第17章 污泥处理、处置与利用

活性污泥法剩余污泥量
Qs=ΔX / fXr
其中： ΔX——挥发性剩余污泥量（kg/d）干重； f=MLVSS/MLSS=0.75
Xr——回流污泥浓度（g/L）。
17.2.4 污泥流动的水力特性与水力条件
污泥流动的水力特征
1.含水率＞99%的状态，流动的特性接近水流。 2.层流时，阻力很大。紊流状态时，阻力较小。
3. 挥发性固体（灼烧减重）——有机物含量 灰分（灼烧残渣）——无机物含量
4. 可消化程度——表示污泥中可被消化降解的有机物数量
污泥肥分
污泥肥分—（N、P、K）和微量元素及土壤改良剂（腐殖质）。
热值
污泥有较高的热值，干燥后相当于褐煤，可直接当燃料，或者厌氧消化 产生沼气作燃料。
有害物质
城市污水处理厂污泥中含有病原微生物、病毒、寄生虫卵，在 处置前应采取必要的处理措施(如污泥消化) 。污泥中重金属也是主 要的有害物质，污泥中重金属离子含量决定于城市污水中工业废水 所占比例及工业生产性质。污水经二级处理后，污水中重金属离子 约有50% 以上转移到污泥中，因此，污泥中的重金属离子含量一般 都较高。重金属含量超过规定的污泥不能用做农肥。
设计时，要用大流速，处于紊流状态，下临界速度1.1m/s，上临界
速度1.4m/s；因此污泥管道的最小设计流速1.0-2.0m/s。
污泥的输送
1、管道输送 输送的目的地很稳定
污泥的流动性很好，含水率较高
所含油脂成分较少,污泥的腐蚀性低
污泥的流量较大〉30m³/h
※重力管道——坡度0.01-0.02，
d不小于200mm
CH——哈森系数，由污泥浓度决定。（查表17-5）
2、压力输送管的局部水头损失
hj
v2 2g
17.3 污泥浓缩
1. 初沉池污泥含水率：95～97%； 剩余污泥含水率：达99%以上。
2. 浓缩池的目的: 减小容积。 3. 污泥的水分： 颗粒间隙水70%；
毛细水（颗粒间毛细内的水）20%； 污泥颗粒吸附水和颗粒内部水 10%。 4. 降低含水率的方法 ① 浓缩法：降低污泥中的间隙水（浓缩是为了减容）； ② 机械脱水法和自然干化法：主要脱除毛细水； ③ 干燥与焚化法：主要脱除吸附水和内部水。
17.2.2 污泥的性质指标
污泥的含水率和含固率
1.定义：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数。
2.表达式：
V1 C2 W1 100 p2 V2 C1 W2 100 p1
式中：V1，W1，C1 ——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度； V2，W2，C2 ——污泥含水率为p2时的污泥体积、重量与固体物浓度。
式中 Ci——通过i-i断面的污泥 固体浓度(kg/m³)；
u——向下流流速(m/h)。
自重压密固体通量（固体舒流通量）
1. 浓缩（尽可能多地分离出污泥中的水分）； 2. 稳定（利用消化或采用消毒方法）； 3. 调理（利用加热或化学药剂处理污泥）； 4. 脱水（真空、加压或干燥方法或利用焚化等方法）。
17.1.3 污泥处理与处置的基本流程
1. 生污泥→浓缩→消化→自然干化→最终处置； 2. 生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置； 3. 生污泥→浓缩→ 消化→最终处置； 4. 生污泥→浓缩→自然消化→堆肥→最终处置； 5. 生污泥→浓缩→机械脱水→干燥、焚化处理→最终处置。
17.2 污泥的分类、性质及计算
17.2.1 污泥的组成与分类
按成ຫໍສະໝຸດ Baidu不同
污泥——以有机物为主要成分，含水率高，不易脱水，胶状结构，亲 水物质
沉渣——以无机物为主要成分，含水率低，易于脱水，流动性差
按来源不同
1.生污泥： 初沉池污泥、剩余活性污泥 （新鲜污泥）、 腐殖污泥 2.消化污泥（熟污泥）——经好氧、或厌氧消化处理的污泥 3.化学污泥——用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物
17.2.3 污泥量计算
初沉池污泥量
Qp
100C0Q
103(100 p)C
其中：Q——污水流量，取污水厂的平均日流量(m³/d)； η——初沉池沉淀效率（%）（城市污水厂一般取50%）； C0——初沉池的进水悬浮物浓度（mg/L）； p——污泥含水率，一般取95% ～97%； ρ——初沉池污泥密度(kg/m³)，一般以1000kg/m3计。
流变图（流变曲线）
驳船——适用于不同的含水率的污泥 2、污泥输送设备
（1）隔膜泵 （2）螺旋泵等
污泥流动的水力计算
1、压力输送管道的沿程水头损失 ——哈森-威廉姆斯紊流公式
hf
6.82(
L D1.17
v )(
CH
)1.85
其中： hf——输泥管沿程水头损失（m）； L——输泥管长度（m）；
D——输泥管管径（m）；
17.1.1 污泥处理的一般原则
1. 减量化（浓缩、脱水、干化等）； 2. 稳定化（好氧或厌氧生物处理工艺）； 3. 无害化（针对污泥中含有的病原微生物、寄生虫卵、病毒、重金属
离子和有毒有害的有机污染物等）；
4. 资源化（用于农业生产、建筑材料制造、燃料等方面）。
17.1.2 污泥处理与处置的基本方法
第17章 污泥处理、 处置与利用
重点：污泥分类、特征与性质、污泥的各种浓缩方
法与计算、污泥的稳定化处理。
难点：污泥消化
17.1 概述 17.2 污泥的分类、性质及计算 17.3 污泥浓缩 17.4 污泥的厌氧消化 17.5 污泥的其他稳定措施 17.6 污泥的调理 17.7 污泥的干化与脱水 17.8 污泥的干燥与焚化 17.9 污泥的有效利用与最终处置 17.10 污泥减量化新技术
17.3.1 污泥重力浓缩
重力浓缩理论（压缩沉淀） 1.迪克（Dick）理论
固体通量——单位时间内，通过单位面积的固体重量kg/m².h 通过浓缩池任一浓缩断面i的固体通量G等于向下流固体通量Gu
和自重压密固体通量Gi之和：
G=Gu+Gi=uCi+ViCi
向下流固体通量（底流牵动通量）
Gu=uCi
17.1 概述
污泥的数量：0.3%～0.5%左右（以含水率97%计）； 污泥中的物质：有毒有害物质（寄生虫卵、病原微生物、合成有机
物及重金属离子等）； 有用物质（N、P、K、有机物及水分等）； 污泥处理的目的：减量化、稳定化、无害化及资源化； 投资：为总投资的20 ～ 50%； 处理方案应综合考虑。