第十一章 污泥的处理和处置

第十一章污泥的处理和处置

∙污泥处理和处置的基本概念：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。

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。

★产泥量及处理和处置的目的：城市污水处理厂所产生的污泥约为处理的水体积的0.5％～1.0％左右。这些污泥一般富含有机物、病菌等，若不加处理随意堆放，将对周围环境造成新的污染。

污泥处理的目的在于：

①降低含水率，使其变流态为固态，同时减少数量；

②稳定有机物，使其不易腐化，避免对环境造成二次污染。

③有些特殊的工业污泥有可能作为资源利用，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，污泥处理和处置的目的是减量、稳定、无害化及综合利用。

∙污泥处理和处置的基本方法：

脱除污泥水分，缩小污泥体积的方法主要有：浓缩、调理、脱水和干化；

稳定污泥中有机物的方法主要有：消化、焚烧、氧化和消毒等。

第一节污泥的来源、性质和数量

一、污泥的来源

1．污泥的来源：废水和污水处理厂(站)进行处理的过程中都将产生各种污泥。

2．污泥的种类：

污泥中的固体有的是截留下来的悬浮物质；

有的是由生物处理系统排出的剩余生物污泥；

有的则是因投加药剂而形成的化学污泥。

3．城市污水厂的污泥来源：栅渣、沉砂池沉渣、初沉池污泥和二沉池剩余生物污泥等。

城市污水厂污泥的特点：栅渣及沉砂池沉渣中无机颗粒含量较高，这两者一般作为垃圾处置。初沉池污泥和二沉池剩余生物污泥，因富含有机物，容易腐化、破坏环境，必须妥善处置。初沉池污泥还含有病原体和重金属化合物等；二沉池污泥基本上是微生物机体，含水率高，数量多，这两者在处置前常需处理。

二、污泥的基本性质

污泥的基本性质：初次污泥的成分取决于原污水的成分，二次污泥取决于生物体和化学药剂。

1、污泥的特性

（1）栅渣

在格栅上去除的各种有机或无机物质称为栅渣。栅渣量为0.03～0.08m3/(103m3污水)，平均约为O.06m3/(103m3污水)，栅渣含水率一般为80％，密度约为960kg/m3。

(2) 浮渣

浮渣主要来自初次沉淀池和二次沉淀池。浮渣中的成分较复杂，一般可能含有油脂、植

物、矿物油、动物脂肪、菜叶、毛发、纸、棉织品、橡胶用品、烟头等。浮渣的数量为8g/(m3污水)，相对密度一般为O.95左右。

(3) 初沉污泥

由初次沉淀池排出的污泥通常为灰色糊状物，多数情况下有难闻的气味。初次污泥的含水率一般为92％～98％，典型值为97％。污泥固体相对密度1.4，污泥相对密度1.02。

(4) 活性污泥

活性污泥为褐色的絮状物，如果颜色较深，表明污泥可能近于腐化；如果颜色较淡，表明污泥中曝气不足。在设施运行良好的条件下，活性污泥没有什么特别的气味。污泥的含水率一般为99％～99.5％，典型值为99.2％，污泥固体相对密度为1.25。

2．污泥的性质指标

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。

(1) 污泥含水率与含固率

污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数。

污泥含固率：污泥中固体或干泥含量的百分数。

干污泥量：湿污泥量与含固率的乘积。

含水率降低(即含固量的提高)将大大地降低湿泥量。在含水率高、污泥呈流态时，污泥的体积与含固量基本上呈反比关系。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。

教材表20-1所列举的是城市污水处理厂污泥的数量、含水率和比重。

当含水率变化时，可近似地用下式计算湿污泥的体积：

(20-1)

式中：Vl、V2 —分别是含水率为PWl(含固率为PS1)、PW2(含固率为PS2)时的湿污泥的体积。

【例】污泥的原始含水率为99.5％，求含水率为98.5％和95％时污泥体积降低的百分比。

【解】

设V1为含水率为99.5％时的污泥体积，V2、V3分别为含水率为98.5％、95％时的体积。将各值代人(20-1)，得：

从上例可以看出，当污泥的含水率自99.5％(含固率为0.5％)降低至98.5％(含固率为1.5％)时，污泥的体积减缩成原污泥的1/3左右；再降低至95％(含固率为5％)时，污泥的体积减缩成原污泥的1/10左右。

(2) 挥发性固体VSS(或灼烧减重)和灰分（或称灼烧残渣)

挥发性固体近似地等于有机物含量，灰分表示无机物含量。

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。VSS也反映污泥的稳定化程度。

(3) 污泥中的特殊物质

a. 城市污水处理厂的污泥中含有相当数量的氮(约含污泥干重的4％)、磷(约含2.5％)和钾(约含0.5％)，有一定肥效，可用于改善土壤。

b. 但其中也含有病菌、病毒、寄生虫卵等，在施用之前应采取必要的处理措施(如污泥消化)。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。

c. 总纤维素

d. 有机物含量

工业废水处理厂(站)的污泥的性质随废水的性质变化很大。

(4) 污泥的脱水性能

用过滤法分离污泥的水份时，常用指数比抗阻值(r)或毛细吸水时间(CST)评价污泥脱水性能。

比抗阻值(r)：表示干重泥饼的阻力，其值越大的污泥越难过滤，脱水性能也越差；

毛细吸水时间(CST)：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，以秒计。其值越大污泥的脱水性能也越差。

（5）污泥的可消化程度

污泥中的有机物，一部分是可被厌氧或好氧消化降解的，另一部分是不易或不能被消化降解的，如合成有机物质、脂肪和纤维素等。

可消化程度表示污泥中可被消化降解的有机物数量，可消化程度用下式表示：

（20-2）

式中：

Rd 一可消化程度，(％)；

Pf1、Pf2 —分别表示生污泥及熟污泥（消化污泥）中的无机物含量，(％)；

PV1、PV2—分别表示生污泥及熟污泥(消化污泥)中的有机物含量，(％)。

三、污泥量

计算城市污水厂的污泥量时，一般以表20-1所列的经验数据为依据。

表20-1 城市污水厂的污泥量