氣。 在設計消化池時必須同時考慮相應的沼氣收集、儲存和安全等配套設施，以及利用沼氣加熱入流污泥和池液的設備。 污泥消化所產(chǎn)生的以甲烷為主的消化氣量，主要取決于被消化的揮發(fā)固體量。第5節(jié) 污泥的調(diào)理1、概述 消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥與初沉污泥的混合污泥等在脫水之前應進行調(diào)理，以改善污泥的脫水性能。 調(diào)理就是破壞污泥的膠態(tài)結構、減少泥水間的親和力，改善污泥的脫水性能。方法加藥調(diào)理法淘洗加藥調(diào)理法加

17、熱調(diào)理法冷凍調(diào)理法加骨粒調(diào)理法2、污泥脫水性能的評價指標1. 比阻抗值r 當p為常數(shù)值時，可積分并整理成為下式：由此： 比阻抗值的物理意義是單位干重濾餅的阻力，比阻抗值越大的污泥，越難過濾，其脫水性能也差。t/V與V呈直線關系，其斜率為：2. 毛細吸水時間(CST) 其值等于污泥與濾紙接觸時，在毛細管的作用下，水分在濾紙上滲透1cm長度的時間，以秒計。CST值測定裝置示意圖3、加藥調(diào)理法原理用化學藥品破壞泥水間的親和力，通過調(diào)理使污泥的比阻抗 (或CST)降低1. 調(diào)理劑種類無機調(diào)理劑有機調(diào)理劑2. 調(diào)理劑投加量的確定 作比阻抗r及CST與調(diào)理劑用量的關系曲線圖確定最佳調(diào)理劑用量和品種。3.

18、影響污泥調(diào)理效果的因素污泥性質(zhì)調(diào)理劑品種污泥調(diào)理條件溫度pH調(diào)理劑配制濃度混合條件第6節(jié) 污 泥 脫 水一、概述 污泥脫水的作用是去除污泥中的毛細水和表面附著水，從而縮小其體積，減輕其質(zhì)量。二、 污泥的自然干化1. 污泥干化床的構造圍堤和隔墻輸泥槽濾水層排水系統(tǒng)不透水底層支柱和透明頂蓋輕便鐵軌污泥干化床2. 污泥干化床脫水效果的影響因素氣候條件污泥性質(zhì)污泥調(diào)理3. 污泥干化床的設計決定面積劃分塊數(shù)干化床面積三、 污泥的機械脫水及其設備脫水機械轉筒離心機板框壓濾機帶式壓濾機真空過濾機1. 帶式壓濾機 帶式壓濾機工藝的開發(fā)成功的關鍵是濾帶的開發(fā)，是合成有機聚合物發(fā)展的結果。(1) 帶式壓濾機(2) 帶式壓濾機的選用: 通常根據(jù)帶式壓濾機生產(chǎn)能力、污泥量來確定所需濾機寬度和臺數(shù)(一般不少于2臺)，并需繪制脫水車間設備布置圖。2. 污泥離心脫水和轉筒式離心機 污泥離心脫水的原理與離心分離、離心濃縮相同，即利用轉動使污泥中的固體和液體分離。(1) 轉筒