污泥处理与处置

污泥处理与处置
污泥的概述
在工业废水和生活污水的处理过程中,会产生 大量的固体悬浮物质,这些物质统称为污泥.污泥 即可以是废水中早已存在的,也可以是废水处理 过程中形成的. 前者如各种自然沉淀中截留的悬浮物质, 后者如生物处理和化学处理过程中,由原来的溶 解性物质和胶体物质转化而成的悬浮物质.
1、污泥的来源和分类
5.2污泥的最终处置 ①卫生填埋 污泥卫生填埋（填垫、堆置、与城市生活垃圾一 起填埋）前，必须先将其含水率降低至85%以下。 ②干化 污泥干化是将脱水污泥通过处理，使污泥中的毛 细水和吸附水大部分或全部去除的方法。污泥干化 后含水率可从60～80%降低至10～30%左右。 污泥干化常用的设施为回转式圆筒干燥炉。
②影响因素
温度
污泥厌氧消化受温度影响很大。温度不同，优势 菌种不同，反应速率和产气速率都不同。 负荷 如果负荷过高会超过系统的消化能力，降低消化 效果。如果负荷过低，虽然能保证消化效果，但污 泥处理量将大大降低，造成消化能力的浪费。
pH值和碱度
厌氧消化过程对pH值很敏感。厌氧消化池正常运 行时产酸菌和产甲烷菌会自动保持平衡，如果产酸 阶段和产甲烷阶段失去平衡，甲烷菌会逐渐失去活 性，不再产生甲烷，直至消化系统被完全破坏。 消化池的搅拌 厌氧消化池的搅拌方式有三种：机械搅拌，污泥 泵循环抽送，沼气搅拌。 有毒物质
分层沉降过程示意图
②气浮浓缩法
重力浓缩法最适于重质污泥（如初沉污泥），对 于比重接近于1的轻质污泥，如活性污泥或发生膨 胀的污泥则效果不佳，在此情况下可采用气浮浓缩 法。气浮浓缩是依靠微小气泡与污泥颗粒产生粘附 作用，使污泥颗粒的密度小于水而上浮得到浓缩。 气浮浓缩的工艺流程如下：澄清水从池底引出， 一部分排走，另一部分用水泵回流。通过水射流器 或空压机将空气引入，然后在溶气罐内溶入水中。 溶气水经减压阀进入混合池，与流入该池的新污泥 混合。减压析出的空气泡携带固体上浮，形成浮渣 层，用刮板刮出便得到分离。
常用的污泥调理方法有加药调理、淘洗、加热、冷冻等。

加药调理 加药调理就是向污泥中投加调理剂三氯化 铁、三氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫 酸铝、聚丙烯酰胺、石灰等。 无机调理剂价廉易得，但渣量大，受PH值得影 响大，经无机调理剂处理后污泥量增加，污泥 中无机成分的比例提高，污泥燃烧值降低 一般情况下，对城市污水厂污泥，三氯化 铁投加量为5%~10%；消石灰投加量为 20%~40%；聚合氯化铝和聚合硫酸铁为 1%~3%，硫酸亚铁为10%~15%；阳离子聚丙 烯胺为0.1%~0.3% 除污泥性质和调理剂外，影响调理剂效果 的因素主要是温度、PH值、调理剂浓度、各种 调理剂的投加顺序等
5.污泥的综合利用和最终处置
5.1综合利用 农业利用 污泥作为农业肥料、饲料及土壤的调节剂。污泥用在农业上应用 必须满足卫生要求，即不得含有致病微生物寄生虫卵；有毒物质的 含量也必须在限量之内，应满足作为农业饲料用的有关规定。有毒 物质包括有机成分（如油脂、烷基苯磺钠、酚类物质等）与无机成 分（如重金属离子、氟化物等） 泥渣中有用物质的回收与利用 工业废水处理过程中产生的污泥及沉渣，往往毒性大，难于无害 化。但这些污泥及沉渣，往往存在可以回收利用的工业原料 回收工业原料及产品 改革工艺，回收有用物质，如电镀行业中采用逆流漂洗 污泥气的利用 污泥或废水厌氧生物处理过程中产生的污泥气（沼气），一般 含甲烷在50%~60%以上 最终处置 污泥的最终处置有土地填埋、焚烧、热解、投海等



（3）挥发性固体与灰分 挥发性固体又称为灼烧减量，能够近似地表示 污泥中有机物的含量。灰分则表示无机物含量，又 称为固定固体或灼烧残渣。有时需对污泥或沉渣中 的有机物和无机物的成分作进一步分析，例如有机 物质中蛋白质、脂肪、及腐殖质各占的百分数， （4）污泥的可消化性 常用可消化程度来表示污泥中可被消化分解的有 机物数量。 （5）污泥中微生物 生活污泥、医院排水及某些工业废水排出的污 泥中，含有大量的细菌及各种寄生虫卵。为了防止 在利用污泥的过程中传染疾病，必须对污泥进行寄 生虫卵的检查并加以适当处理。
3.2污泥脱水原理及应用
1)干化场
干化场也叫干化床或晒泥场，是一种自然脱水设 施。 干化场的脱水作用包括：上部蒸发、底部渗透、 中部放泄。 根据自然条件和渗水层特征，干化期由数周至数 月，干化污泥的含水率可降至65～75%。
2)过滤机
过滤机是应用最广泛的污泥机械脱水设备。 过滤脱水时，在外力作用下，污泥中的水分透过 滤布与固体分离。分离的污泥水送回废水处理设备， 截留的固体剥落后运走。

现状混乱
技术五花八门 二次污染 成本不清不楚 标准混乱
案例1

称 建设地 点 建成时 间
蛇口污水厂，技术：热解
深圳市RRS城市污泥蒸汽热解处理示范工程
工程名
广东-深圳
建设性 质 工程投 资

加热调理和冷冻调理 加热调理和冷冻调理一样，用改变有 机污泥的胶体结构，提高脱水性能。 加热调理：在一定压力（1~1.5MPa） 下短时间（1~2h）加（160~200℃）， 使污泥固体凝结，破坏凝胶体的结构， 降低污泥颗粒与水的亲和力，而且污泥 也被消毒，臭味几乎消除。加热调理和 湿式氧化不同，在湿式氧化中通入空气 以使污泥在高温下有比较深的氧化程度。
污泥的浓缩法与脱水法的适用范围
污泥的分类 （以分离水 的难易分） 浓缩后污泥 含水率% 脱水后污泥含水率 板框压滤机 带式压滤机、 离心机、真空 滤机 -
容易
75
30~40
中等
困难
85~90
97~99
60~65
70~75
70~80
80~85
4.污泥消化与处置
污泥消化原理及应用
1)污泥好氧消化 ①好氧消化原理： 污泥好氧消化是对二级处理的剩余污泥或一、二 级处理的混合污泥进行持续曝气，促使生物细胞 （包括一部分构成BOD的有机物）分解，从而降低 挥发性悬浮固体的含量的方法。在好氧消化过程中， 有机污泥经氧化转化成CO2、NH3、H2等气体产物， 其氧化作用可以用下式表示：
2、污泥的性基本概念 （1）污泥的含水率、固体含量和体积 污泥中水分的含量与污泥总质量之比的百分数称为污泥 含水率，相应地，固体物质在污泥中质量百分比称为固 体含量（%）。污泥的含水率主要取决于泥泥中固体的 种类及其颗料大小，通常，固体颗粒越细小，其所含有 机物越多，污泥的含水率越高。污泥的含水率一般都接 近1，故其稍有降低，污泥总体积就会显著减少。所以降 低污泥的含水率具有十分重要的意义。 （2）污泥的脱水性能 为了降低污泥的含水率，减少体积，以利于污泥的输 送、处理与处置，必须对污泥进行脱水处理。脱水性能 是用来衡量污泥脱水程度难易的物理量。测定污泥的脱 水性能对于选择脱水方法有着重要的意义。
污泥的产量
废水处理中产生的污泥量因废水水质和处 理工艺而异。 污泥的处理 污泥处理的主要内容包括稳定处理（生物 稳定、化学稳定），去水处理（浓缩、脱水） 和最终处置与利用（卫生填埋、干化、排海、 焚烧、湿式氧化及综合利用等）。污泥处理 与污水处理相比设备复杂、管理麻烦、费用 昂贵。
3.污泥调理（浓缩、脱水、干化）
① ②
③
④
⑤
⑥
初次沉淀污泥: 来自初次沉淀池,其性质随废水的成分而 异. 剩余活性污泥与腐殖污泥: 来自活性污泥法和生物膜法 后的二次沉淀池.前者称为剩余活性污泥,后者称为腐殖 污泥. 消化污泥: 初次沉淀污泥、剩余活性污泥和腐殖污泥等 经过消化稳定处理后的污泥称为消化污泥. 化学污泥: 用混凝、化学沉淀等化学法处理废水,所产生 的污泥称为化学污泥. 有机污泥：有机污泥主要含有有机物,典型的有机污泥 是剩余生物污泥,如活性污泥和生物膜、厌氧消化处理 后的消化污泥等,此外还有排泥及废水固相有机污染物 沉淀后形成的污泥. 无机污泥: 无机污泥主要以无机物为主要成分,亦称泥渣, 如废水利用石灰中和沉淀、混凝沉淀和化学沉淀的沉 淀物.
1)污泥水的分类和去除方法
按存在状态的不同，污泥水可分为四种：游离水、 絮体水、毛细水、粒子水。 通过各种去水方法降低污泥含水率，能大大减少 污泥体积，并能改变其物理状态以便进一步处置利 用。
2)污泥浓缩 浓缩有间歇式和连续式两种操作方式。浓缩方法 分重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩，其中重力浓缩 应用最广。 ①重力浓缩法
2.5 污泥处理与处置
两种主要的过滤方法是真空过滤和压力过滤。 ① 真空过滤机 真空过滤机的特点是适应性强、连续运行、操作 平稳、全过程机械化。 ② 板框压滤机 板框压滤机的特点是作用压力要比真空抽力大， 滤饼含水率低（最低达50%）。 ③ 带式压滤机 这种设备的特点是把压力直接施加在滤布上，用 滤布的压力或张力使污泥脱水，而不需要真空或加 压设备，因此消耗动力小，并可连续运行。 ④ 离心脱水机


影响污泥浓缩和脱水性能的主要因素 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。 污泥调理的目的：克服水合作用和静 电排斥作用，增大污泥颗粒，使其易于浓 缩和过滤。其途径有二：一是加入混凝剂， 改变颗粒表面性质，使其脱稳并凝聚起来； 二是改善污泥颗粒间的结构，减少过滤阻 力，使其不堵塞过滤介质（如滤布）
③ 焚烧 污泥焚烧是一种常用的处置方法，即借助 辅助燃料引火，使焚烧炉内温度升至燃点以 上，令其自烧，所产生的废气（CO2、SO2 等）和炉灰，再分别进行处理。 ④湿式氧化 湿式氧化是将湿污泥在高温高压下分解其 中有机物的一种处理方法。
6污泥处理与处置工程实例分析

潜力巨大
十二五 600亿？ 污水处理量-污泥量-3000wt/yr.
C5H7NO2 + 5O2 → 5CO2 + NH3 + 2H2O
②好氧消化分类
好氧消化过程分为普通好氧消化和自热高温好氧 消化两类。 后者与前者的区别是能利用微生物氧化有机物时 所释放的热量对污泥加热，可以使污泥达到自热高 温消化的目的。