污泥的处理与处置

• 式中： Sa
=rCs, [ 空气在水中的溶解度（L/L）与空气容
重（mg/L）的乘积 ] • r——空气容重，（mg/L） • Cs——空气在水中的溶解度（mL/L，L/L） • P——溶气压力，绝对压力； • RQ——压力水回流量或加压溶气水量，m3/d • f ——回流加压水空气饱合度，一般为（50~80）%
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0.01～0.04
Aa Sa R( fp 1) As S 0
1 Aa rCs ( fP 1) RQ 1000
来源
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，必须妥善处 臵
城市污水厂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。 降低含水率，使其变流态为固态， 同时减少数量 处理目的
稳定有机物，使其不易腐化，避免 对环境造成二次污染。
污泥 性质 表征 参数
污泥类别
初沉污泥 2～3 活性污泥 3．3～7.7 消化污泥 1.6～3.4
磷（以P2O5计） 钾（以K2O计） % （%） 1～3 0.78～4.3 0.6～0.8 0.1～0.5 0.22～0.44
有机物 （%） 50～60 60～70 25～30
第1节污泥的分类、性质与产生量
1、污泥的分类 、性质及主要指标
气浮浓缩系统主要由加压溶气装臵和气浮分离装 臵两部分组成。
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
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）
气浮池污泥负荷:
污泥种类 空气曝气的活性污泥 空气曝气的活性污泥经沉淀后 纯氧曝气的活性污泥经沉淀后 50%的初沉污泥+50%的活性污泥经 沉淀后 初次沉淀池污泥 负荷/（kg.m-2.d-1) 25～75 50～100 60～150 100～200 至260
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 含水率与含 的百分数 固率 含水率在85％以上呈流态,65％~ 85 挥发性固体 ％时呈塑态，低于60％呈固态 污泥中的有 毒有害物质
污泥的脱水 性能
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600º C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
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”
用比阻(r)或毛细吸水时间 (CST)评价
2、污泥中的水分及其对污泥处理的影响
1. 污泥中的水分
第3节 污泥浓缩
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间隙水。 重力浓缩
方法
气浮法
离心法
一、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。 1. 间隙式污泥浓缩池 设计参数：停留时 间一般为9~12h。 浓缩池的上清液， 应回到初沉池前重新处 理。
沉砂池的沉砂
初次沉淀池污泥
0.03
14~25
60
95～97.5
1.5
1.015~1.02
二次沉淀池污泥 （生物膜法）
二次沉淀池污泥 （活性污泥法）
7~9
10~21
96～98
99.2～99.6
1.02
1.005~1.008
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； η——沉淀池中悬浮物的去除率，%；
90
91 92 93 94
1.5
1.4 1.3 1.2 1.1
1.6
1.5 1.4 1.3 1.2
95
96 97 98
1.0
0.9 0.8 0.7
1.1
1.0 0.9 0.8
对于长距离输送，可采用如下紊流公式计算：
L h f 2.49 1.17 D
v CH
气浮浓缩
停留时间短，池容小， 污泥不会腐化发臭和 脱N上浮
气浮浓缩计算示例
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20º C。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3×105Pa。试计算气浮浓缩池的面积A和回流比 R。若浓缩装臵改为每周运行7d，每天运行16h，计算 气浮池面积。
(1) 剩余活性污泥量以VSS(挥发性固体)计:
• X=( aQLr-bXvV) /f • f=MLVSS/MLSS
3、污泥的水力特性及其输送 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。
污泥的处理与资源化
第1节 污泥的分类、性质与产生量 第2节 污泥处理处置基本方法
第3节 污泥浓缩 第4节 污泥的稳定 第5节 污泥的调理
第6节 污 泥 脱 水
第7节 污泥的干燥与焚烧 第8节 污泥的处置与资源化
第9节 工程实例
污泥的处理和处置目的就是要通过
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
Sa 0.0187 1.164 g/L 0.0218 g/L 21.8mg/L
入流污泥浓度ρ0为7000g/m3 代入（20-7）式：
Aa S a R( fp 1) AS S 0 21 .8 R (0.9 3 1) 0.02 7000 R 3.78 380 %
380 % 15m3 /h 57 m3 /h
3 3 VN 57 m 2.85m3 60
以水力负荷校核气浮池面积：
( R 1)qv (380 % 1) 15 3 m /(m 2 h) 2.14 m 3 /(m 2 h) A 33.6 51.4m 3 /(m 2 d)
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)。
设计参数: 浓缩池的固体通量 [kg/(m2· h)或kg/(m2· d)] 水力负荷[m3/(m2· h)或 m3/(m2· d)] 水力停留时间(h或d)
有刮泥机及搅动栅的连续重 力浓缩池
20000
2
4200
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％ (1) 游离水: 左右。这部分水一般借助外力可与泥粒 分离。
存在于污泥颗粒间的毛细管中，称 (2) 毛细水: 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) 附着水 与内部水:
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。干燥 与焚化才能分离，但也不完全。
•H1 0.3m
•Hw 1.2～1.5m
•浓缩池面积A=Q0C0/GL
Q0为入流污泥量，m3/h; C0为入流污泥浓度kg/m3; GL为极限固体通量kg/m2· h.
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
污泥处理处置的原则
1．使污水厂能正常运行； 2．使有害有毒物质得到妥善处理或利用； 3．使有机物得到稳定处理； 4．综合利用，变害为利； 总原则——减量、稳定、无害化及综合利用
污泥处理处置常见工艺
1．生污泥→浓缩→消化→自然干化→最终处理； 2．生污泥→浓缩→自然干化→堆肥→最终处理； 3．生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处理； 4．生污泥→浓缩→机械脱水→干燥焚烧→最终处理； 5．生污泥→湿污泥池→最终处理； 6．生污泥→浓缩→消化→最终处理
4 φ 200 3 φ 200 1
500 1400
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
重力浓缩理论
• 迪克（Dick）理论 • 柯伊—克里维什理论 • 肯奇理论
重力连续流浓缩池深度的设计
H=超高H1 + 阻滞区与上清液区高度Hw + 压 缩区高度Hs + 池底坡度高度Hz
V 100 0qV 10 3 (100 P)
或
SN V 1000
ρ0——进水中悬浮物浓度，mg/L；
P——污泥含水率，%； ρ——污泥密度，以1000kg/m3计； S——每人每天产生的污泥量,一般采用0.3~0.8L/（d· 人）; N——设计人口数，人。
公式估算
2. 剩余活性污泥量(活性污泥法)
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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
重力浓缩与气浮浓缩的比较
优 点 缺 点
重力浓缩
运行费用低，系统简 单，管理简单
停留时间长、池容大， 污泥可能腐化发臭和 脱N上浮 运行费用高，系统复 杂，管理麻烦
回流水量：
Rq v 380 % 10 m3 /h 38m3 /h
溶气罐净体积（不包括填料）按溶气水停留3min计 算，则：
3 3 VN 38 m 1.9m3 60
以水力负荷校核气浮池面积：
R 1qv
A
380% 1 240 m3 /(m2 d) 51.4m 3 /(m2 d)