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1、污泥处理设备,一、污泥的来源、性质和数量,1、污泥的来源、性质 按其所含主要成分的不同，分为污泥和沉渣。以有机物为主要成分的称为污泥，特性是有机物含量高，容易腐化发臭，颗粒较细，相对密度较小，含水率高且不易脱水，是呈胶状结构的亲水性物质，便于管道输送。如初次沉淀池与二次沉淀池排出的污泥。以无机物为主要成分的称为沉渣，特性是颗粒较粗，相对密度较大，含水率低且易于脱水，但流动性较差，不易用管道输送。如沉砂池和沉淀池所排出的污泥。,按产生的来源，污泥可分为三种：1）初次沉淀污泥；2）腐殖污泥与剩余活性污泥：来自生物膜法和活性污泥法后的二次沉淀池。3）熟污泥：初次沉淀污泥、腐殖污泥和剩余活性污泥经消化
2、处理后，即为熟污泥，或称消化污泥。特性：有机物含量低，易脱水。,2、污泥量计算城市污水厂的污泥量时，一般以表所列的经验数据为依据：,使废水处理厂能够正常运行。有毒物质得到及时处置，有用物质得到利用，以便达到变害为利、综合利用、保护环境的目的。,3、污泥最终处置的目的,污泥处理的目的：使污泥实现减量化、稳定化、无害化及资源化。,4、污泥的处置工艺,二、污泥的浓缩,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空隙水。污泥浓缩的方法有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。在选择浓缩方法时，要综合处理厂的规模、占地大小、周边环境的要求、污泥性质等多方面因素。,1、重力浓缩,重
3、力浓缩主要用于浓缩初沉污泥及初沉污泥与剩余活性污泥或与腐殖污泥的混合污泥。原理：浓缩前，污泥浓度较高，污泥之间彼此接触、支撑。浓缩开始后，在上层颗粒重力的作用下，下层间隙中的水分被挤出界面，颗粒之间相互拥挤的更加紧密。通过这种拥压过程，污泥浓度得到进一步提高，从而实现污泥浓缩。,（1）间歇式污泥浓缩池,间歇浓缩池可建成矩形或圆形，用于小型污水处理厂。,（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），用于大型污水处理厂。,缺点：使有机污泥产生不良的气味。解决办法：在浓缩前加石灰。,（3）重力浓缩池的运行维护,1.主要工艺参数：固体负荷（3060kg/(m3d
4、)）；浓缩时间(大于12h)；污泥含水率；有效水深（4m）；刮泥机外缘速度。浓缩效果主要用浓缩比、固体回收率；分离率来评价。,2、运行与维护：（1）进泥量的控制；（2）水力停留时间的控制；（3）温度的影响与调节；（4）排泥控制；（5）分析测量与记录；（6）浓缩池日常维护,3.异常问题分析与排除现象一：污泥上浮。液面有小气泡逸出，且浮渣量增多。原因及解决对策：集泥不及时；解决措施：适当提高浓缩机的转速，加大污泥收集速度。排泥不及时。排泥量太小，或排泥历时太短。解决措施：应加强运行调度，做到及时排泥。进泥量太小，污泥在池内停留时间太长，导致污泥厌氧上浮。解决措施：加Cl2、O3等氧化剂，抑制微生物
5、活动，减少投运池数，增加每池的进泥量，缩短停留时间。由于初沉池排泥不及时，污泥在初沉池内已经腐败。此时应加强初沉他的排泥操作。,现象二：排泥浓度太低，浓缩比太小。原因及解决对策：进泥量太大，使固体表面负荷增大，超过浓缩池的浓缩能力。解决措施：应降低入流污泥量。排泥太快。排泥量太大或一次性排泥太多时，排泥速率会超过浓缩速率，导致排泥中含有一些未完成浓缩的污泥。解决措施：应降低排泥速率。浓缩池内发生短流。溢流堰板不平整；解决措施：应对堰板予以调节。进泥口深度不合适，入流挡板或导流筒脱落，也可导致短流。解决措施：可予以改造或修复。另外、温度突变、入流污泥含固量突变均可导致短流，应根据不同的原因，予以
6、处理。,2、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。气浮法对于相对密度接近于水的、疏水的污泥尤其适用。气浮法用于浓缩剩余活性污泥或腐殖污泥。,其浓缩效果好于重力浓缩法：时间短，耐冲击负荷和温度的变化，污泥处于好氧环境，基本没有气味。缺点：运行费用高。,气浮浓缩池的运行维护影响因素：混凝剂投加与否的问题；污泥膨胀的膨胀；刮泥周期的影响。工艺控制与技术参数：进泥量；水力表面负荷控制；加压水量控制；气量的控制；回流比；溶气罐；回流水加压泵,3、离心浓缩法,离心机种类有转盘式离心机、篮式离心机和转鼓离心机。衡量浓缩效果的主要指标有出泥含固率和
7、固体回收率等。离心浓缩法的优点是效率高、需时短、占地少。缺点：在浓缩剩余活性污泥时，为了取得好的浓缩效果，得到较高的出泥含固率和固体回收率，一般需添加聚合硫酸铁、PAM等助凝剂，使运行费用提高；电耗高。,污泥消化是利用微生物的代谢作用，使污泥中的有机物质稳定化，减少污泥体积，降低污泥中病原体数量。1、厌氧消化原理和功能 机理与废水厌氧消化相同。消化后的污泥称熟污泥和消化污泥。消化后污泥体积可以减少6070。2、污泥厌氧消化法的分类低负荷消化法；高负荷消化法；两相消化法。3、厌氧消化系统的组成：消化池、进排泥系统、搅拌系统、加热系统、集气系统,三、污泥消化,厌氧接触消化,高碑店污水处理厂的污泥消
8、化池,杭州四堡污水厂的污泥消化池,四、污泥脱水 1、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,减轻其重量。基本原理：污泥机械脱水是以过滤介质两面的压力差为推动力，使污泥中的水被强制的通过过滤介质，称为过滤液，而固体被截留在介质上，称为滤饼，从而使污泥达到脱水的目的。,2、机械脱水的种类：真空过滤脱水：将污泥置于多孔性过滤介质上，在介质另一侧造成真空，将污泥中的水分强行“吸入”，使之与污泥分离，从而实现脱水。压滤脱水：将污泥置于过滤介质上，在污泥一侧对污泥施加压力，行使水分通过介质，使之与污泥分离，从而实现脱水。离心脱水：通过水分与污泥颗粒的离心力之差，使之相互分离，
9、从而实现脱水。,真空过滤机真空过滤机是早期使用的连续机械脱水机械。由转鼓、槽体、传动装置、搅拌装置、分配阀及机械自动进料和刮刀组成。圆鼓鼓中心处于真空状态，当转鼓在盛有污泥的槽体内慢慢回转，污泥由于真空吸附在鼓体的外表面，水分脱去，脱水后的污泥经刮刀剥落，转鼓每转一周，相继完成真空吸滤、洗涤、卸料三个工艺过程。具有真空度高(0.060.08MPa)，下料干度大(70%)，洗后残碱含量低(0.5%)，能耗低，维修方便等优点。,转鼓式真空过滤机,板框压滤机 通过直接给污泥加压，迫使其穿过过滤介质来实现过滤的目的。缺点：基建投资大、间歇操作、生产效率低、劳动强 度高、滤布损失快。优点：其结构简单，制
10、作方便，占地面积小，操作压 强高，过滤面积大，滤饼的含固率高、滤液 清、药剂用量少。组成：机架、压紧机构 及过滤机构,过滤机构过滤机构由过滤板、滤框、滤布、压榨隔膜组成，滤板两侧由滤布包覆。物料从止推板上的进料孔进入各滤室，固体颗粒因其粒径大于过滤介质（滤布）的孔径被截流在滤室里，滤液则从滤板下方的出液孔流出。滤饼需要榨干时，除用隔膜压榨外，还可以压缩空气或蒸汽，从洗涤口通入，气流冲去滤饼中的水份，以降低滤饼的含水率。,滤框,滤布,滤板,进泥孔,进泥孔,进,进泥孔,通道,板框压滤机,过滤操作：过滤阶段污泥从通道进入滤框，滤液在压力下穿过滤框两边的滤布、沿滤布与滤板凹凸表面之间形成的沟道流下，既
11、可单独由每块滤板上设置的出液旋塞排出，称为明流式；也可汇总后排出，称为暗流式。,框,板,框,板,洗涤板,非洗涤板,悬浮液,滤液,板,非洗涤板,带式压滤机：工作原理：由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串按规律排列的辊压筒中呈S型弯曲经过，靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨力和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥的脱水。分为四个工作区：重力脱水区、楔形脱水区、低压脱水区和高压脱水区。,滤带水平行走。部分毛细水转化成了游离水，在该区内借自身重力穿过滤带，从污泥中分离出来。,滤带在该区内逐渐靠拢，污泥在两条滤带之间逐步开始受到挤压。在该段内，污泥的含固量进一步提
12、高，并由半固态向固态转变。,脱水机前边三个辊压简直径较大，一般在50cm之上，施加到泥层上的压力较小，因此称为低压区。,污泥进入高压区后，受到的压榨力逐渐增大，经高压区之后，含因量进一步提高，一般大于20%，正常情况下在25%左右。,带式压滤机的组成：滤带：也称为滤布，一般用单丝聚酯纤维材质编织而成，具有抗拉强度大、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点。不同的纹理结构，其透气性能和对污泥颗粒的拦截性能不同，应根据污泥性质选择合适的滤带。辊压筒：脱水机一般设57辊压筒。辊压筒的直径沿污泥走向由大到小，由90cm到20cm不等。滤带张紧系统：调节控制滤带的张力，即调整滤带的松紧，以达到调节施加到泥层上
13、的压榨力和剪切力。滤带调偏系统：即时刻调整滤带的行走的方向，保证运行正常。滤带冲洗系统：将挤入滤带的污泥冲洗掉，以保证其正常的过滤性能。一般定期用高压水反方向冲洗。,工艺控制带速控制：滤带的行走速度控制污泥在每一工作区的脱水时间，对出泥泥饼的含固量、厚度及泥饼剥离的难易程度都有影响。对于初沉污泥和活性污泥组成的混合污泥来说，带速应控制在25m/min。活性污泥一般不宜单独进行带式压滤脱水，否则带速必须控制在1.0m/min以下，处理能力很低，极不经济。注意：不管进泥量多少，带速一般不超过5m/min。原因：带速太高，会造成污泥溢出滤带，造成跑料。对于某一种特定的污泥来说，存在最佳带速控制范围。
14、,滤带张力控制：滤带的张力影响泥饼的含固量，滤带张力越大，泥饼的含固量越高。对于城市污水混合污泥来说，一般将张力控制在0.30.7Mpa。张力太大，会造成跑料或滤布堵塞调质控制：调质的效果直接影响脱水效果，带式压滤脱水机对调质的依赖性很强。注意：加药量不足：调质效果不佳时，污泥不易挤压；加药量太大：增加处理成本，污泥粘性增大，极易造成滤带被堵塞。,处理能力确定：进泥量：每米常宽在单位时间内所能处理的湿污泥量m3/(mh)常用q表示。进泥固体负荷：每米带宽在单位时间内所能处理的总干污泥量kg/(mh），常用qs表示。在污泥性质和脱水效果一定时q和qs是一定的，如果进泥量太大或固体负荷太高，将降低
15、脱水效果。q和qs乘以脱水机的带宽，即为该脱水机的实际允许进泥量和进泥固体负荷。运行中，运行人员应根据本厂泥质和脱水效果的要求，通过反复调整带速、张力和加药量等参数，得到本厂的q和qs，以方便运行管理。,污泥离心机技术和转筒式离心机离心脱水是利用水分和污泥在转筒高速旋转过程中产生的离心力之差使之相互分离，实现脱水目的。污泥通过空心轴中的中心进料管进入转筒，在离心力的作用下，污泥因比重大，离心力大而被甩至筒体壁面，转筒与螺旋输送机之间的转速差使螺旋输送机连续不断地将污泥固体推到转筒的圆锥端进一步压缩排出。水分由于比重小，离心力小，在内侧形成液体层，水分则将通过转筒的圆筒端排出。,利用离心力使污泥
16、中的固、液分离；离心力场可达到重力场的1000倍以上；处理量大，基建和占地少，操作简单，自动化程度高可不投入或少投入化学调理剂；动力费用较高，但运行成本降低。,离心脱水的特点,污泥脱水构筑物的运行与维护,1污泥调理是保证脱水效果的重要措施，应控制好污泥调理的操作环节。2污泥脱水机在运行前，应该先将滤布浸湿，这样有利于泥饼剥落。3经常检查脱水机的运行状态，针对不正常现象，采取纠偏措施，保证正常运行。4按照所用脱水机类型的要求，认真做好设备的日常维护保养工作，经常检查脱水机易磨损件的磨损情况，必要时予以更换，如脱水机的转轴、滤布等。5做好进泥量、泥饼量、污泥含固率、药剂投加量、能耗等的分析测量与记
17、录工作。,五、污泥的干化 污泥干化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.分为自然干化法和烘干法。1、自然干化 自然干化采用污泥干化场，是利用天然的蒸发、渗滤、重力分离等作用，使泥水分离达到脱水的目的。是污泥脱水中最经济的方法。通过自然干化，污泥的含水率可降低至75，干化后的污泥压成饼状，可以直接运输。1）污泥干化场的构造 2）干化场脱水的影响因素 有气候条件、污泥性质等 3）污泥干化场面积的确定 随污泥性质，地区的平均降雨量及空气湿度等不同而异。特点：污泥干化场，占地面积大，卫生条件差，大型污水处理厂不宜采用。但污水自然干化比机械脱水经济，适用于中小型污水
18、处理厂，尤其是气候比较干燥、有废弃土地资源利用及环境卫生允许的地区可以采用。,污泥干燥机,六、污泥的最终处置,1、污泥的处置 污泥经过消化、干化和脱水后，还存在最终处置问题，其方法决定于污泥的性质及当地条件。目前，较适合我国国情、常用的污泥处置方法有：农业利用、填理、焚烧和投放海洋或废矿等。,有机污泥在焚烧过程中一方面去除水分，同时还可以氧化污泥中的有机物。采用污泥焚烧的情况：当污泥不符合卫生要求，有毒物质含量高，不能作为农副业利用；卫生要求高，用地紧张的大、中城市；污泥自身的燃烧热值高，可以自燃并利用燃烧热量发电；与城市垃圾混合焚烧并利用燃烧热量发电。,（1）污泥焚烧,污泥燃烧后，含水率可降为0%，使运输与最后处置大为简化。,焚烧炉,有机污泥用于工业（堆肥）；污泥固化；污泥填埋；污泥中有用物质的回收；,（2）污泥的处置与利用,
