城市污水处理厂污泥的调理幻灯片.ppt

* ⒈ 污泥调理的目的 污泥调理是为了提高污泥浓缩脱水效率的一种预处理方法，目的是为了经济地进行后续处理而有计划地改善污泥的性质。有机质污泥（包括初沉污泥、腐殖污泥、活性污泥及消化污泥）均是以有机微粒为主体的悬浊液，颗粒大小不均匀且很细小，具有胶体特性。由于和水有很大的亲和力，可压缩性大，过滤比阻抗值也大，因而过滤脱水性能较差。其中活性污泥由各类粒径胶体颗粒组成，过滤比阻抗值高，脱水更为困难。 5.2.2 污泥的调理 一般认为，进行机械脱水的污泥，其比阻抗值在（0.1～0.4）×109 S2/g之间较为经济，但各种污泥的比阻抗值均大于此值(见表5.3)。因此，为了提高污泥的过滤、脱水性能，有必要对污泥进行调理。 污泥的调理方法主要有洗涤（淘汰调节、水力调理）、加药（化学调节）、热处理及冷冻熔融法（物理调理）。以往主要采用洗涤法和以石灰铁盐、铝盐等无机混凝剂为主要添加剂的加药法。近年来，高分子混凝剂得到广泛应用，并且后两者方法也受到重视。特别在以污泥作为肥料再利用时，为了不使有效成分分解，采用冷冻熔融是有益的。在有液化石油气废热可供利用时，用冷冻熔融法更为有利。 选定上述调理工艺时，必须从污泥性状、脱水的工艺、有无废热可利用及整个处理、处置系统的关系等方面综合考虑决定。 ⒉ 污泥的调理方法 ⑴污泥的洗涤 污泥的洗涤适用于消化污泥的预处理，洗涤可以节省加药（混凝剂）用量，降低机械脱水的运行费用。 污泥加药调节所用的混凝剂，一部分消耗于挥发性固体（中和胶体有机颗粒），一部分消耗于污泥水中溶解的生化产物。 生物泥经过厌氧消化，使挥发性固体含量降低，但在污泥厌氧消化的甲烷发酵期，会同时产生钙、镁、铵的重碳酸盐，使消耗于液相组分的混凝剂数量激增。污泥水的重碳酸盐碱度的浓度可由数百mg/L增加到2000～3000 mg/L。按固体量计算，碱度增加了60倍以上。所以消化污泥直接投加混凝剂是很不经济的，需要进行污泥的洗涤处理，洗涤用水为污泥的2～5倍，目的就是降低碱度，节省混凝剂用量。一般情况下，经洗涤以后，混凝剂的消耗量可节省50%～80%。 洗涤水可用二次沉淀池出水或河水，污泥洗涤过程包括用洗涤水稀释污泥、搅拌、沉淀分离、撇除上清液。 洗涤工艺可分为单级洗涤、两级或多级串联洗涤等多种形式。其中两级串联逆流洗涤效果最好，其工艺流程见图5.6。 由于大小不同的颗粒有不同的沉降速度及有机微粒的亲水性，故污泥洗涤能去除部分有机微粒，还能降低污泥的粘度，提高污泥浓缩、脱水效果。但是当循环用水时，有机微粒会逐渐在水中富集。故洗涤后上清液BOD5与悬浮物浓度常高达2000 mg/L以上，必须回流到污水处理厂处理，不能直接排放。 此外，洗涤水会将污泥中的氮带走，降低污泥肥效。所以当污泥用作土壤改良剂或肥料时，不适宜采用洗涤工艺。对浓缩生污泥进行洗涤的效果较差，可采取直接加药进行调理。 ⑵加药调理 加药调理的原理就是在污泥中加入助凝剂、混凝剂等化学药剂，促使污泥颗粒絮凝，改善其脱水性能。 加药调理(化学调理)采用得较为普遍，其实质是向污泥中投加各种絮凝剂，使污泥形成颗粒大、孔隙多和结构强的滤饼。无机调理剂有三氯化铁、三氯化铝、硫酸铝、聚合铝等；有机调理剂有聚丙烯酰胺等。无机调理剂价廉易得，但用量大，pH值的影响大；而有机调理剂则与之相反。综合应用2~3种絮凝剂，混合投配或依次投配，能提高效能。 ①混凝原理 由于污泥中的固体颗粒是水合物，细小而带电，所以污泥会形成一种稳定地胶体悬浮液，使污泥中固体和水的分离比较困难。因此，要解决固液分离，就必须要破坏污泥胶体的稳定性。加药处理可以减少离子和水分子的亲合力，使粒子可以得失电子或共享电子。实际上，废水中的全部分散相粒子都带负电，造成相互之间的静电排斥，以维持其稳定地分散体系。 分散相微粒和分散介质带着相反符号的电荷而形成双电层。双电层分为两个部分：吸附层和漫散层，统称为漫散双电层。根据这种双电层模式，表面带负电的微粒，其外部周围是集中了阳离子的双电层。两个相同电荷微粒接近时，由于静电斥力大于范德华力而不能相结合形成大颗粒。要使胶体颗粒相互凝聚，必须设法中和污泥颗粒所带电荷，并取消或压缩被颗粒吸附着的双电层厚度。 ①混凝原理 由于各类混凝剂产生的离子常常带正电荷，与带负电荷的污泥颗粒互相吸引并中和，使电荷减小，从而降低了斥力并在范德华力的作用下克服静电斥力而凝聚。同时，加入混凝剂后，污泥中的离子浓度增加，通过正负电荷的静电吸引，使粒子迅速靠近，破坏压缩双电层厚度，也促使颗粒凝聚长大，从而改善其脱水沉降性能。 混凝剂 通常，所用的混凝剂的离子价越高，对中和胶体电荷量及压缩双电层厚度也越有利。所以铝盐、铁盐及高聚合度混凝剂的混凝效果是比较好的。 在各类混凝剂中，无机混凝剂的主要作用是中和电荷、压缩双电层、降低斥力，一般