第17章污泥的处理 一，教学内容及学时分配(4学时) 17.1污泥的分类、性质与排除 17.2污泥浓缩 17.3污泥的厌氧消化 17.4污泥的好氧消化 17.5污泥消毒 17.6污泥的自然干化 17.7污泥的调理 17.8污泥的机械脱水 17.9污泥的最终处置与利用 二，教学目的及要求 目的与要求： 1、了解污泥的分类、性质及污泥处理的目的，熟悉表示污泥性质的指标。 2、了解污泥浓缩的对象及方法，了解污泥机械脱水的原理与方法。 3、了解污泥厌氧消化机理，学握厌氧消化的影响因素。 4.熟悉污泥处理与处置设施的设计原理于计算方法。了解污泥的综合利用。 本章重点：污泥性质的指标，厌氧消化的影响因索：消化池构造计算。 17.1污泥的分类、性质及性质指标 17.1.1.污泥处理的必要性 ①污泥是污水处理中的必然产物，占处理水量的0.3-05%左右 ②污泥中含大量有毒物质，造成二次污染： ③污泥中含大量的有用物质，可变害为利。 17.1.2污泥处理的目的 以便达到如下目的： 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： ①使有用物质能够得到综合利用，变害为利。 简而言之：目的是减量、稳定、无害化及综合利用 17.1.3.污泥的来源及分类
污水处理厂污泥是污水净化过程的产物。由于污泥产生于污水处理厂不同的 处理部位，比如机械处理段、生物处理段、化学处理段等等，所以所产生的污泥 量和污泥类型也不相同。 按成分可分为 污泥：有机物为主。污泥的性质是易于腐化发臭，颗粒较细，比重较小（约 为1.02-1.006)，含水率高且不易脱水，属于胶状结构的亲水性物质。初次沉淀 池与二次沉淀池的沉淀物均属污泥。 沉渣：无机物为主。沉渣的主要性质是颗粒较粗，比重较大（约为2左右）， 含水率较低且易于脱水，流动性差。沉砂池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物 属沉渣。 按来源可分为： (1)初沉污泥：来自初沉池的污泥 (2)剩余污泥：来自活性污泥法后的二沉池污泥 酸 (③)腐质污泥：来自生物膜法后的二沉池的污泥 (④)熟污泥：生污泥经消化后的污泥，又称消化污泥 (⑤)化学污泥：用化学沉淀法产生的污泥，又称化学泥渣 17.1.4污泥性质指标 ①污泥的含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重要之比的百分数，用P 表示。 污泥体积、重量及所含固体物浓度之间关系为： P.V1,W,C一污泥含水率为P,时的污泥体积、重量与固体物浓度： P2,V2,W2,C2一污泥含水率变为P2时的污泥体积、重量与固体物浓度。 ②挥发性固体（灼烧减量）和灰分（灼烧残量） 挥发性固体近似等于有机物含量，又称灼烧减量，GY: 灰分表示无机物含量，又称灼烧残渣，GR。 灼烧减量GY和灼烧残量GR是在污泥消化过程中使用的重要参数。将烘干后 的污泥试样放置在高温炉(550℃)中灼烧，污泥中的有机物质燃烧后而损失掉， 灼烧前后污泥试样重量损失部分称为灼烧减量，加热后污泥试样剩余部分的重量 称为灼烧残量。实际中更常用与污泥试样干重的百分比来表示。灼烧减量G和 灼烧残量GR的关系为： GY=100-GR(%)
需要注意的是，在灼烧减量中不但包含有有机物，而且包含有水和氮类化合 物，所以灼烧减量和污泥中的有机物含量并不相等。灼烧减量是可以在消化过程 中分解的挥发性物质。灼烧残量是非挥发性的无机物质，不会对消化过程产生影 响。消化后污泥的灼烧残量明显高于未消化的污泥。 ③可消化程度 表示污泥中可被消化降解的有机物数量。一部分是可被消化降解的（或称 可被气化，无机化)：另一部分是不易或不能被消化降解的，如脂肪、合成有机物 等。用可消化程度表示污泥中可被消化降解的有机物数量。可消化程度用下式表 示 R,=0-A)x10 PrPn 式中R一可消化程度，%： P1,P2一分别表示生污泥及消化污泥的无机物含量，% P,P2一分别表示生污泥及消化污泥的有机物含量，%。 式中：v一消化污泥量，m/ p一消化污泥含水率，%，取周平均值 V一生污泥量，m/d,取周平均值 P一生污泥含水率，%，取周平均值 P、一生污泥有机物含量，%： R一可消化程度，%：取周平均值 ④湿污泥比重与干污泥比重 湿污泥重量等于污泥所含水分重量与于固体重量之和。湿污泥比重等于湿污 泥重量与同体积的水重量之比值。由于水比重为1，所以湿污泥比重y,可用下 式计算： 污泥的重量与同体积水的重量之比，称为污泥比重： y=P+00-P 100y p+400-DP,,+000-P) 产 式中 一湿污泥比重： P—污泥含水率，%： y。—干污泥的比重
如果污泥干物质中，灼烧减量为，灼烧减量和灼烧残量的比重分别为Y、 和Y。则干物质的平均比重为： 100=2+100-p. 100 X=1007,+p,-0:-7) 式(7-1-6) 有机物比重（灼烧减量Y,)一般等于1，无机物比重（灼烧残量y)约为2.5 ~2.65,以2.5计，则上式可简化为： 250 Y=000+157) 式(7-1-7) 将上式代入式y计算（得： 25000 Y=250.P+000-Py000+1.5Y,） 确定湿污泥比重和干污泥比重，对于浓缩池的设计、污泥运输及后续处理， 都有实用价值。 ⑤污泥肥分 污泥肥分污泥中含有大量植物生长所必需的肥分（、磷、钾）、微量元素及 土壤改良剂（有机腐殖质）。 污泥中含有很多植物的营养物、有机物及腐殖质等。营养物主要包括氨、磷 和钾。氮能促进植物茎叶的生长，其中硝酸盐氯可被植物直接利用，氨氨要在土 壤中分解和氧化后才能被利用。磷能激发植物根部的繁殖，加速成熟和植物对病 虫害的抓抗能力。钾能促进植物的生长活力，是发育木质枝干、果浆，构成叶绿 索的重要成分，并能促讲茎叶生长和增加抓抗病虫宝的能力。 污泥中的有机物、腐殖质可改善土壤结构，提高保水能力和抗蚀性能，是良 好的土壤改良剂 ⑥污泥重量金属离子含量 污泥重量金属离子含量，它决定污泥能否作为肥料农用。 日本的骨痛病事件，1955一1972年发生在日本富士山县神通川流域。由于 排放的含镉废水污染了神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米含铜， 居民食用含镉米和含镉水而中毒，患者130人，其中81人死亡。 17.1.5.污泥的处理方案
可供选择的方案大致有。 (参教村) ①生污泥→浓缩·消化→自然干化·最终处置 ②生污泥→浓缩·自然干化一堆肥→最终处置 ③生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置 ④生污泥→浓缩→机械脱水→干燥焚烧→最终处置 ⑤生污泥一湿污泥池→最终处置 ⑥生污泥→浓缩→消化→最终处置 17.2污泥浓缩 17.2.1概述 污泥的含水率很高：初沉污泥介于9597%，剩余 污泥达99%以上，故污泥体积大，需对污泥进行脱水处 理。 L.污泥中所含水分大致分类：（如图示） ①颗粒间的空隙水，约占总水分的70%： ②毛细水，即颗粒间毛细管内水，占20%： ③污泥颗粒吸附水： 图8-4污泥水分示意 其它产物 ④颗粒内部水。 2.污泥脱水方法 ①浓缩法：对象、空隙水。因空隙水占多，故浓缩是污泥，减量的主要方法 ②自然干化法与机械脱水法，对象，毛细水。 ③干燥与焚烧法，对象，脱除吸附水与内部水」 不同脱水方法及其脱水效果见表86。 3.污泥浓缩 污泥浓缩是首要程序 对象：剩余污泥、由99%以上降至95%左右。 意义：可减少后续处理机械脱水，调节污泥的混凝剂用量、设备容量大大减 少。 方法：重力浓缩法、污泥气浮浓缩法、离心浓缩法等。 17.2.2污泥重力浓缩法 1.重力浓缩池分类： 重力浓缩池构筑物称重力浓缩池。 分类：连续式重力浓缩池