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第第六六章章污泥的处理与资源化污泥的处理与资源化第第11节节污泥的分类、性质与产生量污泥的分类、性质与产生量第第22节节污泥浓缩污泥浓缩第第33节节污泥的稳定污泥的稳定第第44节节污泥的调理污泥的调理第第55节节污污泥泥脱脱水水第第66节节污泥的干燥与焚烧污泥的干燥与焚烧第第77节节污泥的处置与资源化污泥的处置与资源化城市污水厂产生的污泥量约为处理水体积的1%左右（0.5%~1.5%）,含水率99%左右。污泥处理的现状•污泥产量大•污泥危害大有毒有害物质多（有机物、虫卵、病原微生物、重金属），产生不良气味，造成二次污染。有效处理率低。大多简单处理或不处理污泥处理的现状•污泥有效处理率低•投资大、运行费用高、管理复杂为总投资的20-50%、运行费用30%~60%，气味大、运行最复杂。污泥处理的目的：减量化，稳定化，无害化及综合利用污泥处理的方法：浓缩，稳定，调理、脱水污泥处理处置常见工艺1．生污泥→浓缩→消化→自然干化→最终处理；2．生污泥→浓缩→自然干化→堆肥→最终处理；3．生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处理；4．生污泥→浓缩→机械脱水→干燥焚烧→最终处理；5．生污泥→湿污泥池→最终处理；6．生污泥→浓缩→消化→最终处理第1节污泥的分类、性质与产生量1、污泥的分类、性质及主要指标来源处理目的栅渣沉砂池沉渣初沉池污泥二沉池生物污泥富含有机物，容易腐化、破坏环境，必须妥善处置降低含水率，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。无机沉渣为主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％呈固态当含水率变化时，可近似地用下式计算湿污泥的体积：1212wwss21100100PPPPVV−−==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)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”GB4284-842、污泥中的水分及其对污泥处理的影响1）污泥中的水分(1)间隙水:存在于污泥颗粒间隙中的水，称为间隙水或游离水，约占污泥水分的70％左右。这部分水一般借助外力可与泥粒分离。通过浓缩、脱水技术去除。(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。很难分离出来，通过干燥技术分离。(3)附着水内部水: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。通过焚烧技术分离。2.不同脱水方法对脱水效果的影响脱水方法脱水装置脱水后含水率脱水后的状态浓缩法重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩95~97%粥状自然干化法干化场、晒砂场70~80%泥状机械脱水法真空吸滤法真空转鼓60~80%泥饼状机械脱水法压滤法板框压滤机45~80%泥饼状机械脱水法滚压法带式压滤机78~86%泥饼状机械脱水法离心法离心机80~85%泥饼状干燥法加热干燥设备10~40%粉状、粒状干燥法焚烧设备0~10%灰状污泥含水率计算重要公式 121221100100CCPPVV=−−=%65P该式仅适合于)100(100PsPsrr−+=γ湿污泥比重P：含水率C：固体浓度r：湿污泥比重rs：干污泥比重水水重量与湿污泥同体积的水的湿污泥重量γγγ•−+−+=]100[)100(SPPPPW湿污泥比重γ=3、污泥量计算城市污水厂的污泥量时，一般以下表所列的经验数据为基础。污泥种类污泥量/(L·m-3)含水率/%密度/(kg·L-1)沉砂池的沉砂0.03601.5初次沉淀池污泥14~1695～97.51.015~1.02二次沉淀池污泥（生物膜法）7~996～981.02二次沉淀池污泥（活性污泥法）10~2199.2～99.61.005~1.008公式估算1)初沉污泥量ρη)100(1010030PQCV−=1000SNV=式中：V——初沉污泥量，m3/d；Q——污水流量，m3/d；η——沉淀池中悬浮物的去除率，%；C0——进水中悬浮物浓度，mg/L；P——污泥含水率，%；ρ——污泥密度，以1000kg/m3计；S——每人每天产生的污泥量,一般采用0.3~0.8L/（d·人）;N——设计人口数，人。2)剩余活性污泥量(活性污泥法)(1)剩余活性污泥量以VSS(挥发性固体)计:VXKSSYQXdeO)(−−=Δ(2)剩余活性污泥量以流量计:rfXXQΔ=S3、污泥的水力特性及其输送含水率较低污泥（低于99%），为非牛顿流体。含水率越低，塑性越强，必须初始剪切力才能流动。污泥在输送时的流态分为层流和紊流。层流区的摩阻损失随着污泥的含固率、挥发固体的含量提高而增大。紊流区时认为摩阻损失对污泥和水相同而不致产生有影响的误差。一般流速至少为0.8m/s，太小的流速导致摩阻损失更大；流速不大于2.4m/s，流速太高不仅摩阻损失大，而且易磨损管道内壁。vmin/(m.s-1)vmin/(m.s-1)D=150~250mmD=300~400mmD=150~250mmD=300~400mm901.51.6951.01.1911.41.5960.91.0921.31.4970.80.9931.21.3980.70.8941.11.2含水率/%含水率/%压力输泥管最小设计流速对于压力输泥管道，可采用如下公式计算沿程水头损失：1.851.172.49fHLvhDC⎛⎞⎛⎞=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠式中:hf——沿程摩阻损失，m；L——管道长度，m；D——管道直径，m。CH——哈森系数，由污泥浓度决定对于重力输泥管道，坡度0.01-0.02，D不小于200mm gvhi22ξ=对于压力输泥管道，可采用如下公式计算局部水头损失：污泥输送设备（1）隔膜泵（2）螺旋泵（3）柱塞泵第2节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、重力浓缩重力浓缩主要用于浓缩剩余活性污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。1.间歇式污泥浓缩池设计参数：停留时间一般为10~16h。浓缩池的上清液，应回到初沉池前重新处理。2.连续式污泥浓缩池连续运行的浓缩池可采用沉淀池的形式，一般为竖流式(或辐流式)。设计参数:浓缩池的固体通量[kg/(m2·h)或kg/(m2·d)]水力负荷[m3/(m2·h)或m3/(m2·d)]水力停留时间(h或d)y垂直搅拌栅的应用①栅条后处可形成微小漩涡②有助于颗粒的絮凝——使颗粒变大——造成空穴——使空隙水与污泥接触紧密③浓缩效率可提高20%以上二、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，并得到浓缩。1.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。2.气浮浓缩法的主要设计参数主要设计参数:污泥负荷气固比水力负荷回流比单位时间内，通过气浮池表面的干固体量，单位为kg/（m2.h）或kg/（m2.d）气浮池污泥负荷:污泥种类负荷/（kg.m-2.d-1)空气曝气的活性污泥25～75空气曝气的活性污泥经沉淀后50～100纯氧曝气的活性污泥经沉淀后60～15050%的初沉污泥+50%的活性污泥经沉淀后100～200初次沉淀池污泥至2602.气浮浓缩法的主要设计参数主要设计参数:污泥负荷气固比水力负荷回流比溶气水经减压释放出的空气量与需浓缩的固体量之质量比，常用As表示；用于污泥浓缩一般取0.01～0.040aas)1(CfpRSSAA−==sa=空气溶解度,mL/Lf=压力P溶解系数,usually0.5P=压力,atm=(p+101.35)/101.35p=压力,kPa（表压）R=回流比，1~3C0=入流污泥浓度2.气浮浓缩法的主要设计参数主要设计参数:污泥负荷气固比水力负荷回流比单位时间内，通过气浮池断面的处理水量，单位为m3/（m2.h）为m3/（m2.d），一般40~80m3/（m2.d）或2~3.5m3/（m2.h)。2.气浮浓缩法的主要设计参数主要设计参数:污泥负荷气固比水力负荷回流比加压溶气水量与需要浓缩的污泥量的体积比，通常以R表示，用于污水处理时取25%~50%，用于污泥浓缩需计算确定（100%~300%）重力浓缩与气浮浓缩的比较优点缺点重力浓缩运行费用低，系统简单，管理简单停留时间长、池容大，污泥可能腐化发臭和脱N上浮气浮浓缩停留时间短，池容小，污泥不会腐化发臭和脱N上浮运行费用高，系统复杂，管理麻烦三、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污泥种类入流污泥含固率/%浓缩后污泥含固率/%高分子聚合物需要量/（g.kg-1污泥干固体）固体物质回收率/%剩余活性污泥0.5~1.58~10085~900.5~1.590~95厌氧消化污泥1~38~10080~900.5~1.590~95普通生物滤池污泥2~38~9090~959~110.75~1.595~97转筒式离心机用于污泥浓缩的运行参数剩余污泥机械浓缩