第十八章 污泥的处理和处置
第一节 污泥的来源、性质和数量 第二节 污泥的处置及其前处理 第三节 污泥浓缩 第四节 污泥的稳定 第五节 污 泥 的 调 理 第六节 污 泥 脱 水 第七节 污泥的干燥与焚化
污泥的处理和处置，就是要通过适当 的技术措施，使污泥得到再利用或以某种 不损害环境的形式重新返回到自然环境中。
下面为浓度渐变的过渡层，最下层是压缩层。四层间 有三个界面，随着沉降时间的延长界面I（浑液面） 以等速v1下沉，界面Ⅱ、Ⅲ分别以变速v2、v3上升。 到某一时刻，界面I 、Ⅱ首先重合，均降层消失，浑
液面由均匀下沉转入变速下沉，速度逐渐减慢，此后
界面Ⅲ与浑液面重合，此时浑液面称临界面。其上为 清水区，下面为浓度为c2高度为H2的压缩层。 沉淀曲线：以不同时间浑液面的高度为纵坐标，时间 为横坐标所得的曲线即为浑液面的沉降曲线
VSS
100 (100
X SS P)ρ
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，称为
(1) 游离水:
间隙水或游离水，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，称 (2) 毛细水: 为毛细水，约占污泥水分的20％左右。
1.02
1.005~1.008
公式估算
1. 初沉污泥量
V
100 C0Q 103(100 P)
V SN 1000
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——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；
作用
使池内污泥浓度分布均匀，利于 微生物生长繁殖 破渣，便于释放气体
使环境因素在反应器内保持均匀
5. 有毒有害物质
沼气风机搅拌
三、 消化池的构造
消化池 主
要
设 附属设备
备
加热
浮动、固定 式顶盖
加料，排料
池外加热
柱形、蛋形 消化池
池内加热
搅拌
螺旋浆 沼气风机 射流器抽吸污泥气
破渣
用自来水或污泥上清液喷淋
污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。
浓缩后剩余活性污泥含水率由99.2%可降至97％-98%。 初沉污泥含水率由95-97%可降至90％-92%。
重力浓 缩
方法
气浮法
离心法
一、重力浓缩法
污泥颗粒在重力浓缩池中的沉降过程：取一定体积的 污泥（浓度大于1000mg/L)置于沉降筒内搅拌均匀后 让其静止沉降。假定起始的液面高度为H0，污泥浓度 为ρ0。沉降开始不久沉降筒内的污泥即出现分层现象 ，最上层为的清水层，其下为浓度均匀的均降层，再
第一节 污泥的来源、性质和数量
一、污泥的来源、性质及主要指标
来源
栅渣、沉砂 初沉池污泥 二沉池污泥
富含有机物，容易 腐化、破坏环境， 必须妥善处置
消化污泥及化学 污泥
城市污水厂的污泥量约为处理水体积的1%左右 （0.5%~1.5%）,二沉池生物污泥含水率99.2%左右。
处理目的
降低含水率，使其变流态为固态， 同时减少数量
污泥稳定化的处理方法:生物法和化学法。
厌氧消化法 生物法
好氧消化法
化学法
氯化氧化法 石灰稳定法
热处理法
常用方法
好氧消化
污泥的好氧生物稳定称为好氧消化。
目的
15-20d,污泥中的挥发性固体的 量降低40％-50%左右
好氧消化池设计参数：消化时间：10-20d
挥发固体容积负荷：重力浓缩后污泥为0.7-2.8 kg VSS/ （m3/d）。机械浓缩后污泥不大于4.2 kg VSS/（m3/d）。
8~10
厌氧消化污泥
1~3
8~10
普通生物滤池污泥 2~3
8~9 9~11
0 0.5~1.5
0 0.5~1.5
0 0.75~1.5
85~90 90~95 80~90 90~95 90~95 95~97
第四节 污泥的稳定
污泥的稳定:城镇污水及各种有机污水处理过程中 产生的污泥都含有大量的有机物，若将这样的污泥 投放到自然界，其中的有机物在微生物的作用下会继 续腐化分解，对环境造成危害，所以需采取措施降低 其有机物含量或使其暂时不产生分解，通常这一过程 称为污泥的稳定。 污泥的稳定是去除或减少污泥中的有机物，抑制或杀灭 其中的微生物，或改变污泥的环境条件使之不适宜微生 物的生存，达到消除或缓解微生物对污泥腐化分解的作 用。
1. 气浮浓缩系统的组成
气浮浓缩系统主要由加压溶气装置和气浮分离装 置两部分组成。
2. 气浮浓缩法的主要设计参数 主要设计参数:
污泥负荷 气固比
单位时间内，通过气浮池断面的干固体 量，单位为kg/（m2.h）或kg/（m2.d）
水力负荷
回流比
气浮池污泥负荷:
污泥种类
负荷/（kg.m-2.d-1)
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。
公式估算 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:
XVSS YQ(S0 Se ) Kd XVV
(2) 剩余活性污泥量以SS计:
X SS
X VSS f
(3) 剩余活性污泥量以体积计:
一、污泥的处置
建材
农业利用
填埋
焚烧
投放海洋
二、 污泥处置的前处理
为了减小污泥体积先进行浓缩，去除部分水，为 避免污泥进入环境时，其有机部分发生腐败,污染环境， 常在脱水之前先进行降解，称稳定。经过稳定的污泥 如果脱水性能差，则还需调理。
污泥处理与处置
第三节 污 泥 浓 缩
污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体 积的有效方法。
集气 排液 溢流
将循环污泥或污泥液送到浮渣层上
用沼气风机或用射流器抽吸污泥气 进行搅拌
监测防护装置
消化池构造
浮动式盖消化池
螺旋浆搅拌的消化池
贮气罐
四、消化池的设计计算
池体设计 内容
池体选型
确定池的数目和单 池容积 确定池体各部尺寸
布置消化池的各种 管道
加热保温系统设计
搅拌设备设计
消化池有效容积按每天处理污泥量及污泥投配
设计重力浓缩池时，最主要的是确定水平断面At,两种
设计计算方法介绍：
沉淀曲线简化计算法：
求临界点K(t2,H2) 求最终压缩高度Hu=H0c0/cu(cu池底排泥浓度） 由Hu求tu 由tu求At=Q0tu/H0
固体通量曲线法：
固体通量(G)：是指单位时间通过浓缩池某
一断面单位面积的固体质量。Kg/m2.h
稳定有机物，使其不易腐化，避免 对环境造成二次污染。
二沉池污泥
二、 泥性 质表 征参 数
含水率与含 固率
挥发性固体
污泥的组分 见365页表
污泥的脱水 性能
含水率是污泥中水含量的百分数， 含固率则是污泥中固体或干泥含量 的百分数
含水率在85％以上呈流态,65％~ 85 ％时呈塑态，低于60％呈固态
2. 气浮浓缩法的主要设计参数
主要设计参数:

污泥负荷 气固比 水力负荷 回流比
加压溶气水量与需要浓缩的污泥量的 体积比，通常以R表示，用于污水处 理时取25%~50% ，用于污泥浓缩需 计算确定
三、离心浓缩法
原理
利用污泥中固、液相的密度不同，在 高速旋转的离心机中受到不同的离心 力而使两者分离，达到浓缩的目的
污泥好氧消化效率高，消化液中COD含量低，无异味、系 统简单以控制。但其能耗大，污泥长时间曝气后难于浓缩。
常用方法 目的 过程
控制过程 优点
缺点
厌氧消化 污泥中的挥发性固体的量降低 40％左右 水解、酸化、产氢乙酸、产甲烷
固态物的水解、酸化、产甲烷
产生能量 使污泥固体总量减少 作土壤调节剂 杀死致病菌
率P进行计算： V=V’.Td
V V ' 100 p
消化池有效容积按有机负荷(Lvs)计算：
V V'C LVS
式中：V——消化池有效容积，m3；
V'——每天要处理的污泥量，m3/d；
p——污泥投配率，城市污水厂高负荷率消化池，当消化温 度为30~35℃时，p可取6%~18%；
C——污泥挥发固体浓度vss；
G=Gs+Gb
Gs:固体静沉引起的固体通量
Gb：池底排泥引起的固体通量
Gs=vici
Gb=uci=Quci/A
由物料平衡，在稳定连续工作状态下 Q0c0=AtG At=Q0c0/G
沉降法主要用于浓缩初沉污泥及初沉污泥和剩 余活性污泥的混合污泥。
1. 间歇式污泥浓缩池
设计参数为停留时 间，一般为9~12h。
效果指标
出泥含固率，3min停留时间，含固率 可达到4％
固体回收率
浓缩后污泥的固体总 量与入流污泥中的固 体总量的比值
转筒式离心机用于污泥浓缩的运行参数
污泥种类
入流污泥 浓缩后污泥 高分子聚合物需要量/ 固体物质 含固率/% 含固率/% （g.kg-1污泥干固体） 回收率/%
剩余活性污泥 0.5~1.5
空气曝气的活性污泥 空气曝气的活性污泥经沉淀后
25～75 50～100
纯氧曝气的活性污泥经沉淀后
60～150
50%的初沉污泥+50%的活性污泥 经沉淀后
初次沉淀池污泥
100～200 至260
2. 气浮浓缩法的主要设计参数
主要设计参数:
污泥负荷 气固比 水力负荷
溶气水经减压释放出的空气量与需浓 缩的固体量之质量比，用于污泥浓缩 一般取0.01～0.04