机械脱水是污泥脱水的主要方向主要的脱水机械有转筒离心机课件.ppt

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1、2023/3/29,1,河北科技大学环境科学与工程学院,第九章 污泥的处理和处置,前言 第一节 污泥来源与特性第二节 污泥的处理和前处置第三节 污泥的浓缩第四节 污泥的稳定第五节 污泥调理第六节 污泥的脱水 第七节 焚烧与干燥第八节 污泥的管道输送第九节 综合利用,2023/3/29,2,河北科技大学环境科学与工程学院,处理污泥占全部建设费用的20%-50%，甚至70%。污水处理厂产生的污泥占处理水量的0.3%-0.5%左右。污泥含大量有害有毒物质，如寄生虫卵、病原微生物、细菌、合成有机物及重金属离子等；有用物质如植物营养素(氮、磷、钾)、有机物及水分等。污泥的处理和处置，就是要通过适当的技术

2、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。在排水工程中，将改变污泥性质称为处理，而安排出路称为处置。,前 言,2023/3/29,3,河北科技大学环境科学与工程学院,污泥的处理和处置目的：（1）确保污水处理效果，防止二次污染；（2）使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理；（3）使有毒有害物质得到妥善处理或利用；（4）使有用物质得到综合利用，变害为利。总之，污泥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。,前 言,前 言,2023/3/29,4,河北科技大学环境科学与工程学院,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,

3、5,河北科技大学环境科学与工程学院,1.污泥的分类、性质1)按成分不同分为：污泥 有机物为主要成分，初次沉淀池与二次沉淀池的沉淀物均属污泥。易腐化发臭，颗粒细，比重小(约为1.02-1.006)，含水率高且不易脱水，胶状结构。沉渣 以无机物为主要成分的称沉渣。沉渣的主要性质是颗粒较粗，比重较大(约为2左右)，含水率较低且易于脱水，流动性差。沉砂池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物属沉渣。,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,6,河北科技大学环境科学与工程学院,2)按来源不同分为：栅渣：格栅或滤网，呈垃圾状，量少浮渣：上浮渣和气浮池，可能多含油脂等，量少沉砂池沉渣：沉砂池，比重较大的无机颗

4、粒，量少初沉污泥：初沉池，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：二沉池，剩余的活性污泥，有机物质，含水率高，易腐化发臭，难脱水，是污泥处理的主要对象腐殖污泥：来自生物膜法后的二沉池的污泥化学污泥：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,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,7,河北科技大学环境科学与工程学院,2.污泥的主要表征指标 表征污泥性质的主要参数或项目有：含水率与含固率、挥发性固体、有毒有害物含量以及脱水性能等。,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,

5、2023/3/29,8,河北科技大学环境科学与工程学院,2.污泥的主要表征指标含水率与含固率 含水率是污泥中水含量的百分数。含固率是污泥中固体或干泥含量的百分数。干污泥量是湿泥量与含固率的乘积。通常含水率在85以上时，污泥呈流态，65-85时呈塑态；低于60时，则呈固态。,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,9,河北科技大学环境科学与工程学院,2.污泥的主要表征指标含水率与含固率 含水率发生变化时，可近似计算湿污泥的体积简化条件：含水率大于85%S1:固体比重；S2:水的比重,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,10,河北科技大学

6、环境科学与工程学院,2.污泥的主要表征指标B)挥发性固体挥发性固体(用VSS表示)，是指污泥中在600的燃烧炉中能被燃烧，并以气体逸出的那部分固体。通常用于表示污泥中的有机物的量，常用mgL表示，有时也用重量百分数表示。VSS也反映污泥的稳定化程度。挥发性固体近似等于有机物含量，灰分表示无机物含量,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,11,河北科技大学环境科学与工程学院,2.污泥的主要表征指标C)污泥的相对密度污泥重量与同体积的水重量的比值有机物的相对密度一般等于1，无机物相对密度约为2.5-2.65。确定污泥相对密度和污泥中干固体相对密度，对于浓缩池的设计、污泥运输及后续处理，都有实

7、用价值,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,12,河北科技大学环境科学与工程学院,2.污泥的主要表征指标D)有毒有害物质对密度城市污水处理厂的污泥中含有病菌、病毒、寄生虫卵及重金属等。污泥中的重金属是主要的有害物质，重金属含量超过规定的污泥不能用作农肥。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”GB4284-84,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,13,河北科技大学环境科学与工程学院,2.污泥的主要表征指标E)污泥的脱水性能脱水性能主要指，污泥过滤去除水分的难易，即滤速的快慢。影响脱水性能的

8、因素，主要是污泥的化学成分、胶体性质、污泥颗粒与水的亲和力。主要评价指标为：比阻抗值毛细吸水时间,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,14,河北科技大学环境科学与工程学院,E)污泥的脱水性能,第一节 污泥来源与特性,当p为常数值时，可积分并整理成为下式：,由此：,比阻抗值r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。,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,15,河北科技大学环境科学与工程学院,毛细吸水时间(CST)毛细吸水时间常用符号CST表示，其值等于污泥与滤纸接触时，在毛细管作用下，水分在滤纸上渗透1cm长度的时间，以

9、秒计。CST越大，污泥的脱水性能越差。CST值测定装置示意图,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,16,河北科技大学环境科学与工程学院,3.污泥产生量A)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1 000kg/m3计。,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,17,河北科技大学环境科学与工程学院,3.污泥产生量 剩余活性污泥量以VSS(挥发性固体计)：PX剩余活性污泥，kg vssd；Y 产率系数kg VSSkgBOD5,一般采用0.50.6;s

10、0曝气池入流的BOD5kg/m3；se二沉池出流的BOD5kg/m3；qv 曝气池设计流量，m3/d;Kd 内源代谢系数，一般采用0.060.1d-1;X曝气池的平均VSS浓度，kg/m3;V曝气池容积，m3;,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,18,河北科技大学环境科学与工程学院,3.污泥产生量 剩余活性污泥量以SS(悬浮固体)计 式中：Pss剩余活性污泥量，kgSSd f(VSS/SS)之值，一般采用0.60.7,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,19,河北科技大学环境科学与工程学院,3.污泥产生量 剩余活性污泥量以体积计 式中：Vss剩余活性污

11、泥量，m3d；Pss 产生的悬浮固体kgSSd；P污泥含水率，；污泥密度，以1 000kgm3计。,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,20,河北科技大学环境科学与工程学院,污泥水分示意图,第一节 污泥来源与特性,3.污泥的水分及其对污泥处理的影响A)污泥的水分,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,21,河北科技大学环境科学与工程学院,游离水又称间隙水 存在于污泥颗粒间隙中的水，约占污泥水分的70左右。这部分水一般借助重力可与泥粒分离。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。需较大的外力才能从分离，如采用高速离心机脱水、负

12、压或正压过滤脱水机等机械力。表面吸附水：吸附在污泥表面的水，约占污泥水分的7%左右，可用加热法脱除。,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,22,河北科技大学环境科学与工程学院,内部水：存在污泥颗粒内部或微生物细胞内的水，约占污泥水份3%左右，可用生物法破坏细胞膜除去胞内水或高温加热法、冷冻法去除。,第一节 污泥来源与特性,污泥中水分与污泥颗粒结合的强度顺序：内部水 表面吸附水 楔形毛细管结合水 裂纹毛细管结合水 间隙水。,2023/3/29,23,河北科技大学环境科学与工程学院,B）污泥中的水分对污泥处理的影响 含水率大于98的污泥，一般要考虑浓缩，使含水率降至

13、96左右，以减少污泥体积，有利于后续处理。为了便于污泥处置时的运输，污泥要脱水，使含水率降至80以下，失去流态。用板框压滤的方法进行污泥脱水。,第一节 污泥来源与特性,第一节 污泥来源与特性,2023/3/29,24,河北科技大学环境科学与工程学院,第二节 污泥处置与前处理,2023/3/29,25,河北科技大学环境科学与工程学院,1.污泥的处置 污泥处置的基本问题是利用适当的技术措施，为污泥提供出路，同时要认真考虑污泥处置所产生的各种环境和经济问题，并按一定的要求(法规、条例等)妥善地解决,第二节 污泥处置与前处理,2023/3/29,26,河北科技大学环境科学与工程学院,农业利用下表所列举

14、的是我国和德国对农用污泥中几种重金属最高含量的规定。,第二节 污泥处置与前处理,2023/3/29,27,河北科技大学环境科学与工程学院,填埋污泥单独填埋或者与垃圾混合填埋是常用的最终处置方法。污泥在填埋之前要经过稳定处理，在选择填埋场时要研究该处的水文地质条件和土壤条件，避免地下水受到污染。对填埋场的渗滤液应当收集并作适当处理，场地径流应妥善排放。填埋场的管理非常重要，要定期监测填埋场附的地下水、地面水、土壤中的有害物(如重金属)，还要注意沼气的排放。,第二节 污泥处置与前处理,2023/3/29,28,河北科技大学环境科学与工程学院,焚烧焚烧可使污泥体积大幅度减小，且可灭菌。污泥灰量大约是

15、含水率75的污泥的110。焚烧后的灰烬可填埋或利用。焚烧时的尾气必须进行处理。焚烧设备的投资和运行费用都比较大，在单纯用作处置手段时需要慎重研究。,第二节 污泥处置与前处理,2023/3/29,29,河北科技大学环境科学与工程学院,投放海洋为避免海岸线及近海污染，要求将污泥投入远洋。投入远洋虽暂时没有出现问题，但后果可能极为严重，已在各国环保人员和公众当中引起激烈的争论，遭到严厉的批评。因此，一般不使用。,第二节 污泥处置与前处理,2023/3/29,30,河北科技大学环境科学与工程学院,2.污泥处置的前处理浓缩：是降低污泥含水率的最简单有效的方法，使剩余活性污泥的含水率约从992，下降到97

16、5左右，污泥体积缩到原来的13左右。稳定：为了避免污泥进入环境时，污泥有机部分发生腐败，污染环境，在其脱水之前先进行降解。调理：使经过稳定的污泥如果脱水性能变好。干化：使脱水污泥的含水率由60-80左右，降至 低于10。经过各级处理，100kg湿污泥转化为干污泥时，重量常不到5kg。,第二节 污泥处置与前处理,2023/3/29,31,河北科技大学环境科学与工程学院,污泥处理与处置的关系,第二节 污泥处置与前处理,2023/3/29,32,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污泥的浓缩,2023/3/29,33,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污泥的浓缩,污泥浓缩是降低污泥含水率、

17、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主要方法：重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩,2023/3/29,34,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污泥的浓缩,1.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。,A）间隙式污泥浓缩池 设计参数：停留时间一般为912h。浓缩池的上清液，应回到初沉池前重新处理。,2023/3/29,35,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污泥的浓缩,B）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/(m2h)或kg/(m2d)水力负荷m3/(m2h)或m3

18、/(m2d)水力停留时间(h或d),2023/3/29,36,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污泥的浓缩,1-中心进泥管；2-上清液溢流管；3-排泥管；4-刮泥机；5-搅动栅,有刮泥机及搅动栅的连续重力浓缩池,2023/3/29,37,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污泥的浓缩,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A）气浮浓缩系统的组成主要由加压溶气装置和气浮分离装置两部分组成。,2023/3/29,38,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污泥的浓缩,2023/3/29,39,河北科技大学环境科学与工程学院

19、,第三节 污泥的浓缩,2.气浮浓缩法加压溶气装置 溶气罐一般按加压水停留1-3min设计，溶气效率为50-90，绝对压力采用2.5105-5105Pa。气浮分离装置(气浮浓缩池)据国外资料介绍，污泥在气浮浓缩池中的平均停留时间可短至3-5 min，国内建议不小于20min。,2023/3/29,40,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污泥的浓缩,B)主要设计参数:污泥负荷、气固比、水力负荷、回流比污泥负荷: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）气固比：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

20、.04水力负荷: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 2-3.5 m3/（m2.h)。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,2023/3/29,41,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污泥的浓缩,回流比可按以下公式，根据所需空气量计算：式中：A s气固比；Aa 所需空气量，gh；S进入气浮池的固体总量(不计回流水SS)，gh；Sa一定温度下，101 325Pa时的空气饱和溶解度，mgL；0入流污泥浓度，gm3；R回流比；P 绝对

21、大气压（表压），Pa；f 溶解效率，当溶解气罐内加填料及溶气时间为23min时，f=0.9,不加填料时，f=0.5。,2023/3/29,42,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污泥的浓缩,3.离心浓缩法利用污泥中固、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10倍；一般需要添加PFS(聚合硫酸铁)、PAM(聚丙烯酰胺)等助凝剂。,2023/3/29,43,河北科技大学环境科

22、学与工程学院,第三节 污泥的浓缩,转筒式离心机用于污泥浓缩的运行参数,2023/3/29,44,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,2023/3/29,45,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,污泥稳定的常用方法：厌氧消化法1.消化法 好氧消化法 氯化氧化法2.化学消化法 石灰稳定法3.热处理方法,2023/3/29,46,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,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10-20 d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。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

23、间不长；实质上主要是消毒，杀灭微生物以稳定污泥。,2023/3/29,47,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,石灰稳定法中，向污泥投加足量石灰，使污泥的pH值高于12，抑制微生物的生长。热处理法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。,2023/3/29,48,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,厌氧消化是对有机污泥进行稳定处理的最常用的方法。一般认为，当污泥中的挥发性固体的量降低40左右即可认为已达到污泥的稳定。,2023/3/29,49,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,厌氧消化的优点：产生的甲烷能；污泥固

24、体总量减少(25一50的污泥固体被分解)，减少了后续污泥处理的费用；消化污泥是一种很好的土壤调节剂；杀死致病菌，尤其是高温消化过程(在50-60条件下)。厌氧消化的缺点：投资大，运行易受环境条件的影响，消化污泥不易沉淀。,2023/3/29,50,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,1.污泥厌氧消化法的发展和分类根据操作温度，污泥厌氧消化分为中温消化(Mesophilic Digestion)和高温消化(Thermophilic Digestion)等。根据负荷率，又可分为低负荷率和高负荷率两种。低负荷率消化池是一个不设加热，搅拌设备的密闭的池子，池液分层，见图20-7。它的负

25、荷率低，一般为0.5-1.6kgVSSm3d，消化速度慢，消化期长，停留时间30-60d。,2023/3/29,51,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,2023/3/29,52,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,高负荷率消化池的负荷率达1.6-6.4kgVSSm3d或更高，与低负荷率池的区别:连续运行;设有加热、搅拌设备；连续进料和出料；最少停留1015d；整个池液处于混合状态，不分层；浓度比入流污泥低。高负荷率消化池常设两级，第二级不设搅拌设备，作泥水分离和缩减泥量之用。,2023/3/29,53,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,202

26、3/3/29,54,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,两相消化工艺。它根据厌氧分解的两阶段理论，把产酸和产沼气阶段分开、使之分别在两个池子内完成见图209。,2023/3/29,55,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,2.影响污泥消化的主要因素pH值和碱度 最佳的pH值为7.0-7.3。为了保证厌氧消化的稳定运行，提高系统的缓冲能力和pH值的稳定性，消化液的碱度保持在2 000mgL以上(以CaCO3计)。温度 试验表明，污泥的厌氧消化受温度的影响很大，一般有二个最优温度区段：在33-35叫中温消化，在50一55叫高温消化。,2023/3/29,56,河北科

27、技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,2.影响污泥消化的主要因素负荷 负荷率的表达方式有两种：容积负荷；有机物负荷。投配率是指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。投配率的倒数就是生污泥在消化池中的平均停留时间。有机物负荷率是指每日进入的干泥量与池子容积之比，单位：kg干泥m3d。它可以较好地反映有机物量与微生物量之间的相对关系。,2023/3/29,57,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,2.影响污泥消化的主要因素 消化池的搅拌 搅拌混和让反应器中的微生物和营养物质(有机物)，充分接触，将使得整个反应器中的物质传递、转化过程加快。

28、通过搅拌，可使有机物充分分解，增加了产气量。此外，搅拌还可打碎消化池面上的浮渣 但过多的搅拌或连续搅拌对甲烷菌的生长也并不有利。目前一般在污泥消化池的实际运行中，采用每隔2h搅拌一次，约搅拌25min左右，每天搅拌12次，共搅拌5 h左右。,2023/3/29,58,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,2.影响污泥消化的主要因素有毒有害物质抑制厌氧微生物的有毒物质主要有：重金属（铅、镉、镍、铜、锌、铬等）铅的抑制浓度为：830mg/L 有机毒物（氯仿、酚、甲苯、农药等）无机盐（硫酸根）,2023/3/29,59,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,3.消化池的设

29、计计算 消化池的设计内容包括：池体设计、加热保温系统设计和搅拌设备的设计。消化池池体设计包括池体选型、确定池的数目和单池容积，确定池体各部尺寸和布置消化池的各种管道。目前国内一般按污泥投配率确定消化池有效容积，可按每天处理污泥量及污泥投配率进行计算。考虑到事故或检修，消化池座数不得少于两座，每座消化池的容积，可根据运行的灵活性，结构和地基基础情况考虑决定。,2023/3/29,60,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,3.消化池的设计计算按有机负荷率(Ns)计算消化池的有效容积，Ns值与污泥的含固率、温度有关。表20-6所列数据可作参考。式中：V消化池有效容积，m3；GS每日要

30、处理的污泥干固体量，kgVSSd Ns单位容积消化池污泥(VSS)负荷率，kgVSS(m3/d)。,2023/3/29,61,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 污泥的稳定,确定消化池单池有效容积后，就可计算消化池的构造尺寸。圆柱形池体的直径一般为635m，柱体高与直径之比为1：2，池总高与直径之比约为08-10。池底坡度一般为008。池顶部突出的圆柱体，其高度和其直径相同，常采用20m。池顶至少设两个直径为07m的检修口。消化池必须附设各种管道，包括：污泥管(进泥管、出泥管和循环搅拌管)、上清液排放管、溢流管、沼气管和取样管等。,2023/3/29,62,河北科技大学环境科学与工程学院,

31、第四节 污泥的稳定,4.沼气(消化气)的收集和利用在设计消化池时必须同时考虑相应的沼气收集、贮存和安全等配套设施，以及利用沼气加热人流污泥和池液的设备。估算每公斤挥发固体全部消化后可得0.751.1 m3消化气(一般含甲烷5060)，而污泥挥发固体的消化率一般为4060。,2023/3/29,63,河北科技大学环境科学与工程学院,第五节 污泥的调理,2023/3/29,64,河北科技大学环境科学与工程学院,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。影响污泥的浓缩和脱水

32、性能的因素主要是颗粒的大小、表面电荷水合的程度以及颗粒间的相互作用途径：脱稳、凝聚 改善污泥颗粒间的结构,第五节 污泥的调理,2023/3/29,65,河北科技大学环境科学与工程学院,第五节 污泥的调理,污泥的调理方法有: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,2023/3/29,66,河北科技大学环境科学与工程学院,1.化学调理（1）无机调理剂：适用于真空过滤和板框压滤(a)最有效、最便宜的是铁盐：FeCl36H2O、Fe2(SO4)4H2O、FeSO47H2O、聚合硫酸铁(PFS)(b)铝盐：Al2(SO4)218H2O、AlCl3、Al(OH)2Cl、聚合氯化铝(PAC

33、)(c)铁盐常和石灰联用：在pH12时，可提供Ca(OH)2絮凝体,第五节 污泥的调理,2023/3/29,67,河北科技大学环境科学与工程学院,1.化学调理(3）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，三氯化铁投加量为5-10，消石灰投加量为20一40，聚合氯化铝和聚合硫酸铁约为1-3，阳离子聚丙烯酰胺为01-03。,第五节 污泥的调理,通过实验来确定调理剂的种类及投加量,2023/3/29,68,河北科技大学环境科学与工程学院,1.化学调理（2）有机调理剂：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；按离子型分有阳离子型、阴离子型、非离子型、阴阳离于型等

34、。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。,第五节 污泥的调理,2023/3/29,69,河北科技大学环境科学与工程学院,1.化学调理（4）调理效果的影响因素污泥性质；调理剂的品种；投加量；环境条件：水温，pH 值调理剂的投加顺序；污泥与调理剂的混合；,第五节 污泥的调理,2023/3/29,70,河北科技大学环境科学与工程学院,2.热调理 加热破坏污泥胶体结构，降低固体和水的亲合力，同时消毒、杀菌。3.淘洗 使污泥中某些组分转移到液体中去。淘洗可降低碱度，降低可溶性无机组份，废水重新处理。,第五节 污泥的调理,2023/3/29,71,河北科技大学环境科学与工

35、程学院,第五节 污泥的调理,2023/3/29,72,河北科技大学环境科学与工程学院,4.冷冻融化调理 冷冻融化调理是将污泥交替进行冷冻与融化，通过改变污泥的物理结构，使污泥易于浓缩脱水。在冷冻过程中，污泥颗粒除受挤压力外，还有一部分污泥颗粒被封闭在冷冻层中间，污泥粒子的水分子由于毛细管作用被脱除。这样，污泥胶体粒子的结构就被破坏，脱水性能得到改善。污泥经冷冻、融化后，其沉淀性能与过滤速度比冷冻前可提高几倍到几十涪，而且不需用混凝剂。,第五节 污泥的调理,2023/3/29,73,河北科技大学环境科学与工程学院,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,74,河北科技大学环境科学与工程学院,第六

36、节 污泥的脱水,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，减轻其质量。真空过滤法、压滤法、离心法和自然干化法；自然干化多采用干化床；多数国家普遍采用的脱水机械为板框压滤机、带式压滤机和离心机，也有采用干化床对污泥进行自然干化。,2023/3/29,75,河北科技大学环境科学与工程学院,2.污泥的自然干化污泥的自然干化是利用自然力量而将污泥脱水的，适用于气候比较干燥、用地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。污泥干化床的构造 a、围堤和隔墙：干化床的周围及中间筑有围堤，一般用土筑成，两边坡度取1：15，用围堤或木板将干化床分隔成若干块。b、输泥槽：输泥槽常设在围堤之上，

37、其坡度取0.010.03，输泥槽上每隔一定距离设一放泥口；,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,76,河北科技大学环境科学与工程学院,人工滤层干化场,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,77,河北科技大学环境科学与工程学院,2.污泥的自然干化c、滤水层：上层是厚为1020m，粒径为0515mm的砂层，并做成11001200的坡度，以利于污泥流动；下层是厚为1020cm，粒径为1525mm的矿渣、砾石或碎砖层；d、排水系统：在滤水层下面敷设直径为 75100mm的未上釉的陶土管系，接口不密封，每两管中间距离为48m，管坡为0.00250.0030，埋设深度为1.01.2m，排水总管直径为

38、125150mm，坡度不小0.008；,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,78,河北科技大学环境科学与工程学院,2.污泥的自然干化e、不透水底层：不透水底层采用粘土做成时，其厚度取0305m；采用混凝土做成时，其厚度取010015m；f、如果是有盖式的，还需有支柱和透明顶盖；g、有些干化床上敷设有轻便铁轨，以运输污泥。,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,79,河北科技大学环境科学与工程学院,2.污泥的自然干化.污泥干化床脱水效果的影响因素：气候条件、污泥性质、污泥调理污泥干化床的设计干化床设计的主要内容是决定面积与划分块数。干化床面积的计算:式中：S1干化床的有效面积，m2；W每年

39、的总污泥量，m2 a；在一年内排放在干化床上的污泥层总厚度，m。,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,80,河北科技大学环境科学与工程学院,3.污泥的机械脱水及其设备 机械脱水是污泥脱水的主要方向。主要的脱水机械有转筒离心机、板框压滤机、带式压滤机和真空过滤机。真空过滤机已逐步被淘汰，转筒离心机和带式压滤机由于其优点显著发展迅速，在很多国家普遍采用。,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,81,河北科技大学环境科学与工程学院,(1)带式压滤机 主机由许多零部件组成，有导向辊轴、压榨辊轴和上、下滤带，以及滤带的张紧、调速、冲洗、纠偏和驱动装置等。带式压滤机的滤带是以高粘度聚酯切片生产的高强

40、度低弹性单丝原料，经过编织、热定型、接头、加工而成。它具有抗拉强度大，耐折性好，耐酸碱、耐高温、滤水性好、质量轻等优点。利用带式压滤机脱水的污泥的调理药剂一般采用合成有机聚合物。,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,82,河北科技大学环境科学与工程学院,(1)带式压滤机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。,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,83,河北科技大学环境科学与工程学院,滚压带式脱水机（对置滚压式）,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,84,河北科技大学环境科学与工程学院,滚压带式脱水机（水平滚压式）,第

41、六节 污泥的脱水,2023/3/29,85,河北科技大学环境科学与工程学院,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,86,河北科技大学环境科学与工程学院,(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。转筒式离心机的构造和脱水过程 离心机种类很多，污泥处理中主要使用卧式螺旋卸料转筒式离心机。适用于比重有一定差别的固液相分离，尤其适用于含油污泥、剩余活性污泥等难脱水污泥的脱水,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,87,河北科技大学环境科学与工程学院,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,88,河北科技大学环境科学与工程学院,

42、第六节 污泥的脱水,2023/3/29,89,河北科技大学环境科学与工程学院,污泥切割机,进泥螺杆泵,脱水用高分子絮凝剂,溶药与投加装置,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,90,河北科技大学环境科学与工程学院,(2)污泥离心脱水和转筒式离心机 转筒式离心机的选择 转筒离心机的选择是根据它的处理能力，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。一般按每天工作815h，选择不少于2台。,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,91,河北科技大学环境科学与工程学院,转鼓真空过滤机,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,92,河北科技大学环境科学与工程学院,(3)

43、板框压滤机板框压滤机是最先应用于化工脱水的机械。虽然板框压滤机一般为间歇操作、基建设备投资较大、过滤能力也较低，但由于其滤饼的含固率高、滤液清澈、固体物质回收率高、调理药品消耗量少等优点，对需要运输、进一步干燥或焚烧,以及卫生填埋的污泥，可以降低运输费用、减少燃料消耗、降低填埋场用地。所以，在一些国家被广泛使用。,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,93,河北科技大学环境科学与工程学院,(3)板框压滤机板框压滤机的构造 板框压滤机的主要工作部件是板、框和滤布，此外还有挤压机、动力和传动装置。板框压滤机除主机外，还有进泥系统、投药系统和压缩空气系统。板框压滤机的选用 板框压滤机的选用内容与真

44、空过滤机一样，主要是根据污泥量、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。,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,94,河北科技大学环境科学与工程学院,板框式过滤机,第六节 污泥的脱水,2023/3/29,95,河北科技大学环境科学与工程学院,第七节 污泥的干燥与焚化,2023/3/29,96,河北科技大学环境科学与工程学院,第七节 污泥的干燥与焚化,1、污泥的干燥与焚化设备 转筒式干燥器和焚化炉 脱水污泥经粉碎后与返送回来的干燥污泥混合，使进泥含水率降低至50%左右。污泥在转筒炒板的搅拌下与热气流充分接触，并缓缓滑向出口端。炒热气体与污泥的流动方向一致，即为顺流操作。经卸料

45、室通过格栅进入贮存池、排气经旋流分离器分离后，经除臭燃烧器排入大气。转筒式焚化炉的构造与转筒式干燥器基本相同与转筒式干燥器相反，焚化炉常采用逆流操作。进料预热干燥(含水率10-39)，后23长度为焚化段700-900。,2023/3/29,97,河北科技大学环境科学与工程学院,第七节 污泥的干燥与焚化,2023/3/29,98,河北科技大学环境科学与工程学院,第七节 污泥的干燥与焚化,2023/3/29,99,河北科技大学环境科学与工程学院,第七节 污泥的干燥与焚化,2023/3/29,100,河北科技大学环境科学与工程学院,第七节 污泥的干燥与焚化,1、污泥的干燥与焚化设备 流化床焚化炉 流

46、化床焚化炉是近来发展的高效污泥焚化炉。常以硅砂为热载体。运行时，经过预热的灼热空气从砂床底部进入，使整个砂床成悬浮状态。脱水污泥首先通过快速干燥器，污泥中水分被焚化炉烟道气带走，污泥含水率从70左右降至40左右，烟道气温则从800降至150。干燥后的污泥用输送带从焚化炉顶部加入炉内，与灼热流化的硅砂层(约700)混合、气化，产生的气体在流化床上部焚烧(850)，污泥灰与灼热空气一起进入旋流分离器分离。,2023/3/29,101,河北科技大学环境科学与工程学院,第八节 污泥的管道输送,2023/3/29,102,河北科技大学环境科学与工程学院,污泥的性质与水不同，它在管道输送中的阻力不仅与流速

47、有关，也和粘滞性有关，其粘滞性不是一个常数，这种流体称为非牛顿流体。污泥在输送时的流态也分为层流和紊流，但其流速区和水不同。层流区的摩阻损失比水的摩阻损失大得多。设计输泥管道时，常采用较大流速，使污泥处于紊流状态。污泥产生紊流的流速比水高得多。,第八节 污泥的管道输送,2023/3/29,103,河北科技大学环境科学与工程学院,研究表明随着污泥的含固率、挥发固体的含量的提高和温度的降低，摩阻损失增大。如果挥发固体和固体含量的百分比的乘积大于600，污泥管道输送就有困难。,第八节 污泥的管道输送,2023/3/29,104,河北科技大学环境科学与工程学院,第九节 污泥的综合利用,2023/3/2

48、9,105,河北科技大学环境科学与工程学院,1.农业上应用有机肥料通过堆肥实现2.建筑材料制砖制造纤维板3.污泥气利用产生的污泥气可以用作燃料,第九节 污泥的综合利用,2023/3/29,106,河北科技大学环境科学与工程学院,第九节 污泥的综合利用,2023/3/29,107,河北科技大学环境科学与工程学院,第九节 污泥的综合利用,2023/3/29,108,河北科技大学环境科学与工程学院,思 考 题,1、污泥的主要来源有哪些？表征污泥指标的意义？2、污泥进行调理、浓缩和脱水各操作单元的目的？3、污泥中所含水大致有哪几类？若含水率从99%降至90%，污泥的体积为原来的多少？4、简述污泥脱水真空过滤法的基本工艺过程？,