图6-3 连续式污泥浓缩池
二.气浮浓缩池

1.气浮浓缩系统的组成：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
污泥负荷：单位时间内，通过气浮池断面的干固体 量，单位:kg/m2.h, kg/m2.d。 气固比：溶气水经减压释放出的空气量与需浓缩的 固体量之重量比，常用As表示；用于污泥浓缩一般 取：0.01-0.04。 水力负荷：单位时间内，通过气浮池断面的处理水 量，单位:m3/m2.h, m3/m2.d,一般40-80m3/m2.d, 23.5 m3/m2.h。 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25－50％，用于污 泥浓缩需计算确定。
第三节 污泥的机械脱水
一、概述
污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水，从而缩 小其体积，减轻其重量。经过脱水处理后，污泥含水率能从96% 降低到60%-80%，其体积为原体积1/10～1/5。
二. 污泥的自然干化
围堤和隔墙 输泥槽 滤水层 排水系统 不透水底层 支柱和透明顶盖 轻便铁轨
1. 污泥 干化床 的构造
2 P A b R W
2
测定步骤
1）取50～200ml待测泥样。先测该泥样的含固 率或含水率。 2）在布氏漏斗金属承托网上铺一层滤纸，并 用少量蒸馏水润湿。 3）将污泥样均匀倒入漏斗内的滤纸上，静置 一段时间。 4）开启真空泵，至额定真空度时（如380mmHg） 时，开始记录滤液体积，每隔一定时间记录 一次，直到漏斗污泥层出现裂缝，真空被破 坏为止。在此过程中不断调节控制阀，使真 空度保持恒定。

2.温度：中温消化33 ℃ ～35℃， 高温消化50 ℃～55 ℃。

3.负荷;厌氧消化池的容积取决于厌氧消化的负荷率

4. 消化池的搅拌：在有机物的厌氧发酵过程中，让反应器 中的微生物和营养物质(有机物)搅拌混合，充分接触，将使 得整个反应器中的物质传递、转化过程加快。一般在消化池 的实际运行中，采用每隔2h搅拌一次，约搅拌25min左右，每 天搅拌12次，共搅拌5h左右。搅拌方式有螺旋桨搅拌、用鼓 风机或射流器抽吸甲烷气进行搅拌三种。
目的：污泥中的挥发性固体的量降低40％左右。 过程：水解、酸化、产乙酸、产甲烷。


控制过程：固态物的水解、液化、产甲烷。
优点：产生能量、使污泥固体总量减少、作土壤 调节剂、杀死致病菌。 缺点：投资大，运行易受环境条件的影响，消化 反应时间长，消化污泥不易沉淀。


分类：按操作温度分为常温消化、中温消化、高 温消化；根据负荷率分低负荷率、高负荷率。
图6-23

鼓风机搅拌
5.有毒有害物质
三. 消化池的构造

消化池：一般是一个锥体或平底的圆池，四周为垂 直墙体。包括集气罩、密封池盖（浮动式、固定 式）、池体与下锥体四部分。

消化池的附属设备：加料、排料、加热、搅拌、破 渣、集气、排液、溢流及其他监测防护装置。
图6-24 消化池构造
图6-26 固定式盖消化池 图6－25 浮动式盖消化池


第五节

污泥的干燥焚化与最终处置
污泥干燥是将脱水污泥通过处理，去除污泥中绝大
部分毛细管水、吸附水和颗粒内部水的方法。

污泥的干燥与焚化设备：
1. 转筒式干燥器和焚化炉
2.流化床焚化炉
3. Sevar干燥器
图6-27
转筒式干燥器流程图
图6-28 流化床焚化炉流程图
Sevar干燥器
图6-29 Sevar干燥器构造和流程图
图6-14
污泥干化床
2. 污泥干化床脱水效果的影响因素：气候条件、 污泥性质、污泥调理。 3. 污泥干化床的设计 决定面积 划分块数
干化床面积
S1 W

S1—干化床的有效面积，m2 W—每年的总排污量，m2/a δ —在一年内排放在干化床上的污泥层总厚度， m
三. 污泥的机械脱水及其设备

2.污泥中的水分对污泥处理的影响

污泥处理的方法常取决于污泥的含水率和最终的处置方式。
污泥中的水分 1、自由水（空隙水）70～80％： 重力浓缩 2、结合水 1）附着水、毛细水 10～22％ ：机械脱水 （机械浓缩） 2）吸附水、内部水 5～8％ ：干燥或焚烧
第二节

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。 污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。 方法：沉降法、气浮法、离心法
四. 消化池的设计计算
设计内容：

池体设计：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。
五. 沼气(消化气)的收集和利用

污泥和高浓度有机废水的厌氧消化均会产生大量沼 气。 在设计消化池时必须同时考虑相应的沼气收集、储 存和安全等配套设施，以及利用沼气加热入流污泥 和池液的设备。 污泥消化所产生的以甲烷为主的消化气量，主要取 决于被消化的挥发固体量。

城市污水厂所产生的污泥量约为处理水体积的1％左 右（0.5-1.5%），含水率99.2%左右。

来源：栅渣、沉砂池沉渣、初沉池污泥、二沉池生物 污泥。

性质：栅渣呈垃圾状，沉砂池沉渣中比重较大的无机 颗粒含量较高，所以这二者一般作为垃圾处置。初沉 池污泥、二沉池生物污泥，因富含有机物，容易腐化， 破坏环境必须妥善处理，初沉池污泥还含有病原体和 重金属化合物。 处理目的：①降低含水率，使其变流态为固态，同时 减少数量②稳定有机物，使其不易腐化，避免对环境 造成二次污染。
3. 板框压滤机
图6-18 滤布、滤框和滤布
图6-19滤布、滤框和滤布组 合后的工作状况示意图
第四节
污泥的厌氧消化法
稳定污泥常用的方法是消化法（厌氧 生物处理法），小型污水处理厂也可采用 好氧消化法、氯化氧化法、石灰稳定法和 热处理等方法使污泥性质得到稳定。
一. 污泥厌氧消化法的发展和分类

机械脱水是污泥脱水的主要方向。主要的脱水 机械： 转筒离心机 板框压滤机 带式压滤机 真空过滤机



1. 带式压滤机
带式压滤机工艺的开发成功的关键是滤带的开 发，是合成有机聚合物发展的结果。
图6-15
带式压滤机的构造
图6-16 带式 压滤机的构造
2. 污泥离心脱水和转筒式离心机
图6-17 转筒式离心机构造图
二. 污泥量

计算城市污水厂的污泥量时，一般以下表所列的经验 数据为基础。
污泥量
1 初沉污泥量
V=100CoηQ/103（100－P）ρ
其中：V——沉淀污泥量 m3/d
Q——污水流量
η——SS的去除率
m3/d mg/l
Co——进水悬浮物的浓度
P——污泥含水率
ρ——沉淀污泥密度
约1000kg/m3
一. 沉降法
1. 间歇式污泥浓缩池

设计参数为停留时间，一般9－12h。浓缩池的上清 液，应回到初沉池前重新处理。
图6-2
间歇式污泥浓缩
2. 连续式污泥浓缩池

连续运行的浓缩池可 采用沉淀池的形式， 一般为竖流式(或辐 流式)。
设计参数


浓缩池的固体通量 [kg/(m2· h)或 kg/(m2· d)] 水力负荷[m3/(m2· h) 或m3/(m2· d)] 水力停留时间(h或d)
第6章
污泥的处理和处置
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。
将改变污泥性质称为污泥处理，而安排出
路称为污泥处置。
在城市污水处理厂，污水处理和污泥处理
所需的费用基本相等。
第一节
污泥的分类、性质与排除
一. 污泥的分类、性质及主要指标

污泥的表征参数
1.含水率与含固率
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。 当含水率变化时，可近似地用下式计算湿污泥 的体积：
Ps1 100 Pw2 V1 V2 Ps2 100 Pw1
5）从滤纸上取出部分泥样，测其含固率，从 滴定管中取出部分滤液，测其含固率，并测 其温度 6）将记录的过滤时间t除以对应的滤液体积， 得t/V值，以t/V值为纵坐标，以V值为横坐 标作图，得一直线，该直线的斜率为b值 7）W值可用下式计算：
C C C W C C
0 0
e

8）粘度（NּS/m2）可取相应温度下水的 粘度（NּS/m2。 水的动力粘度表 水温（℃） μ（NּS/m2） 0 5 10 15 20 30 1.814×10-3 1.549×10-3 1.335×10-3 1.164×10-3 1.029×10-3 0.825×10-3
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，达到浓缩短目的。
效果指标： 出泥含固率：3分钟停留时间，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。
表6-4 转筒式离心机用于污泥浓缩的运行
污泥比阻（ SRF Special Resistant Filter）是指在一定的压力下，在单位过滤介 质面积上，单位重量的干污泥所受到的阻力， 常用R（m/kg）表示。 计算公式如下：
式中： P—脱水过程中的推动力（N/m2） A—过滤面积（m2） μ—滤液的粘度（NּS/m2） W—单位体积滤液所产生的干污泥 重量（kg/m3） b—比阻测定中的一个斜率系数 （S/m6）