污泥特性及调理

污泥特性及调理 含水率

污泥中水的存在形式有3种：①颗粒间隙中的游离水，约70%；②毛细水，约20%；③颗粒表面吸附水和内部结合水，约10%。通常含水率在85%上时，污泥呈流态；65%～85%时呈塑态；低于60%时则呈固态。污泥含水率从99.5%降至95%，其体积缩减为原污泥的1/10。 城市污水处理厂污泥特性见下表。

燃烧值

废水污泥尤其是剩余污泥、油泥等，含有大量可燃烧的成分，具有一定发热值。若有机成分单一，可通过有关资料直接查取该组分的氧化反应方程式及发热值。污泥中可燃烧组分主要是C 、H 、S ，如果已知有机组分各元素的含量，可根据下式来计算污泥（废液）的低位发热值dw Q （kJ/kg ）：

337.4603.3/895.1325.08dw

Q C H O S P

式中C 、H 、O 、S 、P —分别是污泥中碳、氢、氧、硫的质量百分比和污泥的含水率。

然而，污泥组成很复杂，较难确定各组分的含量。比较便利和常用的分析方法是测量COD 值，

它可以间接表征有机物的含量，与污泥的发热值存在着必然的联系。对大多数有机物而言，燃烧时每去除1gCOD 所放出的热量平均约为14kJ 。利用这一平均值计算污泥的高位发热值所产生的最大相对误差约为10%，在工程计算时是允许的。这样，有机污泥的低位发热值dw Q （kJ/kg ）可利用下式估算：

1425.08dw

Q COD P

式中COD —有机污泥的COD 值，g/kg 。

一般有机污泥的热值相当于劣质煤，见下表。 用焚烧法处理污泥（有机废液）时，辅助燃料消耗量直接关系处理成本的高低。对于有机污泥或COD ＞650g/kg 的有机废液，因热值较高（达6300 kJ/kg ），如果选用适合燃用低热值污泥的流化床焚烧炉，可不加辅助燃料进行处理，大大降低其费用。 城市污水污泥的肥分

见下表。

城市污水污泥的肥料成分

污泥调理

影响污泥浓缩和脱水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。其中污泥颗粒大小是影响污泥脱水性能的重要因素，污泥颗粒越小，颗粒的比表面积越大（按指数规律增大），这意味着更高的水合程度和对过滤（脱水）的更大阻力及改变污泥脱水性能要更多的化学药剂。

污泥中颗粒大多数是相互排斥而不是相互吸引的，首先是由于水合作用，有一层或几层水附于颗粒表面而阻碍了颗粒相互结合。其次，污泥颗粒一般都带负电荷，相互之间表现为排斥，造成了稳定的分散状态。

污泥调理的目的就是要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，减小过滤阻力，使其不堵塞过滤介质（如滤布）。无机沉淀物或一定的填充料可以起这方面的作用。

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、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺、石灰等。无机调理剂价廉易得，但渣量大，受pH值的影响大。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，污泥的燃烧值降低；而加有机调理剂则与之相反。综合应用2～3种混凝剂，混合投配或依次投加，能提高效能。如石灰和三氯化铁同时使用，不但能调节pH值，而且由于石灰和污水中的重碳酸盐生成的碳酸钙能形成颗粒结构而增加了污泥的孔隙率。

调理剂投量范围很大，因此在特定的情况下，最好通过试验确定最佳剂量。在最佳投量下，污泥的比阻和毛细管吸水时间（CST）最小。

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%～40%；聚合氯化铝和聚合硫酸铁为1%～3%；硫酸亚铁为10%～15%；阳离子聚丙烯酰胺为0.1%～0.3%。

除了污泥性质和调理剂种类以外，影响调理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。

加热调理

污泥在一定压力（1～1.5MPa）下短时间（1～2h）加热（160～200℃），使污泥固体凝结，破坏凝胶体结构，降低污泥颗粒与水的亲合力，而且污泥也被消毒，臭味几乎消除。加热调理可用于各种混合的有机废水污泥，包括难以处置的的剩余活性污泥。加热调理后的污泥，经浓缩即可使含水率降低到80%～87%，再经机械脱水，泥饼含水率可降低到30%～45%，泥饼体积是浓缩-机械脱水法泥饼的1/4以下，污泥中的致病微生物与寄生虫卵可以完全杀死。加热调理的主要缺点是分离液（澄清液和滤液）的BOD5和COD都很高，虽然流量很小，但回流处理时要增加污水处理构筑物的负荷，且能耗较高。

加热调理与湿式氧化并不相同，在湿式氧化中要通入空气以使污泥在高温下有比较深的氧化程度，而加热调理并不要求氧化有机物。

冷冻调理与加热调理一样，也可以改变有机污泥的胶体结构，提高脱水性能。

淘洗

淘洗是将固体或固液混合物与液体完全混合，使某些组分转移到液体中。典型的例子是将消化污泥在加药调理以前进行洗涤，以除去可能消耗大量调理剂的某些可溶性有机和无机组

分。一般情况下，经淘洗后，调理剂的消耗量可减少50%～80%。淘洗可除去消化污泥中的重碳酸盐碱度，同时洗去部分小颗粒。淘洗过程包括用淘洗水（二次沉淀池出水或河水）稀释污泥、搅拌、沉淀分离、撇除上清液。淘洗液中BOD、COD和SS都很高（达2000mg/L以上），必须回流到废水处理系统去处理。通常，淘洗污泥的费用超过由于降低调理剂所节省的费用。因此现在不提倡采用这种方式。