第5章 污泥處理

第五章污泥的濃縮與脫水

第一節(jié)概述一、污泥的種類按來(lái)源分：生活污水污泥、工業(yè)廢水污泥、給水污泥按污泥從水中的分離過(guò)程分：沉淀污泥（初沉池污泥、混凝沉淀污泥、化學(xué)沉淀污泥）及生物污泥（包括腐殖污泥、剩余活性污泥）按成分和性質(zhì)分：有機(jī)污泥和無(wú)機(jī)污泥；親水性污泥和疏水性污泥按污泥在不同的處理階段分：生污泥、濃縮污泥、消化污泥（熟污泥）、脫水污泥、干化污泥、干燥污泥及污泥焚燒灰二、污泥中的水分及分離方法含水率水分存在形式：間隙水、毛細(xì)管結(jié)合水、表面吸附水和內(nèi)部水（一）間隙水存在于污泥顆粒間隙，約占污泥水分的70%去除：-------濃縮分離（二）毛細(xì)管結(jié)合水污泥顆粒間形成一些小的毛細(xì)管，有裂紋形，楔形。---裂紋毛細(xì)管結(jié)合水，楔形毛細(xì)管結(jié)合水污泥水分的20%

去除：-------高速離心機(jī)，壓濾機(jī)（三）表面吸附水吸附在污泥表面的水。約占7%----加熱法脫除。（四）內(nèi)部水存在與污泥顆粒內(nèi)部或生物細(xì)胞內(nèi)部的水，占污泥水分的3%----生物法破壞細(xì)胞膜去除胞內(nèi)水；高溫加熱；冷凍法。污泥內(nèi)不同水分的強(qiáng)度大小及其去除方法：內(nèi)部水>表面吸附水>毛細(xì)管結(jié)合水>間隙水

污水脫水的難易除與水分在污泥中的存在形式有關(guān)，還與污泥顆粒的大小和有機(jī)物含量有關(guān)------污泥消化，化學(xué)調(diào)理等改善脫水性能

表5-1常用脫水方法及其效果三、污泥的輸送1．污泥的輸送方法管道輸送、卡車輸送、駁船輸送2．污泥的輸送設(shè)備隔膜泵、旋轉(zhuǎn)螺栓泵、螺旋泵、混流泵、多級(jí)柱塞泵、離心泵四、污泥處置（一）利用：建筑材料、農(nóng)肥（重金屬）、沼氣，污泥蛋白質(zhì)中提取維生素，制造飼料。（二）處置：填埋：穩(wěn)定化，考慮地質(zhì)，水文土壤條件，保護(hù)地下水。焚燒、海洋投棄

第二節(jié)污泥濃縮去除間隙水，減容，------輸送、消化、脫水、利用與處置主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法

（一）、重力濃縮法間歇式濃縮池（小型處理廠）圖5-2間歇給料，設(shè)上清液排放管，排上清液后入料

連續(xù)式濃縮池（大中型處理廠）圖5-3中心管---泥漿，擁擠沉降與濃縮。處理量大時(shí)候設(shè)置刮泥機(jī)。直徑（m）周邊池深（m）周邊速度（m/min）電機(jī)功率（kw）重量（kg）半橋全橋12按表1尺寸初沉池：2.4～3.0

二沉池：1.6～2.4

濃縮池：1.2～1.60.819203648140.826405016160.832706213181.542007980201.551409766221.5613011647242.2707013433262.2801015219282.2895017005302.2989018791

上圖采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)結(jié)構(gòu)主要由中心支座、桁架、傳動(dòng)裝置、刮板等部分組成，該機(jī)為全橋（或半橋）周邊傳動(dòng)刮泥，傳動(dòng)是由電機(jī)經(jīng)行星擺線針輪減速機(jī)直接或通過(guò)鏈條驅(qū)動(dòng)滾輪，以中心支座為圓心在池壁頂做圓周運(yùn)行。------結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗電省，運(yùn)行可靠，目前已廣泛推廣1-中心旋轉(zhuǎn)支座2-導(dǎo)流筒3-橋架4-豎架5-刮板組合

6-端梁及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7-底刮板8-刮渣裝置9-排渣斗

（二）、氣浮濃縮法圖5-4污泥氣浮濃縮流程原理：依靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒上，形成污泥顆?！?dú)馀萁Y(jié)合體，進(jìn)而產(chǎn)生浮力把污泥顆粒帶到水表面達(dá)到濃縮的目的。

----部分澄清水加壓溶氣氣浮法圖5-4（三）離心濃縮法原理利用污泥中固體阿顆粒和水的密度差異，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中，固體顆粒和水分別受到大小不同的離心力而使其固液分離，達(dá)到污泥濃縮的目的。由于離心力比重力大幾千倍，因此離心濃縮法占地面積小，造價(jià)低，但運(yùn)行費(fèi)用與機(jī)械維修費(fèi)用較高。

1，倒錐分離板型離心機(jī)圖5-5a圖5-5多層分離板間分離，澄清液沿著中心軸向上從頂部派出。濃縮污泥從底部排出。2螺旋卸料離心機(jī)圖5-5b中心管進(jìn)泥，離心力作用下固液分離，螺旋推進(jìn)中繼續(xù)濃縮（四）其它濃縮法離心篩網(wǎng)濃縮器、微孔濾機(jī)濃縮法

第三節(jié)污泥調(diào)理目的：改善污泥濃縮和脫水的性能，提高機(jī)械脫水設(shè)備的處理能力，方法：化學(xué)調(diào)理、淘洗、加熱加壓調(diào)理、冷凍融化調(diào)理等一、化學(xué)調(diào)理在污泥中加入適量的混凝劑、助凝劑等化學(xué)藥劑，使污泥顆粒絮凝，改善污泥脫水性能?；炷齽毫蛩徜X，PAC等，聚丙烯酰胺；二、淘洗將污泥與3-4倍污泥量的水混合而進(jìn)行沉降分離（僅適用于消化污泥）目的：降低污泥中的堿度和粘度，以節(jié)省混凝劑的用量，提高濃縮效果，縮短濃縮時(shí)間。過(guò)程：泥水混合—淘洗—沉淀三、加熱加壓調(diào)理可使部分有機(jī)物分解，親水性有機(jī)膠體物質(zhì)水解，顆粒結(jié)構(gòu)改變，從而改善污泥的濃縮與脫水性能（一）高溫加壓調(diào)理流程圖5-6170—200度，1-1.5Mpa,40—120min調(diào)理，濃縮后含水率可以到80-87%，機(jī)械脫水，40-60%。問(wèn)題：反應(yīng)溫度高于75設(shè)備結(jié)垢，分離液中溶解性物質(zhì)多，處理困難。（二）低溫加壓調(diào)理流程同上低于150度調(diào)理，控制有機(jī)物水解，分離液BOD比高溫調(diào)理低40-50%。四、冷凍融化調(diào)理將污泥交替進(jìn)行冷凍與融化，通過(guò)改變污泥的物理結(jié)構(gòu)，使污泥易于濃縮脫水。由于冷凍時(shí)的脫水作用以及形成冷凍結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)污泥顆粒施加了擠壓力，同時(shí)可以脫除毛細(xì)水，改變了污泥粒子結(jié)構(gòu)，調(diào)理后的污泥顆?？赡Y(jié)成相當(dāng)大的凝聚物。采用緩慢冷凍，可以形成大的冰晶體，融化時(shí)水泥易分離?？焖倮鋬鱿喾?。優(yōu)點(diǎn)經(jīng)過(guò)調(diào)理后，沉淀過(guò)濾性能比調(diào)理前高幾十倍。不存在有機(jī)物溶解問(wèn)題，可以處理各種污泥缺點(diǎn)動(dòng)力費(fèi)用高，不過(guò)比高溫調(diào)理要經(jīng)濟(jì)，處試驗(yàn)階段第四節(jié)污泥脫水一、真空過(guò)濾脫水轉(zhuǎn)鼓式真空過(guò)濾機(jī)圖5-7（空心轉(zhuǎn)筒、分配頭、污泥貯槽、真空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)）1，轉(zhuǎn)筒表面有濾布。，浸沒(méi)深度1/3D2，徑向隔板，每格有連通管與轉(zhuǎn)筒一側(cè)的分配頭連接。3，分配頭位于轉(zhuǎn)筒一側(cè)，有固定部件（分配負(fù)壓，正壓），轉(zhuǎn)動(dòng)部件頭（連通作用）

濾餅形成區(qū)Ⅰ、吸干區(qū)Ⅱ、反吹區(qū)Ⅲ、休止區(qū)Ⅳ（主要起正壓與負(fù)壓轉(zhuǎn)換時(shí)的緩沖作用）流程圖5--8鏈帶式轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)特點(diǎn)：能連續(xù)操作，運(yùn)行平穩(wěn)，可自動(dòng)控制，處理量較大，濾餅含水率較高；污泥脫水前需進(jìn)行預(yù)處理，附屬設(shè)備較多，工序復(fù)雜，設(shè)備費(fèi)用較高二、壓濾脫水（一）自動(dòng)板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)：原理：流程：（二）廂式全自動(dòng)壓濾機(jī)只有濾板，沒(méi)有濾框兩面設(shè)有凹槽和凸條。凹槽排除濾液，凸條支撐濾布。特點(diǎn)：制造較方便，適應(yīng)性大，自動(dòng)操作，濾餅含水率較低；間歇操作，處理量較低

三、滾壓脫水結(jié)構(gòu)：滾壓軸和濾布原理：先將污泥漿進(jìn)行化學(xué)調(diào)理后，給入濃縮段，依靠重力作用濃縮脫水，使污泥失去流動(dòng)性，不致在壓榨時(shí)被擠出濾布帶。對(duì)置滾壓式和水平滾壓式特點(diǎn)：可連續(xù)操作，設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，濾餅含水率較低；操作麻煩，處理量較低四、離心脫水按分離因數(shù)的大小分類：高速離心脫水機(jī)（分離因數(shù)α>3000）中速離心脫水機(jī)（分離因數(shù)α為1500-3000）低速離心脫水機(jī)（分離因數(shù)α為1000-1500）

按離心脫水原理分類：離心過(guò)濾機(jī)、離心沉降脫水機(jī)、沉降過(guò)濾式離心機(jī)（一）、離心過(guò)濾機(jī)圓錐型和圓筒型主要用于粗粒沉渣的脫水（設(shè)備存在濾網(wǎng)堵塞和磨損等機(jī)械部分的問(wèn)題）（二）、離心沉降脫水機(jī)1．圓筒型離心脫水機(jī)結(jié)構(gòu)：流程：2．圓錐型離心脫水機(jī)