污泥脱水

第六节污泥脱水

一、污泥的调质

污泥脱水前，要进行污泥调质，改变脱水性能。

不同种类的污泥，脱水性能相差很大。一般来说，初沉污泥的脱水性能较好；一些处理厂的初沉污泥，不经过调质，也可进行机械脱水。活性污泥的脱水性能一般都很差，不经调质，无法进行机械脱水。泥龄越长的污泥，脱水性能越差；SVI值越高的污泥，其脱水性能也越差。

初沉污泥与活性污泥的混合污泥，其脱水性能取决于两种污泥分别的脱水性能，以及每种污泥所占的比例。一般来说，活性污泥比例越大，混合污泥的脱水性能也越差。

消化污泥与消化前的生污泥相比，虽然污泥颗粒减小，但颗粒的有机分降低，比重增大，粘度减小，因而其脱水性能会略有提高。

污泥调质就是通过对污泥进行预处理，破坏污泥的胶态结构，减少泥水之间的亲和力，改善其脱水性能，提高脱水设备的生产能力，获得综合的技术经济效果。分为物理和化学调质。 1、物理调质

（1）淘洗：将3-4倍水与污泥完全混合，淘洗后再沉淀，可降低污泥中的粘度和碱度，节约浓缩时间，提高浓缩效果，该法仅适用于消化污泥。

（2）加热加压：可使污泥中亲水性有机胶体物质水解，改善其颗粒结构，同时也使部分有机物分解。

（3）冷冻融化：对污泥交替进行冷冻与融化，可改变其结构而利于浓缩脱水。 2、化学调质

（1）调质药剂的种类

①无机调质剂最便宜有效铁盐：氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁铝盐（次要）：硫酸铝、三氯化铝、碱式氯化铝、聚合氯化铝（PAC）

铁盐常和石灰连用，助凝剂。常用的助凝剂有石灰、硅藻土、木屑、粉煤灰、细炉渣等惰性物质。助凝剂的作用是中和铁盐水解造成的酸性，调节污泥的pH(如加石灰)

（主要）pH>12时，提供形成较大絮体的骨料Ca(OH)2，使污泥颗粒凝聚

单独使用石灰，效果不差，但污泥量很大。②有机调理剂

分类：聚合度：高聚合度、低聚合度离子型：阳离子、阴离子、非离子型

阳离子聚丙烯酰胺压缩双电层作用、吸附架桥作用（2）药剂的选择

目前调质效果最好的药剂是阳离子聚丙烯酰胺，虽然其价格昂贵，但使用却越来越普遍。采用铁盐或铝盐等无机混凝剂，一般能使污泥量增加15～30%，另外其肥效和热值也都将大大降低。

采用聚丙烯酰胺进行调质，将泥量基本不变，其肥效和热值都不降低。用作农肥或焚烧时，可采用。

调质药剂的选择还与脱水机的种类有关系。一般来说，带式压滤脱水机可采用任何一种药剂进行调质污泥，而离心脱水机则必须采用高分子絮凝剂，其原因是离心机内空间较小，对泥量要求很严格。

药剂组合使用，往往比单独使用一种的调质效果要好，综合费用会降低。如和PAM，脱稳由FeCl3完成，减少PAM用量。（3）投药量的确定

投药量与污泥本身的性质、环境因素以及脱水设备的种类有关系。要综合以上因素，找到既

满足要求又降低加药费用的最佳投药量，一般必须进行投药量的试验。污泥温度越高，投药量越小。

所谓的投药量，实际上系指污泥中单位重量的干固体所需投加的絮凝剂干重量，因而准确地应称之为干污泥投药量，用表示。实际中，常采用kg/t为fm的单位，即每吨干污泥所需投加药量的千克数，这是一个千分比(‰)的概念。 M=Qs·C0·fm 城市污水处理厂 fm FeCl3 5~10%，石灰 20~40%，聚铝、聚铁 1~3%，阳离子PAM 0.1~0.3‰（4）调质效果影响因素

①污泥性质污泥颗粒越小，含固率越大，越难脱水的污泥，药剂量越大。

②药剂种类污泥中有机物含量越高，越适宜选择聚合度高的阳离子有机高分子药剂。③污泥调理条件 A、温度 > 10℃ B、pH 值无机盐水解

阳离子低pH值，电离度大，分子形状伸展，效果好 C、调理剂浓度低，调理效果上升

有机高分子：低，因低浓度时易溶解，且大分子链能充分伸展开来，充分发挥吸时架桥作用，调质效果越好；但太低了会增大脱水机入流量，影响脱水能力。

无机很少受影响，有机受影响大，0.05~0.1%最佳。

D、时间污泥与调理剂充分混合后形成絮体，絮体形成后绝不能由于混合而破坏，因此停留时间要短，时间增长，效果下降。（5）投药系统及其操作

投药有干投和湿投两种方法，污泥调质投药常采用湿投法。

投加系统一般包括干粉投加及破碎装置、溶药混合装置、贮药池、计量泵和混合器等部分。配制的PAM溶液搅拌要充分，溶解不好PAM呈糊状，流动不均匀，工艺上一般配成 0.1～1.0%。

投药点与调质的效果也有较大的关系，离心脱水：脱水机上带式压滤机：进泥管线上。

二、污泥脱水

污泥脱水去除毛细水及表面附着水，缩小体积，减轻重量。含水率 96%以上—— 60~80%，体积 1/10 ~ 1/5 污泥脱水方式：自然干化脱水和机械脱水

自然干化是将污泥滩置在由级配砂石铺垫的干化场上，通过蒸发、渗透和清夜溢流等方式，实现脱水，仅适合小型污水处理厂的污泥处理，维护管理工作量很大，且产生大范围的恶臭。机械脱水用机械设备进行污泥脱水，因而占地少，与自然干化相比，恶臭影响小，但运行维护费用较高。机械脱水：真空过滤脱水、压滤脱水、离心脱水、螺旋压榨脱水 1、真空过滤脱水（早期使用，60、70年代处理厂）

转鼓真空过滤机，主要部件是一个外表面包有滤布，部分浸入污泥槽的转鼓，鼓内分为若干个小室，与旋转轴附近连接真空压缩空气系统。原理同减压过滤实验

优点：连续操作，操作稳定，适合各类污泥脱水

缺点：泥饼含水率高85%，噪声大，占地大，开放性槽，气味大（80年代后很少使用） 2、压滤脱水

板框压滤（不普遍）优点：泥饼含水率低，45~80%

缺点：间歇运行，效率低，操作维护麻烦

带式压滤（广泛使用，新建污水厂）：出泥含水率较低且稳定，能耗小，连续操作，管理简单，滤饼含水率70~80%

3、离心脱水（80年代中期以来，有长足发展）

利用告诉旋转产生的离心力，将密度大于水的颗粒与水分离的操作。

优点：有机高分子絮凝剂使用，处理能力大大提高，全封闭无恶臭，操作简便，脱水效率高，