第十八章 污泥的处理和处置

8~9 9~11
0 0.75~1.5
十八
35 剩余污泥机械浓缩
十八
第四节 污 泥 稳 定
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十八
污泥稳定
污泥中含有大量的有机物，如投放自然界，有机物 在微生物的作用下会继续腐化分解，对环境造成各种 危害。 采取措施，降低有机物含量或使其暂时不产生分解， 这一过程称之为污泥稳定。
(3) 内部水:
括生物细胞内的水)的内部水 约占污泥中水分的10％左右 只有干化才能分离，但也不完全。
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十八
18
十八
2. 污泥中的水分对污泥处理的影响
污泥处理的方法常取决于污泥的含水率和最终的处臵方 式。污泥浓缩只能去除游离水的一部分。
污泥浓缩，减小污泥体
积，利于后续处理
脱水，便于污泥处臵时
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公式估算
十八
2. 剩余活性污泥量(活性污泥法)
(1) 剩余活性污泥量以VSS(挥发性固体)计:P368页
X VSS YQ(S0 Se ) Kd XVV
ΔXvss---剩余活性污泥，kgVSS/d Y---产率系数，kgVSS/kgBOD5，一般采用0.5~0.6 S0---曝气池入流的BOD5，kgBOD5/m3 Se---二沉池出流的BOD5，kgBOD5/m3 Q---曝气池设计流量，m3/d Kd---内源代谢系数，一般采用0.06~0.1d-1 XV---曝气池的平均VSS浓度，kgVSS/m3 V---曝气池容积，m3
污泥种类 污泥量/(L· m-3) 0.03 14~25 7~9 10~21 含水率/% 60 95～97.5 96～98 99.2～99.6 密度/(kg· L-1) 1.5 1.015~1.02 1.02
1.005~1.008
沉砂池的沉砂
初次沉淀池污泥 生物膜法 活性污泥法
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公式估算 1. 初沉污泥量
V V0
100 P0 100 P
P0 –初始含水率 V0---初始体积 P----浓缩后含水率 V----浓缩后体积
污泥的含水率由
99% 98% 97% 94% 95% 90% 污泥体积均能减少一半 含水率越高，降低污泥的含水率对减小其体积愈加明显
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十八
三、污泥量
计算城市污水厂的污泥量时，一般以下表所列的 经验数据为基础。
十八
主要取决于含水率和污泥中固体组分的比例 固体组分比例越大，含水率越低，则污泥相对排除的 污泥相对密度略大于1 工业废水处理系统排出的污泥相对密度 往往较大
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二、污泥的特性
污泥体积、相对密度、含水率关系
十八
城市污泥含水率大于80%时，可按下式计算污泥体积：
100X SS VSS (100 P) ρ
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十八
三、污泥中的水分及其对污泥处理的影响
1. 污泥中的水分
存在于污泥颗粒间隙中的水，也称为间隙水
(1) 游离水:
约占污泥水分的70％左右 这部分水一般借助外力可与泥粒分离 存在于污泥颗粒间的毛细管中
(2) 毛细水:
约占污泥水分的20％左右 也有可能用物理方法分离出来 黏附于污泥颗粒表面的附着水和存在于其内部(包
十八
主要为蛋白质、纤维素、油脂、氮、磷等
金属表面处理厂污水处理厂的污泥固体：
主要为及各种金属氢氧化物或氧化物
石油化工企业污水处理厂的污泥固体：
含有大量油
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二、污泥的特性
污泥中的 固体 污泥 主要 特性 污泥固体 的组分 含水率

十八
含水率----污泥中水的质量分数
含固率----污泥中固体的质量分数
设计参数:
浓缩池的固体通量 [kg/(m2· h)或kg/(m2· d)] 水力负荷[m3/(m2· h)或 m3/(m2· d)] 水力停留时间(h或d)
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二、 气浮浓缩
十八
一般用于相对密度接近于1的轻质污泥，如活性污泥或含有气泡 的污泥（消化污泥）。气浮浓缩是依靠微小气泡与污泥颗粒产生黏 附作用，使污泥颗粒的密度小于水而上浮，并得到浓缩。
的运输，使其含水率降至 80%以下，失去流态
污泥填埋，含水率要小
于60%
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十八
第二节
污泥的处理工艺
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十八
1. 污泥处理系统的建设投资约占污水处理厂总投资的 20%~40%，处理运营费用约占污水处理厂总运营费用 的20%~30%。----------选择恰当的污泥处理工艺
2. 污泥处理的主要目的：减少污泥量 且使其稳定，便于 运输和最终处理
式中： V——初沉污泥量，m3/d； Q——污水流量， m3/d； η——沉淀池中悬浮物的去除率，%；
C0 0Q 100 V 3 10 (100 P)
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SN V 1000
C0——进水中悬浮物浓度，mg/L；
P——污泥含水率，%； ρ——污泥密度，以1000kg/m3计； S——每人每天产生的污泥量,一般采用0.3~0.8L/（d· 人）; N——设计人口数，人。
3. 污泥处理工艺 典型流程 储泥池、污泥浓缩、稳定、调理、脱水、干化、最终处臵 P371页 图18-2，18-3，18-4
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城镇污水二级处理厂污泥处理典型流程
储存 浓缩 稳定 调理 脱水 干化
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最终 处臵
一级处理的初沉污泥 、二级处理的剩余污泥进入储泥池，调节污 随后进行 污泥浓缩，自然浓缩（重力浓缩和气浮浓缩）、机械浓缩 水处理系统污泥的产生量和污泥处理系统处理能力之间的平衡 稳定：减少污泥中的有机物含量和致病微生物数量，降低污泥利用 目的： 大幅度削减污泥体积，减小后续处理的水量负荷和污泥调理 调理： 提高污泥的脱水性能（减小污泥比阻）。 的风险。 脱水：进一步降低污泥的含水率 时药剂投量 污泥比阻：表示污泥过滤特性的综合性指标，它的物理意义是：单 方法：厌氧消化、好氧消化、化学稳定 可直接进行最终处臵，或经干化后再最终处臵 位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。 污泥比阻愈大，过滤性能愈差。
含水率 + 含固率 = 100%
污泥相对 密度

多数污泥都由亲水性固体组成，故含水 率都很高 不同污泥含水率差异很大 含水率在85％以上呈流态，65％~ 85％ 时呈塑态，低于60％呈固态
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二、污泥的特性
污泥中的 固体 污泥 主要 特性 污泥固体 的组分 含水率 污泥相对 密度
污泥相对密度= 污泥的质量 同体积水质量
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挥发性固体：在600 ℃下能被氧化，并以气 体产物逸出的固体，通常用来表示污泥中的 有机物含量（VSS） 稳定性固体：挥发后的残余物 污泥固体含量：质量浓度 mg/L 质量分数%
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二、污泥的特性
污泥中的 固体 污泥 主要 特性 污泥固体 的组分 含水率 污泥相对 密度
与污泥来源密切相关 城镇污水处理厂的污泥：
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公式估算
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2. 剩余活性污泥量(活性污泥法) (2) 剩余活性污泥量以SS计:
ΔXss---剩余活性污泥量，kgSS/d
X SS X VSS f
f---VSS与SS比值，一般采用0.6~0.75
(3) 剩余活性污泥量以体积计:
Vss---剩余活性污泥量，m3/d P---污泥含水率，% ρ---污泥密度，以1000 kg/m3计
重力法 方法 气浮法
离心法
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十八
一、重力法
重力法主要用于浓缩固体密度较大的重质污泥， 如初沉污泥及以无机固体为主的工业污泥。
1. 间隙式污泥浓缩池 设计参数为停留时 间，一般为9~12h。 浓缩池的上清液， 应回到初沉池前重新处 理。
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十八
2. 连续式污泥浓缩池
连续运行的浓缩池可 采用沉淀池的形式，一 般为竖流式(或辐流式)。
入流污 泥含固 率/%
0.5~1.5
浓缩后污 高分子聚合物需 泥含固率 要量/（g.kg-1污 /% 泥干固体）
8~10 0 0.5~1.5
固体物 质回收 率/%
85~90 90~95
厌氧消化污泥 普通生物滤池 污泥
1~3
8~10
0 0.5~1.5
80~90 90~95
90~95 95~97
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2~3
1. 气浮浓缩系统的组成
气浮浓缩系统主要由加压溶气装臵和气浮分离装 臵两部分组成。
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2. 气浮浓缩法的主要设计参数
主要设计参数: 气固比 水力负荷 浓缩单位质量的污泥固体所需的空气 质量；一般取0.01～0.04 一般40~80m3/（m2.d）
回流比
一般不小于1
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气浮池污泥负荷:
污泥种类 空气曝气的活性污泥 空气曝气的活性污泥经沉淀后 纯氧曝气的活性污泥经沉淀后 50%的初沉污泥+50%的活性污泥经 沉淀后 初次沉淀池污泥 负荷/（kg.m-2.d-1) 25～75 50～100 60～150 100～200 至260
同时减少数量
城市污水厂所产生的污泥量约为处理水体积的1%左右 处理目的（0.5%~1.5%）,含水率99.2%左右。
稳定有机物，使其不易腐化，避免 对环境造成二次污染。
二、污泥的特性
污泥中的 固体 污泥 主要 特性 污泥固体 的组分 含水率 污泥相对 密度
溶解固体（溶解物质） 悬浮固体（不溶解物质） 根据有机物含量可分为： 挥发性固体 稳定性固体
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以无机物为主的工业污泥处理典型流程
储存 浓缩 稳定 调理
脱水
干化
最终 处臵
带有生物除磷的城镇污水处理厂污泥处理典型流程
储存 调理 浓缩脱水
最终 处臵
生物除磷工艺产生的剩余污泥富含无机磷，重力浓缩时，浓缩