污泥的浓缩与脱水 固体废物处理与处置 教学课件.pptVIP

水文地质学基础 5. 污泥的浓缩与脱水 5.1 污泥（Sludge）概述 废水处理中无论哪种方法都或多或少会产生沉淀物、颗粒物和漂浮物等，形成污泥。 如在活性污泥法处理废水时，剩余活性污泥体积通常只占到处理废水体积1％以下，但污泥处理设施的投资却占到总投资的30％-40％，甚至超过50％。 因此，无论从污染物净化的完善程度、废水处理技术开发中的重要性及投资比例，污泥处理占有十分重要的地位，有人形象地将污泥处理比作废水处理过程的两大车轮，缺一不可，必须引起高度重视。 污泥的产生 在工业废水和生活污水的处理过程中，通常要截留相当数量的悬浮物质，这些物质统称为污泥固体。形成污泥固体的悬浮物质，可以是废水中早已存在的，也可以是废水处理过程中逐渐形成的。 污泥固体与水的混合体通称为污泥，但有时把含有机物为主的叫污泥（亲水性污泥），而把含无机物为主的叫泥渣（疏水性污泥）。 污泥的种类和性质 污泥的组成、性质和数量主要取决于废水的来源，同时还和废水处理工艺有密切关系。 初次沉淀污泥? 来自初次沉淀池，其性质随废水的成分而异。 腐殖污泥与剩余活性污泥? 来自生物膜法与活性污泥法后的二次沉淀池。前者称腐殖污泥，后者称剩余活性污泥。 消化污泥? 初次沉淀污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥经厌氧消化处理后的污泥。 化学污泥? 用混凝、化学沉淀等化学法处理废水，所产生的污泥称为化学污泥。 污泥的理化性质（1）——污泥固体的组成 污泥中的总固体包括溶解物质和不溶解物质两部分。前者叫溶解固体，后者叫悬浮固体。 总固体、溶解固体和悬浮固体，又各分为稳定性固体和挥发固体。挥发固体是指在600℃下能被氧化，并以气体产物逸出的那部分固体，它通常用来表示污泥中的有机物含量。 污泥固体浓度常用mg/L表示，也可用重量百分数表示。 污泥的理化性质（2）——污泥比重 污泥比重：指污泥的重量与同体积水重量的比值。 污泥比重主要取决于含水率和污泥固体的比重。污泥固体比重愈大，含水率愈低，则污泥的比重就愈大。生活污泥及类似的工业污泥的比重一般略大于1。工业污泥的比重往往很大。 污泥的理化性质（3）——有机物含量 污泥的理化性质（4）——养分与热值 污泥的理化性质（5）——重金属含量 污泥的理化性质（6）——污泥的含水性能 污泥中水的百分含量叫含水率。固体重量比(％)十含水率(%)＝100(%)，例如固体浓度为7%，则含水率为93％。 由于多数污泥都由亲水固体组成，因此含水率一般都很高。例如：初沉污泥的含水率一般约为97.5%，活性污泥的含水率则都在99%以上。 污泥含水率与种类的关系 污泥含水率与状态的关系 含水率与体积变化 含水率与体积变化关系 理化性质总述 污泥中含有较多的有机物，可以用来改善土壤结构，提高保水性能和保肥能力，是良好的土壤改良剂；污泥又含较多的氮、磷、钾等植物养分，可以作为肥料；污泥也有较高热值，干燥后相当于褐煤，可以直接当燃料或发酵产生沼气作燃气使用等。 重金属含量则因处理污水来源不同而有很大的区别，重金属含量过高则将极大限制污泥的综合利用。 污泥中水分的去除方法 　 间隙水（70%）：存在于污泥絮体空隙之间，可借助将污泥固体浓缩得以去除。 毛细水（20%）：粘附于单个粒子之间，必须施加更大的外力，使毛细孔发生变形后，才能将其部分去除。 表面吸附水（7%）：需要通过化学作用或热处理，改变污泥固体的化学结构和水分子状态，方能将其去除。 内部水（3%）：存在于微生物细胞内，只有在细胞破裂后，始能去除，可采用焚烧等手段。 污泥处理处置的一般原则 减量化 污泥因含水率高导致体积庞大，不利于贮存、运输和消纳，降低水含量十分重要 资源化 植物养分、热值等有益成份含量较高，尽可能综合利用 无害化 常含有病原微生物、腐败质及重金属离子等有害物质，必须控制和稳定化 重力沉降的形态 固体颗粒浓度很低时，发生自由沉降，粒子与粒子间不产生干扰。 固体浓度增大，各粒子之间相互产生干扰，沉降速度比自由沉降时慢，这种现象称为干涉沉降。 固体浓度再增大，很快出现沉降层，但沉降速度由于粒子之间的相互干扰，比成层沉降更慢，而且随着固体浓度的增大而愈来愈慢，称为集合沉降。 固体浓度非常大或者如减速沉降终了后，固体粒子都堆积在沉降槽的底部。下部的粒子受到上部粒子的重力作用而压缩，粒子层变形，粒子间隙间的水分被挤出界面，粒子之间相互接触更紧密．悬浮液得到浓缩，这种现象称为压缩沉降。 重力浓缩池中的沉降为后两种沉降方式。 重力沉降过程 重力沉降过程中最上面为清水层；其下为浓度均匀的匀降层；再下面为浓度渐变的过渡层；最下面是浓度又趋均匀的压缩层。四层之间有三个界面。 随着时间的转移，界面I(浑液面)以等速vⅠ下沉；界面Ⅱ和界面Ⅲ分别以变速vⅡ和vⅢ上升。到某一时刻，界面Ⅰ和Ⅱ首先重合，匀降层消失，浑液面