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污泥处理概况

来源:admin日期:2020/02/07 浏览:

  污泥处分根基常识 1 污泥处分大概 正在污水处分经过中,爆发巨额污泥,其数目约占处分水量的 0.3%~0.5%操纵 (以含水率为 97%计) 。污泥中含有巨额的有毒物质,如寄生虫卵、病原微生物、 细菌、合成有机物以及重金属离子等;有效物质如植物养分(氮、磷、钾) 、有 机物以及水分等。以是污泥须要实时处分与解决,以便到达如下宗旨: (1)使污 水处分厂或许平常运转,确保污水处分成效; (2)使无益有毒物质获得妥贴处分 或使用; (3)使容易失败发臭的有机物获得安静处分; (4)使有效物质或许获得 归纳使用,变害为利。总之,污泥处分的宗旨是使污泥减量、安静、无害化以及 归纳使用。 污水处分厂的一起修筑用度中, 用于处分污泥的约占 20%~50%, 以至 70%。 是以污泥处分是污水处分编造的紧急构成一面,务必给与充足珍惜。 污泥处分可供采选的计划大致有: (1)生污泥→浓缩→消化→天然干化→最终解决 (2)生污泥→浓缩→消化→呆板脱水→最终解决 (3)生污泥→浓缩→消化→最终解决 (4)生污泥→浓缩→天然干化→堆肥→最终解决 (5)生污泥→湿污泥池→最终解决 (6)生污泥→浓缩→呆板脱水→干燥点燃→最终解决 上述生污泥是指未经消化处分的污泥。 第(1) (2) (3)计划,以消化经过爆发的生物能即沼气(或称消化气、污 泥气) ,可举动能源使用,如用作燃料或发电;第(4) (5)计划是以堆肥,农用 为主, 当污泥吻合农用肥料条款及左近有农林牧或蔬菜基地时可探求采用; (6) 第 计划是以干燥点燃为主,当污泥不适于举行消化处分、或不吻合农用条款、或受 污水处分厂用地面积的局部等地域可探求采用。点燃爆发的热能可举动能源。 污泥最终解决手段席卷举动肥料施用于农田、丛林、草地或戈壁校正;填地或投 海;举动能源或筑材;点燃等。 1 总之,污泥处分计划的采选,应遵循污泥的本质与数目;投资处境与运转管 理用度;境况扞卫请求以及相合法令与规则;都会农业发达处境及本地天色条款 等处境,归纳探求后选定。 1.1 污泥的分类、本质及本质目标 1.1.1 污泥的分类与本质 (1)按因素差别分为 污泥 以有机物为首要因素的称污泥。污泥的本质是易于失败发臭,颗粒较 细,比重较幼(约为 1.02~1.006) ,含水率高且不易脱水,属于胶状机合的亲水 性物质。初度重淀池与二次重淀池的重淀物均属污泥。 重渣 以无机物为首要因素的称重渣。重渣的首要本质是颗粒较细,比重较 大(约为 2 操纵) ,含水率较低且易于脱水,活动性差。重砂池与某些工业废水 处分重淀池的重淀物属重渣。 (2)按泉源差别分为 初度重淀污泥 赢余活性污泥 腐殖污泥 来自初度重淀池。 来自活性污泥法后的二次重淀池。 来自生物膜法后的二次重淀池。 以上 3 种污泥可统称生污泥或新颖污泥。 消化污泥 化学污泥 生污泥经厌氧消化或好氧消化处分后,称为消化污泥或熟污泥。 用化学重淀法处分污水后爆发的重淀物称为化学污泥或化学重 渣。如用混凝重淀法去除污水中的磷;投加硫化物去除污水中的重金属离子;投 加石灰中和酸性污水爆发的重渣以及酸、 碱污水中和处分爆发的重渣均称为化学 污泥或化学重渣。 1.1.2 污泥的本质目标 用于显示污泥本质的首要目标有: (1)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称为污泥 含水率。污泥的含水率大凡都很高,比重亲热于 1。污泥的体积、重量及所含固 体物浓度之间的干系可用下式显示 V1/V2=W2/W2=(100-p2)/(100-p1)=C2/C1 个中 p,V,W,C——污泥含水率为 p 时的污泥体积、重量与固体物浓度。 2 (2)挥发性固体(或称灼烧减重)和灰分(或称灼烧残渣) 地等于有机物含量;灰分显示无机物含量。 (3)可消化水准 挥发性固体近似 污泥中的有机物,是消化处分的对象。逐一面是可被消化降 解的(或称可被气化,无机化) ;另逐一面是不易或不行被消化降解的,如脂肪、 合成有机物等。可用消化水准显示污泥中可被消化降解的有机物数目。可消化程 度用下式显示 Rd= 式中 Rd——可消化水准,% ps1,ps2——差异显示生污泥及消化污泥的无机物含量,% pv1,pv2——差异显示生污泥及消化污泥的无机物含量,% 以是消化污泥量可用下式估量: Vd= Vd——消化污泥量,m3/d; pd——消化污泥含水率,%,取周均匀值; V1——生污泥量,m3/d,取周均匀值; p1——生污泥含水率,%,取周均匀值; pv2——生污泥有机物含量,%; Rd——可消化水准,%,取周均匀值。 (4)湿污泥比重与干污泥比重 湿污泥重量等于污泥所含水分重量与干固体重 量之和。 湿污泥比重等于湿污泥重量与同体积的水重量之比值。 因为水比重为 1, 是以湿污泥比重γ可用下式估量: γ= 式中 γ——湿污泥比重; p——湿污泥含水率,%; γs——污泥中干固体物质均匀比重,即干污泥比重。 干固体物质中,有机物(即挥发性固体)所占百分等到其比重差异用 pv, γv 显示,无机物(即灰分)的比重γf 用显示,则干污泥均匀比重γs 可用下 式估量: = 3 γs= 有机物比重大凡的等于 1,无机物比重约为 2.5~2.65,以 2.5 计,则上式可 简化为: γs= 故湿污泥比重为: γ= 确定湿污泥比重和干污泥比重,看待浓缩池的打算、污泥运输及后续处分, 都有适用价格。 (5)污泥肥分 污泥中含有巨额植物孕育所必须的肥分(氮、磷、钾) 、微量元 素以及泥土校正剂(有机腐殖质) 。我国都会污水处分厂各污泥所含肥分见表 1。 表1 污泥品种 总氮(%) 磷 (以 P2O5 计) 钾 (以 K2O 计) 有机物(%) (%) 初重污泥 活性污泥 消化污泥 2~3 3.3~7.7 1.6~3.4 1~3 0.78~4.3 0.6~0.8 (%) 0.1~0.5 0.22~0.44 50~60 60~70 25~30 (6)污泥重金属离子含量 污泥中重金属离子含量,决心于都会污水中工业废 水所占比例及工业本质。 污水经二级处分后, 污水中重金属离子约有 50%以上转 移到污泥中。以是污泥中的重金属离子含量大凡都较高。故当污泥举动肥料操纵 时,要提神重金属离子含量是否突出我国农林业部规章的《农用污泥尺度》 (GB4284-84) 。 1.2 污泥量及污水厂干固体物质平均 1.2.1 污泥量估量 初度重淀污泥量 率,用下式估量: V= 式中 V——初度重淀污泥量,m3/d; Q——污水流量,m3/d; η——去除率,%; 遵循污水中悬浮物浓度、污水流量、去除率以及污泥含水 4 C0——进水悬浮物浓度,mg/L; p——污泥含水率,%; ρ——重淀污泥密度,以 1000kg/m3 计。 上式合用于初度重淀池,二次重淀池的污泥量也可近似的按该式估量,η以 80%计。 1.2.2 污水处分厂干固体物质平均 正在污水处分经过中,爆发重淀污泥、赢余活性污泥等;正在污泥处分经过中, 爆发上清液(如消化池) 、呆板脱水时的清液等,上清液和清液中都带有悬浮固 体并回流到污水中举行处分。以是污水处分厂内部存正在着固体物质的平均题目, 通过固体物质的平均估量,有帮于污泥处分编造的打算与打点。 1.3 污泥的输送 污泥正在污水处分厂内举行处分的经过中;某些都会或地域,若罕见座污水处 理厂,各厂的污泥须要会集到某个厂或某地举行处分时;污泥最终解决或使用时 都须要对污泥举行短隔绝或长隔绝(数百米至数十公里)的输送。 1.3.1 污泥输送的手段 污泥输送的首要手段有管道(压力管道或重力管道) ,卡车,驳船以及他们 的组合手段。采用何种手段决心于污泥的数目与本质;污泥处分的计划;输送距 离与用度;最终解决与使用的式样等成分。 (1)管道输送 污泥管道输送是污水处分厂内或长隔绝输送的常用手段。 对污泥举行长隔绝 输送时,应吻合下列 5 个条款:①污泥输送的宗旨地相当安静:因铺设长隔绝管 道投资较大,线途不行随时更正;②污泥的活动职能较好,含水率较高;③污泥 所含油脂因素较少,不会黏附与管壁缩幼管径加多阻力;④污泥的侵蚀性低,不 会对管材形成侵蚀或磨损;⑤污泥的流量较大,大凡应突出 30m3/h。 管道输送,可分为重力管道与压力管道两种。重力管道输送时,隔绝不宜太 长,管坡常用 0.01~0.02,管径不幼于 200mm,半途应设立清通口,以便正在断绝 时用呆板清通或高压水(污水处分厂出水)冲刷。压力管道输送时,须要举行详 细的水里估量。 与其他污泥输送手段比拟, 管道输送拥有卫生条款好, 没有气息与污泥表溢, 5 操作简单并利于杀青自愿化职掌,运转打点用度低。首要舛讹是一次性投资大, 一朝筑成后,输送的所在固定,较不精巧。 (2)卡车输送 卡车输送不受运输宗旨地的局部,也不受污泥本质、含水率的影响,也不需 要经历中心转运,能够跟着季候的改观或所在的改观,把污泥直接运到举行使用 或处分的地方(如灌溉、填地、排海或会集处分) 。是以,卡车输送固然运费较 高,可是简单精巧,更加看待中、幼型污水处分厂,能够探求选用。 卡车输送时, 要采用肃穆的防备气息或污泥表漏的设施, 避免形成境况污染, 故最好操纵液槽车,借使运输脱水泥饼,则可采用翻斗车、便于装卸, (3)驳船输送 驳船输送合用于差别含水率的污泥。含水率较高、活动职能较好的污泥能够 采用污泥泵装船或卸船,或从污泥管道直接装船并用污泥泵卸船。脱水泥饼可采 用抓斗或皮带输送机装船和卸船。 能够将数座中、幼型污水处分厂的污泥用卡车或管道输送到污泥中转站,然 后遵循季候的改观或所在的改观,用驳船把污泥输送到使用或处分的地方。是以 驳船输送也相当精巧,运转用度也较低。 上述 3 种污泥输送的手段,能够遵循差别的条款与须要,互相组合操纵,如 管道-驳船, 卡车-驳船, 管道-卡车等, 组合成最经济况且又精巧简单的输送编造。 若以管道输送的修筑投资、运转打点费以及每输送 1m 隔绝的本钱为 1 单元,对 管道、卡车与驳船输送的归纳经济比拟列于表 2。 表 2 管道、卡车、驳船输送归纳经济比拟表 投资 管道输送 驳船输送 卡车输送 1.3.2.污泥输送装备 污泥举行管道输送或装卸卡车、驳船时,须要抽升装备,污泥泵或渣泵。 输送污泥用的污泥泵,正在构造上务必满意不易被断绝与磨损,不易受侵蚀等 根基条款。仍然有用地用于污泥抽升的装备有隔阂泵、扭转螺栓泵、螺旋泵、混 1 0.82~1.30 2.25~7.00 打点用度 1 2.60~4.00 27.0~34.0 输送 1m 的本钱 1 6 30 6 流泵以及柱塞泵等,另表又有 PW 型、PWL 型离心泵。 2 污泥浓缩 初重污泥含水率介于 95%~97%,赢余活性污泥含水率到达 99%以上。以是 污泥的体积相当大,对污泥后续处分形成穷苦。污泥浓缩的宗旨正在于减容。 污泥中所含水分大致分为 4 类: (1)颗粒间的清闲水,约占总水分的 70% (2)毛细水,即颗粒间毛细管内的水,约占 20% (3)污泥颗粒吸附水 (4)颗粒内部水 低重含水率的手段有: 浓缩法:用于低重污泥中的清闲水;因为清闲水所占比例最大,故浓缩是减容的 首要手段; 天然干化法和呆板脱水法:首要脱除毛细水 干燥与点燃法:首要脱除吸附水与内部水 表 3 差别脱水手段及脱水成效表 脱水手段 浓缩法 天然干化法 机 械 脱 水 脱水装备 重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩 天然干化场、晒砂场 空 、 空 机 机 离心绪 干燥 点燃 等 脱水含水率% 95~97 70~80 60~80 45~80 78~86 80~85 10~40 0~10 脱水后状况 近似糊状 泥饼状 泥饼状 泥饼状 泥饼状 泥饼状 状、粒状 状 空吸 法 法 法 离心法 干燥法 点燃法 2.1 污泥重力浓缩 污泥 水率 97.5%降 浓缩 后的 ,污泥含水率 95%,体积 减 99%降 1/2, 96%,污泥体积 为后续处分 化, 化 造 减 有 、 3/4,含 。 处: 后续处分是 的容积、 7 耗都可大大低重。 当后续处分为呆板脱水,安排污泥的混凝剂用量、呆板脱水装备的容量可大 大减幼。 重力浓缩修建物称重力浓缩池。 遵循运转式样差别,可分为连绵式重力浓缩池、间歇式重力浓缩池两种。 固体通量: 通过单元面积的固体重量称之为固体通量 kg/ 2.h) (m 固体通量 单元期间内, 极限固体通量 GL:物理事理是正在浓缩池的深度对象,必存正在着一个职掌断 面,这个职掌断面的固体通量最幼,即 GL。而其他断面的固体通量都大于 GL。 以是浓缩池的打算断面面积该当为: A≥Q0.C0/ GL 式中:A 浓缩池打算表观积,m2 Q0 入流污泥量,m3/h C0 入流污泥固体浓度,kg/m3 GL 极限固体通量,kg/(m2.h) 2.2 污泥气浮浓缩 2.2.1 气浮浓缩的道理 正在必然的温度下,气氛正在液体中的熔解度与气氛受到的压力成正比。当压力 还原到常压后,所溶气氛即形成微细气泡从液体中开释出来,巨额微细气泡附着 正在污泥颗粒的四周,可使颗粒比重淘汰而被强造上浮,到达浓缩的宗旨。以是气 浮法比拟合用于污泥颗粒比重亲热于 1 的活性污泥。 2.2.2 气浮浓缩混凝剂的利用 气浮浓缩可采用污泥混凝剂如铅盐、铁盐、活性二氧化硅等,或有机高分子 齐集电解质如聚丙烯酰胺(PAM)等,正在水中变成易于吸附或俘获气氛泡的表观 及构架, 更正气泡——液体界面、 固体——液体界面的本质, 使其易于互相吸附, 提升气浮浓缩的成效。操纵何种混凝剂及其剂量,须通过试验决心。 当气浮浓缩后的污泥,用以回流曝气池时,则不宜采用混凝剂。由于各类混 凝剂都市影响曝气池活性污泥的质地。 2.3 离心浓缩法 离心浓缩法的道理是使用污泥中的固体、液体的比重差,正在离心力地点受到 8 的离心力的差别而被分散。因为离心力几千倍于重力,以是离心浓缩法占地面积 幼,造价低,但运转用度与呆板维修用度较高。 3.污泥的消化 3.1 污泥的厌氧消化 厌氧消化的机理 污泥厌氧消化是一个极其庞杂的经过。 目前较为公认的表面形式为厌氧消化 三阶段表面,这个表面首要是遵循微生物的心理种群提出的。 第一阶段:是正在水解与发酵细菌效用下,使碳水化合物,卵白质与脂肪水解 与发酵转化成单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油以及二氧化碳、159彩票网氢等。 第二阶段:是正在产氢产乙酸菌的效用下,把第一阶段的产品转化成氢、二氧 化碳和乙酸。 第三阶段:是通过两组心理上差别的产甲烷菌的效用,一组把氢和二氧化碳 转化成甲烷,即: 另一组是对乙酸脱羧爆发甲烷,即: 正在厌氧消化的的经过中,由乙酸变成的 CH4 约占总量的 2/3,由 CO2 还原形 成的 CH4 约占总量的 1/3。 由上述可知,产氢产乙酸细菌正在厌氧消化中拥有极为紧急的效用,它正在水解 与发酵细菌及产甲烷细菌之间的共生干系中,起到了相干效用,且不息地供应出 巨额的 H2,举动产甲烷细菌的能源,以及还原 CO2 天生 CH4 的电子供体。 3.2 污泥的好氧消化 当污泥量不大时可采用好氧消化,即正在不投加底物条款下,对污泥举行较长 期间的曝气,使污泥中微生物处于内源呼吸阶段举行自己氧化。以是微生物机体 的可生物降解一面(约占 MLVSS 的 80%)可被氧化去除,消化水准高,赢余消 化污泥量少。 污泥好氧消化有如下首要优舛讹: 长处:污泥可生物降解有机物的降解水准高;上清液 BOD 浓度低;消化污 泥量少,无臭、安静、易脱水,解决简单;消化污泥的肥分高,易被植物罗致; 好氧消化池运转打点简单纯粹,修建物基筑用度低。 舛讹:运转能耗多,运转用度高;不行接收沼气;因好氧消化不加热,是以污泥 9 有机物分析水准随温度动摇大;消化后的污泥举行重力浓缩时,上清液 SS 浓度 高。 污泥好氧消化处于内源呼吸阶段,细胞质反映方程如下: C5H7NO2+7O2→5CO2+3H2O+H++NO3氧化 1kg 细胞质须要氧 224/113≈2kg。 正在好氧消化中,氨氮被氧化成为,pH 值将低重,故须要有足够的碱度来调 节,以便使好氧消化池内的 pH 值维护正在 7 操纵。池内熔解氧不得低于 2mg/L, 并应使污泥维持悬浮状况,以是必须要有充满的搅拌强度,污泥的汗水率正在 95% 操纵,以便于搅拌。 4 污泥的呆板脱水 4.1 预处分 预处分的宗旨正在于改良污泥脱水职能, 提升呆板脱水成效与呆板脱水装备的 分娩才气。 初度重淀污泥、活性污泥、腐殖污泥、消化污泥均由亲水性带负电荷的胶体 颗粒构成,挥发性固体含量高,比阻值大,脱水穷苦。消化污泥的脱水职能与消 化的搅拌手段相合:若用水力晋升或呆板搅拌,污泥受呆板剪切絮体被败坏,脱 水职能恶化;若采用沼气搅拌脱水职能可改良。 呆板脱水前务必举行预处分。 预处分的手段首要有化学调理法、热处分法、冷冻法以及淘洗法等。 化学调理法是正在污泥中出席混凝剂,帮凝剂等化学药剂,使污泥颗粒絮凝, 比阻低重,改良脱水职能。 常用的混凝剂有无机混凝剂以及其高分子齐集电解质; 有机高分子齐集电解 质和微生物混凝剂等 3 种。 无机混凝剂:是一种电解质化合物,首要是铝盐与铁盐及其高分子齐集物两 种。 有机高分子齐集电解质:按基团带电本质可分为 4 种:基团离解后带正电荷 者称阳离子型,带负电荷者称阴离子型,不含可离解基团者为非离子型,既含阳 电基团又含负电基团称两性型。污水处分中常用阳离子型、阴离子型和非离子型 3 种。 10 微生物混凝剂:首要有 3 种,直接用微生物细胞为混凝剂,从微生物细胞提 取出的混凝剂,微生物细胞的代谢产品举动混凝剂。 帮凝剂 帮凝剂大凡不起混凝效用。帮凝剂的效用是调理污泥的 pH 值;需要污泥以 多孔状格网的骨架;改良污泥颗粒机合败坏胶体的安静性;提升混凝剂的混凝效 果;巩固絮体强度。 帮凝剂首要有:硅藻土、珠光体、酸性白土、锯屑,污泥点燃灰、电厂粉尘、 石灰及贝壳粉等。 帮凝剂的操纵手段有两种,一种手段是直接出席污泥中,投加量大凡为 10~100mg/L;另一种手段是配造成 1%~6%浓度的糊状物,预先粉刷正在转饱真空 过滤机的过滤介质上成为预覆帮凝层。 4.2 脱水式样 真空过滤脱水 压滤脱水(人为板框压滤机和自愿板框压滤机) 滚压脱水(带式压滤机) 离心脱水 5 污泥的干燥 6 污泥的点燃 7 污泥的最终解决与使用 7.1 农肥使用与土地处分 7.2 污泥堆肥 7.3 污泥创设造造资料 7.4 污泥裂解 7.5 污泥填地与填海造地 7.6 污泥投海 11

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