[工学]《排水工程》下册第四版课件.ppt

本次课的内容: （1）污泥的分类、性质及计算 （2）污泥浓缩 本次课的重点难点: （1）污泥含水率变化对容积的影响 （2）污泥浓缩方法 第一节 污泥的分类、性质及排除 一、概述 1.污泥产量 约占处理水量的0.3％~0.5％左右(以含水率为97％计)。(量) 2.污泥中物质 (1)有害有毒物质：寄生虫卵、病原微生物、细菌、合成有机物及重金属离子等； (2)有用物质：植物营养原素(氮、磷、钾)、有机物及水分等。 3.污泥处理的目的： (1)使污水处理厂能够正常运行，确保污水处理效果； (2)使有害有毒物质得到妥善处理或利用； (3)使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理； (4)使有用物质能够得到综合利用，变害为利。 总之，污泥处理的目的是使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。 4.污泥处理费用 占水处理厂的全部建设的20％~50％，甚至70％。 5.污泥处理方案 (1)生污泥一浓缩一消化一自然干化一最终处置 (2)生污泥一浓缩一自然干化一堆肥一最终处置 (3)生污泥一浓缩一消化一机械脱水一最终处置 (4)生污泥一浓缩一机械脱水一干燥焚烧一最终处置 (5)生污泥一湿污泥池一最终处置 (6)生污泥一浓缩一消化一最终处置 上述生污泥指未经消化处理的污泥，详见后述。 污泥最终处置方法包括作为肥料施用于农田、森林、草地或沙漠改良；填地或投海；作为能源或建材；焚烧等。 污泥处理方案的选择，应根据污泥的性质与数量；投资情况与运行管理费用；环境保护要求及有关法律与法规；城市农业发展情况及当地气候条件等情况，综合考虑后选定。 (2)按来源不同分 ①初次沉淀污泥 来自初次沉淀池。 ②剩余活性污泥 来自活性污泥法后的二次沉淀池。 ③腐殖污泥 来自生物膜法后的二次沉淀池。 以上3种污泥可统称为生污泥或新鲜污泥，这是污泥处理的主要对象 ④消化污泥 生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后，称为消化污泥或熟污泥。 ⑤化学污泥 用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物称为化学污泥或化学沉渣。 2．污泥的性质指标 用于表示污泥性质的主要指标有： 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。污泥的含水率一般都很高，比重接近于1。污泥的体积、重量及所含固体物浓度之间的关系，可用下式表示： 式中 p1，V1，Wl，Cl：污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度； p2，V2，W2，C2：污泥含水率变为p2时的污泥体积、重量与固体物浓度。 例题:污泥含水率从97.5％降低到95％时，求污泥体积 解 由 (2)挥发性固体(或称灼烧减重)和灰分(或称灼烧残渣) 挥发性固体近似地等于有机物含量；灰分表示无机物含量。 (3)可消化程度 表示污泥中可被消化降解的有机物数量。 (6)污泥重金属离子含量 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。 故当污泥作为肥料使用时，要注意重金属离子含量是否超过我国农林业部规定的《农用污泥标准》。 下表列举我国城市污水处理厂污泥中重金属含量的范围。 3. 污泥量、污泥的水力特性及输送的计算 （1）污泥量 初次沉淀污泥量 1）污泥输送的方法 ①管道(压力管道或重力管道) ②卡车 ③驳船 ④以及它们的组合方法。 采用何种方法决定于污泥的数量与性质；污泥处理的方案；输送距离与费用；最终处置与利用的方式等因素。 管道、卡车、驳船输送综合经济比较表 2) 污泥输送设备 a.隔膜泵 b.旋转螺栓泵 c.螺旋泵 d.混流泵 e.多级柱塞泵 f.离心泵 所以污泥流动特性不同于水流。污泥流动的阻力，在层流条件下，由于τ0值的存在，阻力很大，因此污泥输送管道的设计，常采用较大流速，使泥流处于紊流状态。 污泥流动的下临界速度约为1.1m／s，上临界速度约为1.4m／s。污泥压力管道的最小设计流速为1.0~2.0m/s。 由上图可知，污泥浓度在1％～6％之间时，消化污泥的K值变化不大，约为1.0~1.5； 生污泥及其浓缩污泥的K值提高较大，约为1.0~4.0之间。 根据乘以K值后的水头损失值选泵，则运行更为可靠。 3）、压力输泥管的局部水头损失 长距离输泥管道的水头损失，主要是沿程水头损失。局部水头损失所占比重很小，故可忽略不计。但污水处理厂内部的输泥管道，因输送距离短，局部水头损失必须计算。局部水头损失值的计算公式见下式。 式中 hi：局部阻力水头损失，m； ξ：局部阻力系数，见教材表8－5 v：管内污泥流速，m／s； g：重力加速度9.8 m／s2。 第二节 污泥浓缩 一、概述 初次沉淀池泥含水率介于95％～97％，剩余活性