剩余活性污泥d7f527052f3f5727a5e9856a561252d381eb205d

LOGO污泥处理处置技术课程概要污泥来源、性质、法律法规(2hr)常规污泥处理处置技术（4hr）强化脱水技术(2hr)资源化与新型处理技术(2h)1234源头减量技术与发展（2h）5第一节污泥来源、性质、法律法规1.1污泥来源与分类1.1.1污泥来源富含有机物，容易腐化，破坏环境，必须妥善处置来源栅渣沉砂池沉渣初沉池污泥二沉池生物污泥无机沉渣为主栅渣：格栅或滤网，呈垃圾状，量少，易处理和处置；浮渣：初沉池浮渣和气浮池浮渣，可能多含油脂等，量少；沉渣：沉砂池，比重较大的无机颗粒，量少；初沉污泥：以无机物为主，数量较大，易腐化发臭，可能含有虫卵和病变菌，是污泥处理的主要对象；二沉污泥：剩余的活性污泥，有机物、含水率高，易腐化发臭，难脱水，是污泥处理的主要对象；化学污泥：经化学处理后，除含有原废水中的悬浮物外，还含有化学药剂所产生的沉淀物，易于脱水与压实。1.1污泥来源与分类1.1.2污泥性质1.按成分不同分：污泥：以有机物为主要成分，易腐化，颗粒较细，含水率高不易脱水，亲水。泥渣：无有机物成分，粒大，比重大，含水率低易脱水，流动性差2.按来源不同分：初沉污泥（含水率95%-97%），剩余活性污泥（99%以上），腐殖污泥，消化污泥，化学污泥第一节污泥来源、性质、法律法规1.2污泥性质第一节污泥来源、性质、法律法规表征污泥性质的主要指标含水率和含固率挥发性固体有毒有害物质脱水性能含水率是污泥中含水量的百分数；含固率则是污泥中固体或干污泥含量的百分数；含水率降低（即含固量提高）将大大降低湿泥量（即污泥体积）；含水率发生变化时，可近似计算湿污泥的体积；通常：1212wwss21100100PPPPVV85%，污泥呈流状；=65~85%，污泥呈塑态；65%，呈固态。含水率1.2污泥性质含水率与含固率第一节污泥来源、性质、法律法规1.2污泥性质挥发性固体第一节污泥来源、性质、法律法规即VSS，通常用于表示污泥中的有机物的量；有机物含量越高，污泥的稳定性就更差。1.2污泥性质有毒有害物质第一节污泥来源、性质、法律法规污泥含有一定量的N(4%)、P(2.5%)和K(0.5%)，有一定肥效；污泥含有病菌、病毒、寄生虫卵等，在施用之前应有必要的处理；1.2污泥性质脱水性能第一节污泥来源、性质、法律法规污泥含有一定量的N(4%)、P(2.5%)和K(0.5%)，有一定肥效；污泥的脱水性能与污泥性质、调理方法及条件等有关，还与脱水机械种类有关。在污泥脱水前进行预处理，改变污泥粒子的物化性质，破坏其胶体结构，减少其与水的亲和力，从而改善脱水性能，这一过程称为污泥的调理或调质。常用指标：污泥过滤比阻抗值(r)；污泥毛细管吸水时间(CST)比阻抗值(r)——单位干重滤饼的阻力，其值越大，越难过滤，其脱水性能越差。1.3有关法律法规污泥作为肥料，重金属离子含量应不超过“农用污泥标准”GB4284-84第一节污泥来源、性质、法律法规污泥处理的目的污泥减量化，稳定化，无害化及资源化（综合利用）污泥处理的方法浓缩、调理、机械脱水消化填埋堆肥/土地利用；焚烧；污泥处置的常见工艺生污泥→浓缩→消化→自然干化→最终处理；生污泥→浓缩→自然干化→堆肥→最终处理；生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处理；生污泥→浓缩→机械脱水→干燥焚烧→最终处理；生污泥→脱水→最终处理；生污泥→浓缩→脱水→最终处理第二节常规污泥处理处置技术2.1浓缩、调理、机械脱水污泥浓缩的主要目的和意义减少污泥的体积，降低后续构筑物或处理单元的压力，如减少消化池的溶剂和加温污泥所需的热量。污泥浓缩主要是降低污泥中的自由水和部分空隙水，污泥浓缩采用的是物理处理方法，主要包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩、带式浓缩机浓缩和转鼓机械浓缩（机械浓缩法）等。第二节常规污泥处理处置技术空隙水毛细水吸附水和内部水70%20%10%（浓缩法）（自然干化法、脱水）（干燥与焚烧）2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.1浓缩第二节常规污泥处理处置技术初沉污泥用重力浓缩法处理最为经济。对于剩余污泥来说，由于剩余活性污泥浓度低，有机物含量高，浓缩困难，采用重力浓缩法效果不好，而采用气浮浓缩、离心浓缩，则设备复杂，费用高，也不适合中国国情。所以，目前中国推行将剩余活性污泥送回初沉池与初沉污泥共同沉淀的重力浓缩工艺，利用活性污泥的絮凝性能，提高初沉池的沉淀效果，同时使剩余污泥得到浓缩。表1几种浓缩方法的比能耗和含固浓度2.1浓缩、调理、机械脱水重力浓缩第二节常规污泥处理处置技术重力浓缩的特征是区域浓缩，重力浓缩池中有四个基本区域：（1）澄清区为固体浓度极低的上层清液；（2）阻滞沉降区为该区悬浮颗粒以恒速向下运动，一层沉降固体从区域底部形成；（3）过渡区特征是固体沉降速率减小；（4）压缩区在该区由于污泥颗粒的集结，下一层的污泥支撑着上一层的污泥，上一层的污泥压缩下一层的污泥，污泥中间隙水被排挤出来，固体浓度不断提高直至达到所要求的底流浓度，并从底部排出。2.1浓缩、调理、机械脱水污泥气浮浓缩气浮浓缩是采用大量的微小气泡附着在污泥颗粒的表面，从而使污泥颗粒的相对密度降低而上浮，实现泥水分离的浓缩方法。气浮浓缩适用于浓缩活性污泥和生物滤池等颗粒相对密度较低的污泥。气浮浓缩可以是活性污泥的含水率从99.4％浓缩到94％～97％。气浮浓缩的浓缩污泥含水率低于采用重力浓缩的浓缩污泥，可以达到较高的固体通量，但是运行费用比重力浓缩高，适合于人口密度高、土地稀缺的地区。第二节常规污泥处理处置技术插入典型的气浮浓缩图片2.1浓缩、调理、机械脱水污泥机械浓缩机械浓缩所需时间更短，以离心浓缩为例，仅需几分钟，浓缩污泥的浓度比重力浓缩要高，但是动力消耗大，设备价格高，维护管理工作量大。从污泥浓缩的可靠、有效性，特别是尽量减少污泥的释磷量的要求来判断，应考虑机械浓缩。机械浓缩包括：第二节常规污泥处理处置技术（1）离心浓缩法（2）带式浓缩机浓缩（3）转鼓、螺压浓缩机浓缩2.1浓缩、调理、机械脱水污泥机械浓缩机械浓缩所需时间更短，以离心浓缩为例，仅需几分钟，浓缩污泥的浓度比重力浓缩要高，但是动力消耗大，设备价格高，维护管理工作量大。从污泥浓缩的可靠、有效性，特别是尽量减少污泥的释磷量的要求来判断，应考虑机械浓缩。机械浓缩包括：第二节常规污泥处理处置技术（1）离心浓缩法（2）带式浓缩机浓缩（3）转鼓、螺压浓缩机浓缩2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.2调理消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥与初沉污泥的混合污泥等比阻较大脱水困难，在脱水之前应进行调理，以改善污泥的脱水性能。调理就是破坏污泥的胶态结构、减少泥水间的亲和力，改善污泥的脱水性能。第二节常规污泥处理处置技术方法化学调理法淘洗调理法加热调理法冷冻调理法加骨粒调理法2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.2调理化学调理法原理：用化学药品破坏泥水间的亲和力，通过调理使污泥的比阻抗降低调理剂种类：第二节常规污泥处理处置技术无机调理剂有机调理剂铝盐，铁盐及其高分子聚合物（PAC）高分子量的水解性的聚合物（人工合成的效果好（PAM））助凝剂改变污泥颗粒结构，增强絮体强度。石灰、硅藻土、粉煤灰2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.2调理加热调理法原理：使固体凝结，破坏凝胶体结构，降低污泥固体和水的亲合力。而且污泥也被消毒和稳定化、臭味几乎被消除，并易于在真空或压力过滤机中过滤。反应条件：压力1～1.5MPa，加热温度160～200℃。特点：能耗大、能灭菌、除臭、脱水效果好（含水率40%左右）第二节常规污泥处理处置技术2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.2调理淘洗调理法原理：淘洗能降低消化污泥碱度，从而降低调理化学药品的投加量。冷冻调理法原理：经过冷冻-溶解过程使胶体脱稳、失去毛细水；细胞破裂，失去内部水。第二节常规污泥处理处置技术节省混凝药剂，增加淘洗设备，增加处理废水量很少采用脱水前加药装置进泥螺杆泵脱水用高分子絮凝剂溶药与投加装置加药螺杆泵药液投加装置2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.3机械脱水机械脱水的基本原理第二节常规污泥处理处置技术①静压力（干化场）②一面造成负压（真空吸滤脱水）③加压污泥把水分压过介质（压滤机④造成离心（离心脱水机）压力差脱水阻力滤饼本身的阻力真空吸滤法；脱水方法压滤法；离心法2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.2机械脱水机械脱水的基本原理第二节常规污泥处理处置技术卡门过滤基本方程式当p为常数值时，可积分并整理成为下式：pARVpArVtm)2(2当p为常数值时，可积分并整理成为下式：pARVpArVtm)2(2式中V——滤液体积，m3t——过滤时间，sp——过滤压力，kg/m2A——过滤面积，m2μ——滤液的动力粘滞度，kg·s/m2ρ——滤过单位体积的滤液在过滤介质中截留的干固体重量,kg/m3r——比阻，m/kg,单位过滤面积上，单位干重滤饼所具有的阻力称比阻；Rm——过滤介质的阻抗，1/m2滤饼本身的阻力过滤介质的阻力2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.3机械脱水机械脱水的基本原理第二节常规污泥处理处置技术卡门过滤基本方程式当p为常数值时，可积分并整理成为下式：pARVpArVtm)2(2当p为常数值时，可积分并整理成为下式：pARVpArVtm)2(2t/V与V呈直线关系，其斜率为：bpAr2c2t/Vbv0由此：比阻：c22bpAr比阻抗值的物理意义是单位面积单位干重滤饼的阻力，比阻抗值越大的污泥，自身阻力越大，越难过滤，其脱水性能也差。m/kg2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.3机械脱水机械脱水过滤产率的计算过滤产率的定义：单位时间在单位过滤面积上产生的滤饼干重量，单位为kg/(m2·s),过滤产率决定于污泥性质，压滤动力，预处理方法，过滤阻力及过滤周期。式中L——过滤产率，kg/(m2·s)；P——过滤压力，N/m2；t——过滤时间，s；tc——过滤周期，s；μ——滤液动力粘滞度，kg·s/m2第二节常规污泥处理处置技术m=t/tc2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.3机械脱水机械污泥的机械脱水及其设备第二节常规污泥处理处置技术脱水机械转筒离心机板框压滤机带式压滤机真空过滤机污泥离心脱水和转筒式离心机污泥离心脱水的原理与离心分离、离心浓缩相同，即利用转动使污泥中的固体和液体分离。2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.3机械脱水第二节常规污泥处理处置技术转筒离心机转筒式离心机的构造和脱水过程转筒式离心机构造图2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.3机械脱水第二节常规污泥处理处置技术板框压滤机板框式压滤机的构造2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.2机械脱水第二节常规污泥处理处置技术板框压滤机板框式压滤机的选用根据污泥量、过滤机的过滤能力来确定所需过滤面积和压滤机台数及设备布置。板框压滤机2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.3机械脱水第二节常规污泥处理处置技术板框压滤机板框式压滤机的工作原理：利用过滤介质（常用为涤纶布）二面压力差为推动力，水被强制通过介质，污泥截留在介质表面。箱式板框压滤机第二节常规污泥处理处置技术2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.3机械脱水第二节常规污泥处理处置技术带式压滤机带式压滤机工艺的开发成功的关键是滤带的开发，是合成有机聚合物发展的结果。2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.3机械脱水第二节常规污泥处理处置技术带式压滤机带式压滤机的构造2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.3机械脱水第二节常规污泥处理处置技术带式压滤机带式压滤机的选用通常根据带式压滤机生产能力、污泥量来确定所需滤机宽度和台数(一般不少于2台)，并需绘制脱水车间设备布置图。第二节常规污泥处理处置技术第二节常规污泥处理处置技术脱水上清液第二节常规污泥处理处置技术脱水后的干泥第二节常规污泥处理处置技术2.1浓缩、调理、机械脱水2.1.