第二章污泥的处理与处置ppt课件

第三章 污泥的处理与处置1 1第三章 污泥的处理和处置第一节第一节 污泥的来源、性质和数量污泥的来源、性质和数量第二节第二节 污泥的处置及其前处理污泥的处置及其前处理第三节第三节 污泥浓缩污泥浓缩第四节第四节 污泥的稳定污泥的稳定第五节第五节 污污 泥泥 的的 调调 理理第六节第六节 污污 泥泥 脱脱 水水第七节第七节 污泥的干燥与焚化污泥的干燥与焚化1第三章 污泥的处理和处置第一节 污泥的来源、性质和数第三章 污泥的处理与处置2 2 污泥的处理和处置，就是要通过适当的技术措施，使污泥得到再利用或以某种不损害环境的形式重新返回到自然环境中。2 污泥的处理和处置，就是要通过适当的技术措施第三章 污泥的处理与处置3 3第一节第一节 污泥的来源、性质和数量污泥的来源、性质和数量3第一节 污泥的来源、性质和数量第三章 污泥的处理与处置4 4一、污泥的来源、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。城市污水厂所产生的污泥量约为处理水体积的1%左右（0.5%1.5%）,含水率99.2%左右。4一、污泥的来源、性质及主要指标来源处理目的栅渣沉砂池沉渣初第三章 污泥的处理与处置5 5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：5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第三章 污泥的处理与处置6 6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600C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 用指数比抗阻值(r)或毛细吸水时间(CST)评价6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第三章 污泥的处理与处置7 7二、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。污泥种类污泥种类污泥量污泥量/(L/(L mm-3 3)含水率含水率/%/%密度密度/(kg/(kg L L-1 1)沉砂池的沉砂沉砂池的沉砂0.030.0360601.51.5初次沉淀池污泥初次沉淀池污泥14251425959597.597.51.0151.021.0151.02二次沉淀池污泥二次沉淀池污泥生物膜法生物膜法7979969698981.021.02活性污泥法活性污泥法1021102199.299.299.699.61.0051.0081.0051.0087二、污泥量 计算城市污水厂的污泥量时，一般以第三章 污泥的处理与处置8 8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；沉淀池中悬浮物的去除率，%；0进水中悬浮物浓度，mg/L；P污泥含水率，%；污泥密度，以1000kg/m3计；S每人每天产生的污泥量,一般采用0.30.8L/（d人）;N设计人口数，人。8公式估算1.初沉污泥量式中：第三章 污泥的处理与处置9 92.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:(2)剩余活性污泥量以SS计:(3)剩余活性污泥量以体积计:公式估算92.剩余活性污泥量(活性污泥法)(1)剩余活第三章 污泥的处理与处置1010三、污泥中的水分及其对污泥处理的影响1.污泥中的水分(1)游离水: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。(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。也有可能用物理方法分离出来。(3)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。有干化才能分离，但也不完全。10三、污泥中的水分及其对污泥处理的影响1.污泥中的水分(第三章 污泥的处理与处置111111第三章 污泥的处理与处置12122.污泥中的水分对污泥处理的影响 污泥处理的方法常取决于污泥的含水率和最终的处置方式。122.污泥中的水分对污泥处理的影响 污泥处第三章 污泥的处理与处置1313第二节第二节 污泥的处置及其前处理污泥的处置及其前处理13第二节 污泥的处置及其前处理第三章 污泥的处理与处置1414一、污泥的处置二、污泥处置的前处理 为了避免污泥进入环境时，其有机部分发生腐败,污染环境，常在脱水之前先进行降解，称稳定。经过稳定的污泥如果脱水性能差，则还需调理。综合利用填埋焚烧湿式氧化14一、污泥的处置二、污泥处置的前处理 为了第三章 污泥的处理与处置1515污泥处理与处置15污泥处理与处置第三章 污泥的处理与处置1616第三节第三节 污污 泥泥 浓浓 缩缩16第三节 污 泥 浓 缩第三章 污泥的处理与处置1717 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。方法方法沉降法沉降法气浮法气浮法离心法离心法17 污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的第三章 污泥的处理与处置1818一、沉降法 沉降法主要用于浓缩初沉污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。1.间隙式污泥浓缩池 设计参数为停留时设计参数为停留时间，一般为间，一般为912h。浓缩池的上清液，浓缩池的上清液，应回到初沉池前重新处应回到初沉池前重新处理。理。18一、沉降法 沉降法主要用于浓缩初沉污泥及初第三章 污泥的处理与处置19192.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:浓缩池的固体通量浓缩池的固体通量kg/(m2h)或或kg/(m2d)水力负荷水力负荷m3/(m2h)或或m3/(m2d)水力停留时间水力停留时间(h或或d)192.连续式污泥浓缩池 连续运行的浓缩池可采第三章 污泥的处理与处置2020H0233220H02332第三章 污泥的处理与处置2121KH2t221KH2t2第三章 污泥的处理与处置222222第三章 污泥的处理与处置2323KH2t2tuHu由At=Q0tu/H0即可求出浓缩池的面积。23KH2t2tuHu由At=Q0tu/H0即可求出浓缩池的第三章 污泥的处理与处置2424沉降曲线计算依据如下：依据物料衡算：依据物料衡算：依据物料衡算：依据物料衡算：HH0 0C C0 0A=HA=Hu uC Cu uA A浓缩开始到浓缩结束：浓缩开始到浓缩结束：浓缩开始到浓缩结束：浓缩开始到浓缩结束：V Vww=A=A（HH2 2-H-Hu u）排出的水量和浓缩时间排出的水量和浓缩时间排出的水量和浓缩时间排出的水量和浓缩时间t tu u-t-t2 2的比值就为此段时的比值就为此段时的比值就为此段时的比值就为此段时间内平均产水率间内平均产水率间内平均产水率间内平均产水率24沉降曲线计算依据如下：依据物料衡算：H0C0A=HuC第三章 污泥的处理与处置2525由临界点由临界点由临界点由临界点K K引切线，可得浓缩开始（引切线，可得浓缩开始（引切线，可得浓缩开始（引切线，可得浓缩开始（t t2 2，HH2 2）时的）时的）时的）时的浑页面下降速率浑页面下降速率浑页面下降速率浑页面下降速率v v2 2:此时，瞬时产水率此时，瞬时产水率此时，瞬时产水率此时，瞬时产水率QQ 为：为：为：为：但浓缩池处于连续稳态工作时，但浓缩池处于连续稳态工作时，但浓缩池处于连续稳态工作时，但浓缩池处于连续稳态工作时，QQ 和和和和QQ 相等，同为相等，同为相等，同为相等，同为溢流率，即：溢流率，即：溢流率，即：溢流率，即：25由临界点K引切线，可得浓缩开始（t2，H2）时的浑页面下第三章 污泥的处理与处置2626在在在在t tu u时间内，进入浓缩区的平均固体量为时间内，进入浓缩区的平均固体量为时间内，进入浓缩区的平均固体量为时间内，进入浓缩区的平均固体量为C Cu uHHu uA A，则单位时间固体浓缩率为：，则单位时间固体浓缩率为：，则单位时间固体浓缩率为：，则单位时间固体浓缩率为：在连续稳态条件下，进入浓缩池的固体入在连续稳态条件下，进入浓缩池的固体入流率为流率为(Q0C0）应等于浓缩池的固体浓缩率：）应等于浓缩池的固体浓缩率：26在tu时间内，进入浓缩区的平均固体量为CuHuA，则单位第三章 污泥的处理与处置2727固体通量的定义固体通量指的是单位时间通过浓缩池某一断面固体通量指的是单位时间通过浓缩池某一断面固体通量指的是单位时间通过浓缩池某一断面固体通量指的是单位时间通过浓缩池某一断面单位面积的固体质量，单位为单位面积的固体质量，单位为单位面积的固体质量，单位为单位面积的固体质量，单位为 kg/(mkg/(m2 2d)d)27固体通量的定义固体通量指的是单位时间通过浓缩池某一断面单第三章 污泥的处理与处置2828在间歇式操作条件在间歇式操作条件在间歇式操作条件在间歇式操作条件GB=间歇通量间歇通量,kg/(m2d)Ci=固体浓度固体浓度,kg/m3Vi =Ci时固体的沉降速率时固体的沉降速率(m/d)28在间歇式操作条件GB=间歇通量,kg/(m2d)第三章 污泥的处理与处置2929在连续操作条件下：在连续操作条件下：G=连续式固体通量,kg/(m2d)U=底流流量 (m/d)取决于污泥泵的速率29在连续操作条件下：G=连续式固体通量,kg/(m2第三章 污泥的处理与处置30300H沉降时间在不同浓度的沉降曲线图上，取匀降层的沉降速度在不同浓度的沉降曲线图上，取匀降层的沉降速度V，即直线阶段的斜，即直线阶段的斜率，与相应的污泥浓度率，与相应的污泥浓度c的乘积，以绘成的乘积，以绘成Gs和和c的关系曲线，该曲线为的关系曲线，该曲线为静沉引起的固体通量曲线。静沉引起的固体通量曲线。300H沉降时间在不同浓度的沉降曲线图上，取匀降层的沉降速度第三章 污泥的处理与处置3131GLM3a a CLCmu=5m/d210020030040001020304050Solid Flux（kg/m2 d)Solid concentration(kg/m3)在连续式的污泥浓缩池，由于池底污泥流量不变，所以在连续式的污泥浓缩池，由于池底污泥流量不变，所以U为一个常数值，由为一个常数值，由此可知底流排泥量引起的固体通量此可知底流排泥量引起的固体通量Gb和浓度和浓度ci成直线关系。将静沉通量和底成直线关系。将静沉通量和底流排泥通量叠加在一起，得总通量曲线。流排泥通量叠加在一起，得总通量曲线。31GLM3a a CLCmu=5m/d21002003第三章 污泥的处理与处置3232当进泥的流量和浓度不变时，当进泥的流量和浓度不变时，G值值越小，则越小，则A值越大，即采用最小通值越大，即采用最小通量量GL的时候得到的结果最保险。总的时候得到的结果最保险。总通量曲线上极小值在通量曲线上极小值在M点，其纵坐点，其纵坐标标GL即为最小值（也称为极限通量即为最小值（也称为极限通量值）。在值）。在Gb线上线上GL相应的浓度值相应的浓度值Cu即为底泥排泥浓度。即为底泥排泥浓度。32当进泥的流量和浓度不变时，G值越小，则A值越大，即采用最第三章 污泥的处理与处置3333Where Qu=底流污泥流量底流污泥流量,m3/d Cu=底流污泥浓度底流污泥浓度,kg/m2 U=由于污泥去除引起的污泥下降速率由于污泥去除引起的污泥下降速率m/d33Where Qu=底流污泥流量,m3/d第三章 污泥的处理与处置3434GLCu3(Cu,GL)a a CLCmu=5m/d210020030040001020304050Solid Flux（kg/m2 d)Solid concentration(kg/m3)34GLCu3(Cu,GL)a a CLCmu=5m/d第三章 污泥的处理与处置3535二、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。置两部分组成。35二、气浮浓缩法 气浮浓缩是依靠微小气泡与第三章 污泥的处理与处置36362.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，通过气浮池断面的干固体量，单位为kg/（m2.h）或kg/（m2.d）362.气浮浓缩法的主要设计参数主要设计参数:污泥负荷气固第三章 污泥的处理与处置3737气浮池污泥负荷:污泥种类污泥种类污泥种类污泥种类负荷负荷负荷负荷/（kgkg.mm-2.-2.d d-1-1)空气曝气的活性污泥空气曝气的活性污泥空气曝气的活性污泥空气曝气的活性污泥25257575空气曝气的活性污泥经沉淀后空气曝气的活性污泥经沉淀后空气曝气的活性污泥经沉淀后空气曝气的活性污泥经沉淀后5050100100纯氧曝气的活性污泥经沉淀后纯氧曝气的活性污泥经沉淀后纯氧曝气的活性污泥经沉淀后纯氧曝气的活性污泥经沉淀后606015015050%50%的初沉污泥的初沉污泥的初沉污泥的初沉污泥+50%+50%的活性污泥的活性污泥的活性污泥的活性污泥经沉淀后经沉淀后经沉淀后经沉淀后100100200200初次沉淀池污泥初次沉淀池污泥初次沉淀池污泥初次沉淀池污泥至至至至26026037气浮池污泥负荷:污泥种类负荷/（kg.m-2.d-1)空第三章 污泥的处理与处置38382.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0.010.04382.气浮浓缩法的主要设计参数主要设计参数:污泥负荷气固第三章 污泥的处理与处置39392.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4080m3/（m2.d）或 23.5 m3/（m2.h)。392.气浮浓缩法的主要设计参数主要设计参数:污泥负荷气固第三章 污泥的处理与处置40402.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402.气浮浓缩法的主要设计参数主要设计参数:污泥负荷气固第三章 污泥的处理与处置4141 例：某废水处理厂的剩余活性污泥量为240m3/d，含水率为99.3%，泥温20C。现采用回流加压溶气气浮法浓缩污泥，要求含固率达到4%，压力容器罐的表压p为3105Pa。试计算气浮浓缩池的面积A和回流比R。若浓缩装置改为每周运行7d，每天运行16h，计算气浮池面积。解：设计一座矩形的平流气浮浓缩池设计一座矩形的平流气浮浓缩池污泥流量污泥流量qv=240m3/d=10m3/h1.气浮浓缩池面积气浮浓缩池面积A污泥负荷取污泥负荷取75kg/(m2.d)，污泥密度为污泥密度为1000kg/m3,则41 例：某废水处理厂的剩余活性污泥量为240第三章 污泥的处理与处置42422.回流比回流比R据经验，气固比据经验，气固比As取取0.02。采用装设填料的压力罐，溶解效率采用装设填料的压力罐，溶解效率f=0.9。20时，空气饱和溶解度：时，空气饱和溶解度：入流污泥浓度入流污泥浓度0为为7000g/m3：回流水量：回流水量：422.回流比R入流污泥浓度0为7000g/m3：回流水第三章 污泥的处理与处置4343 溶气罐净体积（不包括填料）按溶气水停留溶气罐净体积（不包括填料）按溶气水停留3min计计算，则：算，则：以水力负荷校核气浮池面积：以水力负荷校核气浮池面积：符合要求。符合要求。43 溶气罐净体积（不包括填料）按溶气水停留3第三章 污泥的处理与处置44443.3.若浓缩池每天运行若浓缩池每天运行1616h h，则流量则流量污泥负荷仍取污泥负荷仍取7575kg/(mkg/(m2.2.d)=3.125kg/(md)=3.125kg/(m2.2.h)h)，则则回流比（回流比（R）仍为仍为380%380%。回流水量：回流水量：溶气罐净体积：溶气罐净体积：443.若浓缩池每天运行16h，则流量污泥负荷仍取75kg第三章 污泥的处理与处置4545以水力负荷校核气浮池面积：以水力负荷校核气浮池面积：符合要求。符合要求。45以水力负荷校核气浮池面积：符合要求。第三章 污泥的处理与处置4646三、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46三、离心浓缩法原 理利用污泥中固、液相的密度不同，在高第三章 污泥的处理与处置4747污泥种类污泥种类入流污泥入流污泥含固率含固率/%浓缩后污泥浓缩后污泥含固率含固率/%高分子聚合物需要量高分子聚合物需要量/（g.kg-1污泥干固体）污泥干固体）固体物质固体物质回收率回收率/%剩余活性污泥剩余活性污泥0.51.5810085900.51.59095厌氧消化污泥厌氧消化污泥13810080900.51.59095普通生物滤池污泥普通生物滤池污泥2389090959110.751.59597转筒式离心机用于污泥浓缩的运行参数47污泥种类入流污泥含固率/%浓缩后污泥含固率/%高分子聚合第三章 污泥的处理与处置4848剩余污泥机械浓缩48剩余污泥机械浓缩第三章 污泥的处理与处置4949 衡量离心浓缩效果的主要指标有出泥含固率和衡量离心浓缩效果的主要指标有出泥含固率和衡量离心浓缩效果的主要指标有出泥含固率和衡量离心浓缩效果的主要指标有出泥含固率和固体回收率等。固体回收率即浓缩后污泥的固体固体回收率等。固体回收率即浓缩后污泥的固体固体回收率等。固体回收率即浓缩后污泥的固体固体回收率等。固体回收率即浓缩后污泥的固体总量与入流污泥中的固体总量的比值。总量与入流污泥中的固体总量的比值。总量与入流污泥中的固体总量的比值。总量与入流污泥中的固体总量的比值。离心法缺点：电耗很大，在达到相同的浓缩效离心法缺点：电耗很大，在达到相同的浓缩效离心法缺点：电耗很大，在达到相同的浓缩效离心法缺点：电耗很大，在达到相同的浓缩效果时，其电耗约为气浮法的果时，其电耗约为气浮法的果时，其电耗约为气浮法的果时，其电耗约为气浮法的1010倍；一般需要添加倍；一般需要添加倍；一般需要添加倍；一般需要添加PFS(PFS(聚合硫酸铁聚合硫酸铁聚合硫酸铁聚合硫酸铁)、PAM(PAM(聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺)等助凝剂。等助凝剂。等助凝剂。等助凝剂。49 衡量离心浓缩效果的主要指标有出泥含固率和第三章 污泥的处理与处置5050第四节第四节 污泥的稳定污泥的稳定50第四节 污泥的稳定第三章 污泥的处理与处置5151污泥稳定化的处理方法:厌氧消化法 好氧消化法 氯化氧化法 石灰稳定法 热处理法51污泥稳定化的处理方法:厌氧消化法 好氧消化法 氯化氧化第三章 污泥的处理与处置5252 好氧消化法好氧消化法好氧消化法好氧消化法类似活性污泥法，在曝气池中进行，曝气类似活性污泥法，在曝气池中进行，曝气类似活性污泥法，在曝气池中进行，曝气类似活性污泥法，在曝气池中进行，曝气时间长达时间长达时间长达时间长达101020 d20 d左右，依靠有机物的好氧代谢和微左右，依靠有机物的好氧代谢和微左右，依靠有机物的好氧代谢和微左右，依靠有机物的好氧代谢和微生物的内源代谢稳定污泥中的有机组成。生物的内源代谢稳定污泥中的有机组成。生物的内源代谢稳定污泥中的有机组成。生物的内源代谢稳定污泥中的有机组成。与厌氧消化相比，好氧消化效率高、消化液中与厌氧消化相比，好氧消化效率高、消化液中与厌氧消化相比，好氧消化效率高、消化液中与厌氧消化相比，好氧消化效率高、消化液中CODCOD含含含含量低、无异味，且系统简单易于控制；缺点是耗能较量低、无异味，且系统简单易于控制；缺点是耗能较量低、无异味，且系统简单易于控制；缺点是耗能较量低、无异味，且系统简单易于控制；缺点是耗能较大，污泥经长时间抱起会使大，污泥经长时间抱起会使大，污泥经长时间抱起会使大，污泥经长时间抱起会使SVISVI增大，难以浓缩。增大，难以浓缩。增大，难以浓缩。增大，难以浓缩。52 好氧消化法类似活性污泥法，在曝气池中进行，曝气时间长达第三章 污泥的处理与处置5353氯气氧化法氯气氧化法在密闭容器中完成，向污泥投加大在密闭容器中完成，向污泥投加大剂量氯气，接触时间不长；实质上主要是消毒，剂量氯气，接触时间不长；实质上主要是消毒，杀灭微生物以稳定污泥。杀灭微生物以稳定污泥。臭氧稳定法臭氧稳定法，该法是近年来国外研究得较多的，该法是近年来国外研究得较多的一种方法，臭氧不仅能杀死细菌，对病毒灭活一种方法，臭氧不仅能杀死细菌，对病毒灭活也非常有效，无二次污染。也非常有效，无二次污染。53氯气氧化法在密闭容器中完成，向污泥投加大剂量氯气，接触时第三章 污泥的处理与处置5454 石灰稳定法石灰稳定法中，向污泥投加足量石灰，使污中，向污泥投加足量石灰，使污泥的泥的pH值高于值高于12，抑制微生物的生长。，抑制微生物的生长。热处理法热处理法既可杀死微生物借以稳定污泥，还既可杀死微生物借以稳定污泥，还能破坏泥粒间的胶状性能改善污泥的脱水性能。能破坏泥粒间的胶状性能改善污泥的脱水性能。54 石灰稳定法中，向污泥投加足量石灰，使污泥的pH值高于第三章 污泥的处理与处置5555 常用方法 厌氧消化目 的污泥中的挥发性固体的量降低40左右过 程水解、酸化、产乙酸、产甲烷控制过程固态物的水解、液化、产甲烷优 点产生能量 使污泥固体总量减少作土壤调节剂杀死致病菌缺 点投资大 运行易受环境条件的影响消化污泥不易沉淀消化反应时间长55 常用方法 厌氧消化目 的污泥中的挥发性固体的量降低4第三章 污泥的处理与处置565656第三章 污泥的处理与处置5757两级高负荷率厌氧消化系统57两级高负荷率厌氧消化系统第三章 污泥的处理与处置585858第三章 污泥的处理与处置5959二、影响污泥消化的主要因素1.pH和碱度最佳为7.07.3厌氧消化产生有机酸pH甲烷菌分解有机酸时产生的重碳酸盐不断增加2.温度中温：3335C高温：5055C59二、影响污泥消化的主要因素1.pH和碱度最佳为7.0第三章 污泥的处理与处置60603.负荷 厌氧消化池的容积决定于厌氧消化的负荷率。表达方式容积负荷参数为投配率日进入的污泥量与池子容积之比，在一定程度上反映了污泥在消化池中的停留时间有机物负荷参数为有机负荷率每日进入的干泥量与池子容积之比消化时间进行复核603.负荷 厌氧消化池的容积决定于厌氧消化的负第三章 污泥的处理与处置61614.消化池的搅拌 在有机物的厌氧发酵过程中，让反应器中的微生物和营养物质(有机物)搅拌混合，充分接触，将使得整个反应器中的物质传递、转化过程加快。5.有毒有害物质作用使池内污泥浓度分布均匀，利于微生物生长繁殖释放有害气体使环境因素在反应器内保持均匀614.消化池的搅拌 在有机物的厌氧发酵过程第三章 污泥的处理与处置6262沼气风机搅拌62沼气风机搅拌第三章 污泥的处理与处置6363三、消化池的构造主要设备搅拌螺旋浆 鼓风机 射流器抽吸污泥气破渣用自来水或污泥上清液喷淋将循环污泥或污泥液送到浮渣层上用鼓风机或用射流器抽吸污泥气进行搅拌集气排液溢流监测防护装置加料，排料附属设备消化池浮动式顶盖固定式顶盖加热池外加热池内加热63三、消化池的构造主要设备搅拌螺旋浆鼓风机射流器抽吸污泥第三章 污泥的处理与处置6464消化池构造64消化池构造第三章 污泥的处理与处置6565浮动式盖消化池65浮动式盖消化池第三章 污泥的处理与处置6666固定式盖消化池66固定式盖消化池第三章 污泥的处理与处置6767螺旋浆搅拌的消化池67螺旋浆搅拌的消化池第三章 污泥的处理与处置6868污泥消化池68污泥消化池第三章 污泥的处理与处置6969大型厌氧生物处理69大型厌氧生物处理第三章 污泥的处理与处置7070沼气搅拌压缩机70沼气搅拌压缩机第三章 污泥的处理与处置7171热交换器71热交换器第三章 污泥的处理与处置7272贮气罐72贮气罐第三章 污泥的处理与处置7373四、消化池的设计计算内容池体设计加热保温系统设计搅拌设备设计池体选型确定池的数目和单池容积确定池体各部尺寸布置消化池的各种管道73四、消化池的设计计算内容池体设计加热保温系统设计搅拌设备第三章 污泥的处理与处置7474 消化池有效容积按每天处理污泥量及污泥投配率进行计算：消化池座数n：消化池有效容积按有机负荷(Ns)计算：式中：V消化池有效容积，m3；V每天要处理的污泥量，m3/d；p污泥投配率，城市污水厂高负荷率消化池，当消化温度为3035时，p可取6%18%；n消化池的座数；Gs每日要处理的污泥干固体量，kg VSS/d；Ns单位容积消化池污泥（VSS）负荷率，kg VSS/（m3/d）。74 消化池有效容积按每天处理污泥量及污泥投配第三章 污泥的处理与处置7575计算消化池的构造尺寸：消化池必须附设各种管道：污泥管、上清液排放管、溢流管、沼气管和取样管。75计算消化池的构造尺寸：消化池必须附设各种第三章 污泥的处理与处置7676五、沼气(消化气)的收集和利用 污泥和高浓度有机废水的厌氧消化均会产生大量沼气。在设计消化池时必须同时考虑相应的沼气收集、储存和安全等配套设施，以及利用沼气加热入流污泥和池液的设备。污泥消化所产生的以甲烷为主的消化气量，主要取决于被消化的挥发固体量。76五、沼气(消化气)的收集和利用 污泥和高浓第三章 污泥的处理与处置7777第五节第五节 污泥的调理污泥的调理77第五节 污泥的调理第三章 污泥的处理与处置7878一、概述 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。方法加药调理法淘洗加药调理法加热调理法冷冻调理法加骨粒调理法78一、概述 消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性第三章 污泥的处理与处置7979二、污泥脱水性能的评价指标1.比阻抗值r 当p为常数值时，可积分并整理成为下式：由此：比阻抗值的物理意义是单位干重滤饼的阻力，比阻抗值越大的污泥，越难过滤，其脱水性能也差。t/V与V呈直线关系，其斜率为：79二、污泥脱水性能的评价指标1.比阻抗值r 当第三章 污泥的处理与处置80802.毛细吸水时间(CST)其值等于污泥与滤纸接触时，在毛细管的作用下，水分在滤纸上渗透1cm长度的时间，以秒计。CST值测定装置示意图802.毛细吸水时间(CST)其值等于污泥第三章 污泥的处理与处置8181三、三、污泥的调理方法污泥的调理方法 加药（化学）调理法加药（化学）调理法加热调理法加热调理法冷冻调理法冷冻调理法 淘洗加药调理法淘洗加药调理法 化学调理法因功效可靠、设备简单，操化学调理法因功效可靠、设备简单，操作方便被广泛采用。作方便被广泛采用。81三、污泥的调理方法 第三章 污泥的处理与处置8282加热调理法加热调理法 污泥经热处理既可起到调理的作用，又污泥经热处理既可起到调理的作用，又可起到稳定的作用，可使有机物分解，破坏可起到稳定的作用，可使有机物分解，破坏胶体颗粒稳定性，污泥内部水与吸附水被释胶体颗粒稳定性，污泥内部水与吸附水被释放放,脱水性能大大改善，寄生虫卵、致病菌与脱水性能大大改善，寄生虫卵、致病菌与病毒等可被杀灭。热处理后污泥进行机械脱病毒等可被杀灭。热处理后污泥进行机械脱水，泥饼含水率仅为水，泥饼含水率仅为3030-45-45。但由于耗能。但由于耗能较大，所以现在很少应用。较大，所以现在很少应用。82加热调理法第三章 污泥的处理与处置8383冷冻调理法冷冻调理法 冷冻溶解法是将含有大量水分的污泥冷冷冻溶解法是将含有大量水分的污泥冷冻，使温度下降到凝固点以下，污泥开始冻冻，使温度下降到凝固点以下，污泥开始冻结，然后加热溶解。污泥经过冷冻结，然后加热溶解。污泥经过冷冻溶解过溶解过程，由于温度发生大幅度变化，使胶体颗粒程，由于温度发生大幅度变化，使胶体颗粒脱稳凝聚，颗粒由细变大，失去毛细状态，脱稳凝聚，颗粒由细变大，失去毛细状态，同时细胞破裂，细胞内部水分变成自由水分，同时细胞破裂，细胞内部水分变成自由水分，从而提高了污泥的沉降性能和脱水性能。从而提高了污泥的沉降性能和脱水性能。83第三章 污泥的处理与处置8484淘洗加药法淘洗加药法 淘洗法适用于消化污泥的预处理。因消淘洗法适用于消化污泥的预处理。因消化污泥的碱度超过化污泥的碱度超过2000mg/L2000mg/L，在进行化学调，在进行化学调理时所加的混凝剂需先中和掉碱度，才能起理时所加的混凝剂需先中和掉碱度，才能起到混凝作用，因此混凝剂大大增加。淘洗法到混凝作用，因此混凝剂大大增加。淘洗法是以污水处理厂的出水或自来水、河水把消是以污水处理厂的出水或自来水、河水把消化污泥中的碱度洗掉以节省混凝剂用量，但化污泥中的碱度洗掉以节省混凝剂用量，但需增加淘洗池和搅拌设备。需增加淘洗池和搅拌设备。84淘洗加药法第三章 污泥的处理与处置85853、加药（化学）调理法、加药（化学）调理法 加药调理法的原理就是用化学药品破坏泥水间的亲和力，加药调理法的原理就是用化学药品破坏泥水间的亲和力，加药调理法的原理就是用化学药品破坏泥水间的亲和力，加药调理法的原理就是用化学药品破坏泥水间的亲和力，在污泥中加入混凝剂、助凝剂等化学药剂，使污泥颗粒絮蓬，在污泥中加入混凝剂、助凝剂等化学药剂，使污泥颗粒絮蓬，在污泥中加入混凝剂、助凝剂等化学药剂，使污泥颗粒絮蓬，在污泥中加入混凝剂、助凝剂等化学药剂，使污泥颗粒絮蓬，比阻比阻比阻比阻(或或或或CST)CST)降低，改善脱水性能。污泥化学调理常用的混降低，改善脱水性能。污泥化学调理常用的混降低，改善脱水性能。污泥化学调理常用的混降低，改善脱水性能。污泥化学调理常用的混凝剂有无机混凝剂和有机高分子混凝剂。助凝剂一般不起混凝剂有无机混凝剂和有机高分子混凝剂。助凝剂一般不起混凝剂有无机混凝剂和有机高分子混凝剂。助凝剂一般不起混凝剂有无机混凝剂和有机高分子混凝剂。助凝剂一般不起混凝作用，其作用是调节污泥的凝作用，其作用是调节污泥的凝作用，其作用是调节污泥的凝作用，其作用是调节污泥的pHpH值、供给污泥以多孔状格值、供给污泥以多孔状格值、供给污泥以多孔状格值、供给污泥以多孔状格网骨架、改变污泥颗粒结构、提高混凝剂的混凝效果，增强网骨架、改变污泥颗粒结构、提高混凝剂的混凝效果，增强网骨架、改变污泥颗粒结构、提高混凝剂的混凝效果，增强网骨架、改变污泥颗粒结构、提高混凝剂的混凝效果，增强絮体强度。絮体强度。絮体强度。絮体强度。853、加药（化学）调理法 加药调理法第三章 污泥的处理与处置8686 无机混凝剂是一种电解质化合物，主要有铝无机混凝剂是一种电解质化合物，主要有铝盐、铁盐，或铝盐、铁盐的高分子聚合物。有盐、铁盐，或铝盐、铁盐的高分子聚合物。有机高分子混凝剂是有机高分子聚合电解质。机高分子混凝剂是有机高分子聚合电解质。助凝剂主要有硅藻土、酸性白土、锯屑、污助凝剂主要有硅藻土、酸性白土、锯屑、污泥焚化灰、电厂粉煤灰、石灰污泥的化学调理泥焚化灰、电厂粉煤灰、石灰污泥的化学调理剂量与污泥品种和性质、消化程度、固体浓度剂量与污泥品种和性质、消化程度、固体浓度等有关现场实验或在实验室试验，或参考同类等有关现场实验或在实验室试验，或参考同类污水厂的药剂投加量。污水厂的药剂投加量。86 无机混凝剂是一种电解质化合物，主要有铝盐第三章 污泥的处理与处置8787 调理剂种类调理剂种类 调理剂分无机调理剂和有机调理剂两大类。调理剂分无机调理剂和有机调理剂两大类。调理剂分无机调理剂和有机调理剂两大类。调理剂分无机调理剂和有机调理剂两大类。a、无机调理剂、无机调理剂 铁盐铁盐铁盐铁盐：氯化铁：氯化铁：氯化铁：氯化铁(FeCl(FeCl3 36H6H2 20)0)、硫酸铁、硫酸铁、硫酸铁、硫酸铁(Fe(Fe2 2(S0(S04 4)3 34H4H2 20)0)、硫酸亚铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁(FeS0(FeS04 47H7H2 20)0)和聚合硫酸铁：和聚合硫酸铁：和聚合硫酸铁：和聚合硫酸铁：FeFe2 2(OH)(OH)n n(S0(S04 4)3-n/23-n/2 m m(PFS)(PFS)。铁盐常和石灰联。铁盐常和石灰联。铁盐常和石灰联。铁盐常和石灰联用。用。用。用。铝盐铝盐铝盐铝盐：硫酸铝：硫酸铝：硫酸铝：硫酸铝Al(S0Al(S04 4)，18H18H2 200、三氯化铝、三氯化铝、三氯化铝、三氯化铝(AlCl(AlCl3 3)、碱式氯化铝、碱式氯化铝、碱式氯化铝、碱式氯化铝(Al(OH)(Al(OH)2 2Cl)Cl)、聚合氯化铝、聚合氯化铝、聚合氯化铝、聚合氯化铝(PAC)(PAC)：AlAl2 2(OH)Cl(OH)Cl6-n6-n mm 。87 调理剂种类 调理剂分无机调理剂和有机第三章 污泥的处理与处置8888 b、有机调理剂、有机调理剂 有机合成高分子调理剂种类很多，按聚合有机合成高分子调理剂种类很多，按聚合度分有低聚合度和高聚合度两种；按离子型分度分有低聚合度和高聚合度两种；按离子型分有阳离子型、阴离子型、非离子型、阴阳离于有阳离子型、阴离子型、非离子型、阴阳离于型等。我国用于污泥调理的有机调理剂主要是型等。我国用于污泥调理的有机调理剂主要是高聚合度的聚丙烯酰胺系列的絮凝剂产品。高聚合度的聚丙烯酰胺系列的絮凝剂产品。88 b、有机调理剂 有机合成高分子调理剂种第三章 污泥的处理与处置8989 阳离子型聚丙烯酰胺由于能中和污泥颗粒表面的负电荷阳离子型聚丙烯酰胺由于能中和污泥颗粒表面的负电荷阳离子型聚丙烯酰胺由于能中和污泥颗粒表面的负电荷阳离子型聚丙烯酰胺由于能中和污泥颗粒表面的负电荷并在颗粒间产生架桥作用而显出较强的凝聚力，调理效果并在颗粒间产生架桥作用而显出较强的凝聚力，调理效果并在颗粒间产生架桥作用而显出较强的凝聚力，调理效果并在颗粒间产生架桥作用而显出较强的凝聚力，调理效果较好，但费用昂贵。同济大学研究开发的阴离子聚丙烯酰较好，但费用昂贵。同济大学研究开发的阴离子聚丙烯酰较好，但费用昂贵。同济大学研究开发的阴离子聚丙烯酰较好，但费用昂贵。同济大学研究开发的阴离子聚丙烯酰胺胺胺胺-石灰法，是一种经济有效的联用调理剂。石灰法，是一种经济有效的联用调理剂。石灰法，是一种经济有效的联用调理剂。石灰法，是一种经济有效的联用调理剂。由于石灰中的由于石灰中的由于石灰中的由于石灰中的Ca(OH)Ca(OH)2 2絮体物表面带有正电荷，所以絮体物表面带有正电荷，所以絮体物表面带有正电荷，所以絮体物表面带有正电荷，所以Ca(OH)Ca(OH)2 2可以通过本身的带电性，将带负电荷的絮凝剂和污可以通过本身的带电性，将带负电荷的絮凝剂和污可以通过本身的带电性，将带负电荷的絮凝剂和污可以通过本身的带电性，将带负电荷的絮凝剂和污泥颗粒吸附在一起，从而促使其他絮凝剂发挥效用，形成泥颗粒吸附在一起，从而促使其他絮凝剂发挥效用，形成泥颗粒吸附在一起，从而促使其他絮凝剂发挥效用，形成泥颗粒吸附在一起，从而促使其他絮凝剂发挥效用，形成一种复合的凝聚体系。一种复合的凝聚体系。一种复合的凝聚体系。一种复合的凝聚体系。89 阳离子型聚丙烯酰胺由于能中和污泥第三章 污泥的处理与处置9090 调理剂投加量的确定调理剂投加量的确定调理剂投加量的确定调理剂投加量的确定 一般情况下，对于城市污水处理厂污泥，三一般情况下，对于城市污水处理厂污泥，三一般情况下，对于城市污水处理厂污泥，三一般情况下，对于城市污水处理厂污泥，三氯化铁投加量为氯化铁投加量为氯化铁投加量为氯化铁投加量为5 51010，消石灰投加量为，消石灰投加量为，消石灰投加量为，消石灰投加量为20204040，聚合氯化铝和聚合硫酸铁约为，聚合氯化铝和聚合硫酸铁约为，聚合氯化铝和聚合硫酸铁约为，聚合氯化铝和聚合硫酸铁约为1 133，阳离子聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺为0 01 1003 3。影响污泥调理效果的因素影响污泥调理效果的因素影响污泥调理效果的因素影响污泥调理效果的因素 污泥性质污泥性质污泥性质污泥性质 调理剂品种调理剂品种调理剂品种调理剂品种 污泥调理条件污泥调理条件污泥调理条件污泥调理条件 90 调理剂投加量的确定第三章 污泥的处理与处置9191第六节第六节 污污 泥泥 脱脱 水水91第六节 污 泥 脱 水第三章 污泥的处理与处置9292一、概述 污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水，从而缩小其体积，减轻其质量。二、污泥的自然干化1.污泥干化床的构造围堤和隔墙输泥槽滤水层排水系统不透水底层支柱和透明顶盖轻便铁轨92一、概述 污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细第三章 污泥的处理与处置9393污泥干化床93污泥干化床第三章 污泥的处理与处置94942.污泥干化床脱水效果的影响因素气候条件污泥性质污泥调理3.污泥干化床的设计决定面积划分块数干化床面积942.污泥干化床脱水效果的影响因素气候条件污泥性质污泥调第三章 污泥的处理与处置9595三、污泥的机械脱水及其设备脱水机械转筒离心机板框压滤机带式压滤机真空过滤机1.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。95三、污泥的机械脱水及其设备脱水机械转筒离心机板框压滤机第三章 污泥的处理与处置9696(1)带式压滤机的构造:96(1)带式压滤机的构造:第三章 污泥的处理与处置979797第三章 污泥的处理与处置989898第三章 污泥的处理与处置999999第三章 污泥的处理与处置100100100第三章 污泥的处理与处置101101(2)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。2.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。(1)转筒式离心机的构造和脱水过程:101(2)带式压滤机的选用:通常根据带式第三章 污泥的处理与处置102102转筒式离心机构造图102转筒式离心机构造图第三章 污泥的处理与处置103103污泥切割机103污泥切割机第三章 污泥的处理与处置104104进泥螺杆泵104进泥螺杆泵第三章 污泥的处理与处置105105脱水用高分子絮凝剂105脱水用高分子絮凝剂第三章 污泥的处理与处置106106溶药与投加装置106溶药与投加装置第三章 污泥的处理与处置107107加药螺杆泵107加药螺杆泵第三章 污泥的处理与处置108108药液后稀释装置108药液后稀释装置第三章 污泥的处理与处置109109卧螺离心脱水机109卧螺离心脱水机第三章 污泥的处理与处置110110脱水上清液加入污泥储罐110脱水上清液加入污泥储罐第三章 污泥的处理与处置111111污泥离心脱水机111污泥离心脱水机第三章 污泥的处理与处置112112脱水后的干泥112脱水后的干泥第三章 污泥的处理与处置113113脱水机加药装置113脱水机加药装置第三章 污泥的处理与处置114114(2)转筒离心机的选择:根据离心机的处理能力，即每台机每小时处理湿污泥立方米数，或每台机每小时处理干污泥千克数来决定的。3.板框压滤机(1)板框压滤机的构造(2)板框压滤机的选用 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。114(2)转筒离心机的选择:根据离心机的第三章 污泥的处理与处置115115滤板、滤框和滤布http:/ 污泥的处理与处置116116板框压滤机板框压滤机116板框压滤机第三章 污泥的处理与处置117117箱式板框压滤机箱式板框压滤机117箱式板框压滤机第三章 污泥的处理与处置118118118第三章 污泥的处理与处置119119119第三章 污泥的处理与处置120120 工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：利用过滤介质（常用为涤纶布）利用过滤介质（常用为涤纶布）利用过滤介质（常用为涤纶布）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，污泥二面压力差为推动力，水被强制通过介质，污泥二面压力差为推动力，水被强制通过介质，污泥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。截留在介质表面。截留在介质表面。截留在介质表面。120 工作原理：利用过滤介质（常用为涤纶布）二面压力第三章 污泥的处理与处置121121滤板、滤框和滤布组合后的工作状况示意图121滤板、滤框和滤布组合后的工作状况示意图第三章 污泥的处理与处置122122第七节第七节 污泥的干燥与焚化污泥的干燥与焚化122第七节 污泥的干燥与焚化第三章 污泥的处理与处置123123一、概述 污泥干燥是将脱水污泥通过处理，去除污泥中绝大部分毛细管水、吸附水和颗粒内部水的方法。二、污泥的干燥与焚化设备1.转筒式干燥器和焚化炉123一、概述 污泥干燥是将脱水污泥通过处理第三章 污泥的处理与处置1241242.流化床焚化炉1242.流化床焚化炉第三章 污泥的处理与处置1251253.Sevar干燥器1253.Sevar干燥器第三章 污泥的处理与处置126126三、各种污泥干燥器和焚化炉的选择各种污泥干燥器的比较各种污泥焚化炉的比较126三、各种污泥干燥器和焚化炉的选择各种污泥干燥器的比较各第三章 污泥的处理与处置127127第八节第八节 污泥的管道输送污泥的管道输送127第八节 污泥的管道输送第三章 污泥的处理与处置128128 污泥输送中的阻力与流速和粘滞力有关，且粘滞力不为常数，为非牛顿流体。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和温度降低而增大。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。128 污泥输送中的阻力与流速和粘滞力有关，且粘第三章 污泥的处理与处置129129不同类型的污泥的压头损失的乘数129不同类型的污泥的压头损失的乘数第三章 污泥的处理与处置130130 欲用管道输送未经稳定的初沉污泥152m，流量为19L/s，污泥含固率为7，用水力学上的海森威廉公式时(CH=100)得水头损失为2.0m。求污泥的摩阻损失。解：查得k5.8，故污泥的摩阻损失为:选泵考虑因素输送的污泥浓度最高输送平均浓度的污泥只是输送水130 欲用管道输送未经稳定的初沉污泥152m第三章 污泥的处理与处置131131含水率含水率含水率含水率/%/%v vminmin/(m/(m.s s-1-1)含水率含水率含水率含水率/%/%v vminmin/(m/(m.s s-1-1)DD=150=150250mm250mmDD=300=300400mm400mmDD=150=150250mm250mmDD=300=300400mm400mm90901.51.51.61.695951.01.01.11.191911.41.41.51.596960.90.91.01.092921.31.31.41.497970.80.80.90.993931.21.21.31.398980.70.70.80.894941.11.11.21.2压力输泥管最小设计流速对于长距离输送，可采用如下紊流公式计算：式中:hf沿程摩阻损失，m；L管道长度，m；D管道直径，m。131含水率/%vmin/(m.s-1)含水率/%vmi