城市污水处理厂污泥的处理和处置课件.ppt

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1、第九章 污泥的处理和处置,第一节 污泥的来源、性质和数量,第二节 污泥的处置及其前处理,第三节 污泥浓缩,第四节 污泥的稳定,第五节 污 泥 的 调 理,第六节 污 泥 脱 水,第七节 污泥的干燥与焚化,1,最新课件,第九章 污泥的处理和处置第一节 污泥的来源、性质和数量,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,最新课件,污泥的处理和处置，就是要通过适当的技术措施，,第一节 污泥的来源、性质和数量,3,最新课件,第一节 污泥的来源、性质和数量3最新课件,一、污泥的来源、性质及主要指标,来源,处理目的,富含有机物，容易腐化、

2、破坏环境，必须妥善处置,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,最新课件,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,二沉池栅滤,5,最新课件,二沉池栅滤5最新课件,污泥性质表征参数,6,最新课件,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,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

3、。,解：,设计一座矩形的平流气浮浓缩池污泥流量qv=240m3/d=10m3/h,气浮浓缩池面积A污泥负荷取75kg/(m2.d)，污泥密度为1000kg/m3,则,7,最新课件,例：某废水处理厂的剩余活性污泥量为240m3,2. 回流比R据经验，气固比As取0.02。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：,入流污泥浓度0为7000g/m3代入（20-7）式：,回流水量：,8,最新课件,2. 回流比R入流污泥浓度0为7000g/m3回流水量：8,溶气罐净体积（不包括填料）按溶气水停留3min计算，则：,以水力负荷校核气浮池面积：,符合要求。,9,最新课件,溶气罐净体

4、积（不包括填料）按溶气水停留3mi,3. 若浓缩池每天运行16h，则流量,污泥负荷仍取75kg/(m2.d)=3.125kg/(m2.h)，则,回流比（R）仍为380%。,回流水量：,溶气罐净体积：,10,最新课件,3. 若浓缩池每天运行16h，则流量污泥负荷仍取75kg/(,以水力负荷校核气浮池面积：,符合要求。,11,最新课件,以水力负荷校核气浮池面积：符合要求。11最新课件,污泥性质表征参数,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,12,最新课件,污泥性质表征参数

5、含水率与含固率挥发性固体污泥中的有毒有害物质,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。,13,最新课件,二、污泥量 计算城市污水厂的污泥量时，一般以下,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。,14,最新课件,公式估算1. 初沉污泥量式中：14最新课件,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:,

6、(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,15,最新课件,2. 剩余活性污泥量(活性污泥法) (1) 剩余活性,三、污泥中的水分及其对污泥处理的影响,1. 污泥中的水分,16,最新课件,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),17,最新课件,17最新课件,2. 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。,18,最新课件,2. 污泥中的水分对污泥处理的影响 污泥处理的,第二节 污泥的处置及其前处理,19,最新课件,第二节 污泥的处置及其前处理19最新课件,一、污泥的处置,二、 污泥处置的前处理,为了

7、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。,20,最新课件,一、污泥的处置二、 污泥处置的前处理 为了避免,污泥处理与处置,21,最新课件,污泥处理与处置21最新课件,第三节 污 泥 浓 缩,22,最新课件,第三节 污 泥 浓 缩22最新课件,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。,23,最新课件,污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效,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,设计参数为停留时间，一般为9

8、12h。,浓缩池的上清液，应回到初沉池前重新处理。,24,最新课件,一、沉降法 沉降法主要用于浓缩初沉污泥及初沉污,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)。,25,最新课件,2. 连续式污泥浓缩池 连续运行的浓缩池可采用沉,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。,26,最新课件,二、 气浮浓缩法 气浮浓缩是依靠微小气泡与污泥,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

9、,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）,27,最新课件,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,气浮池污泥负荷:,28,最新课件,气浮池污泥负荷:污泥种类负荷/（kg.m-2.d-1)空气曝,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,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0.010.04,29,最新课件,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,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

10、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)。,30,最新课件,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,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,31,最新课件,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,三、离心浓缩法,32,最新课件,三、离心浓缩法原 理利用污泥中固、液相的密度不同，

11、在高速旋,转筒式离心机用于污泥浓缩的运行参数,33,最新课件,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,剩余污泥机械浓缩,34,最新课件,剩余污泥机械浓缩34最新课件,第四节 污泥的稳定,35,最新课件,第四节 污泥的稳定35最新课件,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,36,最新课件,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,37,最新课件,常用方法 厌氧消化目 的污泥中的挥发性固体的量降低40,38,最新课件,38最新课件,两级高负荷率厌氧消化系统,39,最新课件,两级高负荷率厌氧消化系统39最新课件,40

12、,最新课件,40最新课件,二、 影响污泥消化的主要因素,1. pH和碱度,最佳为7.07.3,甲烷菌分解有机酸时产生的重碳酸盐不断增加,41,最新课件,二、 影响污泥消化的主要因素1. pH和碱度最佳为7.07,3. 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,42,最新课件,3. 负荷 厌氧消化池的容积决定于厌氧消化的负荷率,4. 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,43,最新课件,4. 消化池的搅拌 在有机物的厌氧发酵过程中，,沼气风机搅拌,44,最

13、新课件,沼气风机搅拌44最新课件,三、 消化池的构造,主要设备,45,最新课件,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,消化池构造,46,最新课件,消化池构造46最新课件,浮动式盖消化池,47,最新课件,浮动式盖消化池47最新课件,固定式盖消化池,48,最新课件,固定式盖消化池48最新课件,螺旋浆搅拌的消化池,49,最新课件,螺旋浆搅拌的消化池49最新课件,污泥消化池,50,最新课件,污泥消化池50最新课件,大型厌氧生物处理,51,最新课件,大型厌氧生物处理51最新课件,沼气搅拌压缩机,52,最新课件,沼气搅拌压缩机52最新课件,热交换器,53,最新课件,热交换器53最新

14、课件,贮气罐,54,最新课件,贮气罐54最新课件,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,55,最新课件,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,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）。

15、,56,最新课件,消化池有效容积按每天处理污泥量及污泥投配率进,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。,57,最新课件,计算消化池的构造尺寸： 消化池必须附设各种管道,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。,58,最新课件,五、沼气(消化气)的收集和利用 污泥和高浓度有,第五节 污泥的调理,59,最新课件,第五节 污泥的调理5

16、9最新课件,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。,60,最新课件,一、概述 消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥,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：,61,最新课件,二、污泥脱水性能的评价指标1. 比阻抗值r 当p为,2. 毛细吸水时间(CST),其值等于污泥与滤纸接触时，

17、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,62,最新课件,2. 毛细吸水时间(CST) 其值等于污泥与滤,三、 加药调理法,1. 调理剂种类,2. 调理剂投加量的确定,作比阻抗r及CST与调理剂用量的关系曲线图确定最佳调理剂用量和品种。,63,最新课件,三、 加药调理法原理用化学药品破坏泥水间的亲和力，通过调理使,3. 影响污泥调理效果的因素,污泥性质,调理剂品种,污泥调理条件,64,最新课件,3. 影响污泥调理效果的因素污泥性质调理剂品种污泥调理条件温,第六节 污 泥 脱 水,65,最新课件,第六节 污 泥 脱 水65最新课件,一、概述,污泥脱水的

18、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,66,最新课件,一、概述 污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和,污泥干化床,67,最新课件,污泥干化床67最新课件,干化床面积,68,最新课件,2. 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3,三、 污泥的机械脱水及其设备,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。,69,最新课件,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,(1) 带式压滤机的构造:,70,最新课件,(1) 带式压滤机的构造:70最新课

19、件,71,最新课件,71最新课件,72,最新课件,72最新课件,73,最新课件,73最新课件,74,最新课件,74最新课件,(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:,75,最新课件,(2) 带式压滤机的选用: 通常根据带式压滤机,转筒式离心机构造图,76,最新课件,转筒式离心机构造图76最新课件,污泥切割机,77,最新课件,污泥切割机77最新课件,

20、进泥螺杆泵,78,最新课件,进泥螺杆泵78最新课件,脱水用高分子絮凝剂,79,最新课件,脱水用高分子絮凝剂79最新课件,溶药与投加装置,80,最新课件,溶药与投加装置80最新课件,加药螺杆泵,81,最新课件,加药螺杆泵81最新课件,药液后稀释装置,82,最新课件,药液后稀释装置82最新课件,卧螺离心脱水机,83,最新课件,卧螺离心脱水机83最新课件,脱水上清液加入污泥储罐,84,最新课件,脱水上清液加入污泥储罐84最新课件,污泥离心脱水机,85,最新课件,污泥离心脱水机85最新课件,脱水后的干泥,86,最新课件,脱水后的干泥86最新课件,脱水机加药装置,87,最新课件,脱水机加药装置87最新课

21、件,(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。,88,最新课件,(2) 转筒离心机的选择: 根据离心机的处理能,滤板、滤框和滤布,89,最新课件,滤板、滤框和滤布89最新课件,板框压滤机,90,最新课件,板框压滤机90最新课件,箱式板框压滤机,91,最新课件,箱式板框压滤机91最新课件,92,最新课件,92最新课件,93,最新课件,93最新课件,工作原理：利用过滤介质（常用为

22、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。,94,最新课件,工作原理：利用过滤介质（常用为涤纶布）二面压力差为推,滤板、滤框和滤布组合后的工作状况示意图,95,最新课件,滤板、滤框和滤布组合后的工作状况示意图95最新课件,第七节 污泥的干燥与焚化,96,最新课件,第七节 污泥的干燥与焚化96最新课件,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,97,最新课件,一、 概述 污泥干燥是将脱水污泥通过处理，去除,2. 流化床焚化炉,98,最新课件,2. 流化床焚化炉98

23、最新课件,3. Sevar干燥器,99,最新课件,3. Sevar干燥器99最新课件,三、各种污泥干燥器和焚化炉的选择,100,最新课件,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,第八节 污泥的管道输送,101,最新课件,第八节 污泥的管道输送101最新课件,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。,102,最新课件,污泥输送中的阻力与流速和粘滞力有关，且粘滞力不,不同类型的污泥的

24、压头损失的乘数,103,最新课件,不同类型的污泥的压头损失的乘数103最新课件,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。,104,最新课件,欲用管道输送未经稳定的初沉污泥152m，流量,在用图作计算时要注意：,(1) 一般流速至少为0.8m/s，太小的流速导致两种摩阻损失比k更大；,(2) 流速不大于2.4m/s，流速太高不仅摩阻损失太大，而且容易磨损管道内壁；,(3) 没有考虑触变行为；,(4) 管路不能为油脂或其他物质堵塞。,105,最新课件,在用图作计算时要注意： (1) 一般流速至少为0,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。,106,最新课件,含水率/ %vmin/(m.s-1)含水率/ %vmin/(,