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排水工程(第五版)下册第十章-污泥的处理与处置
重力带式浓缩机
人工操作,依靠化学调节,运行工需持 续管理,臭气扩散 依靠化学调节,对混凝剂敏感,人工操 作运行工需持续管理,如不封闭,则臭 气扩散
转鼓浓缩机
四
污泥的机械浓缩与脱水
压滤脱水
压滤脱水采用板框压滤机,压滤机可分为 人工板框压滤机和自动板框压滤机
滚压脱水
滚压脱水采用带式压滤机,特点是把压力 施加在滤布上,用滤布的压力和张力使污泥 脱水,不需要真空或加压设备,动力消耗少, 可以联系生产。gun'y
三 污泥浓缩
3.1 污泥重力浓缩
重力浓缩理论
1.迪克(Dick)理论
固体通量——单位时间内,通过单位面积的固体重量 kg/m² .h通过浓缩池任一浓缩断面i的固体通量G等于向 下流固体通量Gu和自重压密固体通量Gi之和:
G=Gu+Gi=uCi+viCi
三 污泥浓缩
向下流固体通量(底流牵动通量) Gu=uCi 式中 Ci——通过i-i断面的污泥 固体浓度(kg/m³); u——向下流流速(m/h)
四
污泥的机械浓缩与脱水
四
污泥的机械浓缩与脱水
四
污泥的机械浓缩与脱水
离心浓缩与脱水 离心机分类
按分离因数α的大小,可分为高速离心机(α>3000)、 中速离心机(α=1500~3000)、低速离心机 (α=1000~1500);
按几何形状不同可分为转筒式离心机(包括圆形、圆 筒形、锥筒形3种)、盘式离心机、板式离心机等。
二
污泥的分类、性质及计算
污泥重金属离子含量 二级处理后,50%重金属存在污泥中,注意重金属离子不 超标问题。 挥发性固体(灼烧减量)——有机物含量 灰分(灼烧残渣)——无机物含量
可消化程度——表示污泥中可被消化降解的有机物数量 污泥肥分—(N、P、K)和微量元素,土壤改良剂(腐殖质)
污泥浓缩脱水常用的是低速锥筒式离心机。
四
4 、离心脱水
污泥的机械浓缩与脱水
重力浓缩 离心浓缩 压滤 真空 对象是“固相” 对象是“液相”
(1)推动对象不一样
(2)离心脱水:脱水的推动力是离心力,推动的对象是固相, 固液分离效果好,应用前景好。
四
浓缩方法 重力浓缩法
污泥的机械浓缩与脱水
优点 缺点 臭气易扩散,对剩余活性污泥浓缩不稳 定,浓缩污泥浓度不高、占地面积大, 有浮泥,不适用于脱氮除磷工艺的活性 污泥 管理人员需经常关注运行情况,较重力 浓缩电耗高,浓缩污泥的浓度不高,臭 气容易扩散,占地面积较机械浓缩法大, 一般需化学调节 运行成本与能耗较高,设备维修较复杂, 管理人员需经常关注运行情况
三 污泥浓缩
自重压密固体通量(固体舒流通量) Gi=ViCi Vi为固体浓度为Ci时的界面沉速,当Ci<500mg/l 时不会 出现泥水分离,Cm形成泥水分离的最低沉速,当u为定值时,
Gu与Gm成直线关系
三 污泥浓缩
总固体通量
G=Gu+Gi=uCi+ViCi=Ci(u+Vi) 设计中设定 极限固体浓度(CL)——固体浓度大于CL,通不过此界面 极限固体通量(GL)——在浓缩池的深度方向,必存在一个 控制断面, 这个控制断面的固体通量最小。 浓缩池的设计断面面积 A≥Q0C0/GL A——浓缩池面积 Q0——入流污泥量m³/h C0——入流固体浓度kg/h GL——极限固体通量kg/m² .h
二
污泥的分类、性质及计算
剩余活性污泥量
Qs=ΔX / fXr ΔX——挥发性剩余污泥量(kg/d)干重 f=MLVSS/MLSS=0.5-0.75
其中:
Xr——回流污泥浓度(g/l)
二 2.4
污泥的分类、性质及计算
污泥流动特性与输送
污泥管道输送
条件: 输送的目的地很稳定
污泥的流动性很好,含水率较高
污泥流动的水力计算
1、压力输送管道的沿程水头损失 哈森——紊流公式 hf=6.82(L/D1.17)(v/CH)1.85 其中: hf——沿程损失(m) L——长度(m) D——管径 CH——哈森系数,由污泥浓度决定
2、压力输送管的局部水头损失
hi=ξV²/2g (厂外主要沿程损失)
二
污泥的分类、性质及计算
第十章
污泥的处理与处置
第十章 污泥的处理与处置
污泥处理、处置与利用
重点:污泥分类、特征与性质、污泥的各种 浓缩方法与计算、污泥的稳定化处理 难点:污泥消化
第十章 污泥的处理与处置
一 概述 二 污泥的分类、性质与计算 三 污泥浓缩 四 污泥的机械浓缩与脱水 五 污泥的厌氧消化 六 污泥的好氧消化 七 污泥堆肥 八 污泥的石灰稳定 九 污泥的干燥与焚烧 十 污泥的有效利用与最终处置
二
污泥的分类、性质及计算
2.1 污泥的分类
按成分不同
污泥——以有机物为主要成分,含水率高,不易脱水, 胶状结构,亲水物质 沉渣——以无机物为主要成分,含水率低,易于脱水, 流动性差
栅渣——被格筛、格栅截留的物质,,多属于有机物 质、含水率低、数量较少
二
按来源不同
污泥的分类、性质及计算
1.生污泥(新鲜污泥): 初沉池污泥、剩余活性污泥 、 腐殖污泥 2.消化污泥(熟污泥)——经厌氧消化或好氧消化处理后 的污泥
所含油脂成分较少,污泥的腐蚀性低 污泥的流量较大〉30m³/h 重力管道——坡度0.01-0.02,d不小于200mm 压力管道——需要进行水力计算
二
污泥的分类、性质及计算
管道输送优点: 管道输送具有卫生条件好,没有气味外溢;操作方便并 利于实现自动化控制;运行管理费用低。 管道输送缺点:
一次性投资大,一旦建成后,输送的地点固定,较不灵
三 污泥浓缩
1.初沉池污泥含水率:95-97% 剩余污泥含水率:达99%以上 2.浓缩池的目的: 减小容积 3.污泥的水分: 颗粒间隙水70% 毛细水(颗粒间毛细内的水)20% 污泥颗粒吸附水和颗粒内部水 20% 4.降低含水率的方法 浓缩法:降低污泥中的间隙水 (浓缩是为了减容) 脱水和自然干化法:脱去毛细水 干燥与焚烧法:吸附水和内部水
三 污泥浓缩
2.科伊——克里维什理论 静态试验的方法——分析连续式重力浓缩池的方法 前提:工作达到平衡——固体浓度Ci的断面位置是稳定的 Q0C0=QuCu+QeCe Gi=Vi/(1/Ci-1/Cu) Ai=Q0C0/Gi=Q0C0(1/Ci-1/Cu)/Vi 其中: Q0、C0为已知数据 Qu、Cu——浓缩池排出污泥量及固体物浓度 Qe、Ce——上清液流量及固体物浓度 Vi——污泥固体浓度为Ci时的界面沉速
一
概述
污泥的数量:0.05%-0.1%(以含水率80%计) 污泥中的物质:有毒有害(虫卵、微生物、重金属、有 机物等),有用物质(N、P、K、有机物等) 污泥处理的目的:减量化,稳定化,无害化及综合利用 投资:为总投资的20-70% 处理方案应综合考虑 污泥处理的一般原则 1.减量化 2.稳定化 3.无害化 4.资源化
四
污泥的机械浓缩与脱水
污泥机械浓缩法分类
离心浓缩机、带式浓缩机、微孔浓缩机 污泥机械脱水法分类 离心脱水机、带式脱水机、压滤脱水机、真空转鼓脱水机 机械脱水法的原理 以过滤介质两面的压力差为推动力,使污泥水分被 强制通过过滤介质,固体颗粒被介质截留,形成滤饼, 达到浓缩脱水的目的。s 机械浓缩预处理方法 化学调节法——根据污泥的性质投加不同的混凝剂或再加 助凝剂 热处理法——污泥的稳定工艺,适用于剩余污泥的预处理 冷冻法——使污泥先结冰后融解,破坏污泥结构,增加脱 水性能
Hale Waihona Puke 3.化学污泥(化学沉渣)——用化学沉淀法处理后产生的
沉淀物
二
2.2
污泥含水率
污泥的分类、性质及计算
污泥的性质指标
1.定义:污泥中水分的重量与污泥总重量之比百分数 2.表达式:
V1 W1 100-P2 C2 = = = V2 W2 100-P1 C1
其中:
V——体积; W——重量; P——含水率; C——固体物浓度
活。
二
污泥的分类、性质及计算
污泥流动的水力特征 1.含水率〉99%的状态,流动的特性接近水流 2.层流时,阻力很大。紊流状态时,阻力较小。 设计时,要用大流速,处于紊流状态,下临界速度 1.1m/s,上临界速度1.4m/s;因此污泥管道的最小设计流 速1.0-2.0m/s。
二
污泥的分类、性质及计算
各种浓缩法优缺点比较
设备简单,运行成本低,含水率从97%~ 98%降低至95%左右,普通操作工即可管 理,可兼作污泥储池,不需要调节,电耗 低 对剩余活性污泥有效,低负荷条件下,不 需化学调节,设备比较简单
气浮浓缩
离心浓缩机
占地空间小,工艺参数容易控制,对剩余 活性污泥有效,运行过程自动化,臭味不 扩散,浓缩污泥浓度较高,含水率可从, 99%~99.5%降至94%~96% 占地空间小,工艺参数容易控制,运行成 本较低,能耗较低,浓缩污泥浓度较高, 含水率可从,99%~99.5%降至94%~96% 占地空间小,运行成本较低,能耗较低, 容易密封,浓缩污泥浓度较高,含水率可 从99%~99.5%降至94%~96%
三 污泥浓缩
重力浓缩池的适用性 适用于活性污泥、活性污泥与初沉污泥的混合污泥 不适用于脱氮除磷工艺产生的剩余污泥、腐蚀污泥
三 污泥浓缩
重力浓缩池的运行管理 a) 污泥膨胀的解决方法
生物法——调节C/N比,可在入流污泥中投加尿素、 硫酸铵、氯化氨或消化池上清液,以便提高C/N比值,增 加活菌数与絮凝能量。 化学法——投加化学药剂,抑制丝状菌疯长,但不会 损害菌胶团的活性。化学药剂的投加量、加氯量控制在 0.3%~0.6%(以污泥干固体重量%计); 物理法——投加惰性固体如黏土、活性炭、石灰、消 化污泥、初沉污泥、污泥焚烧灰等,也可投加无机或有机 混凝剂。放空洗池后,再投入运行。