污泥的处理与处置
本章重点
污泥的性质与处置
污泥系统的设计计算
本章难点
污泥系统的工艺设计与计算
本章内容
10.1污泥的来源、性质和数量
举例：重庆长寿污水处理厂每天处理2万多吨污水，产生30吨污泥。离长江不到500米。图为二期工程备用地上的200多吨污泥。--------污泥不治污水处理系统将崩溃
城市污水厂的污泥主要有：
栅渣、沉砂池沉渣、初沉池污泥和二沉池生物污泥等。前两者常作为垃圾处置；后两者富含有机物，容易腐化破坏环境，必须妥善处置。
处置前常需处理。处理的目的在于：
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。
一、表征污泥性质的主要参数或项目有：
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。
含水率变化时，可近似用下式计算污泥的体积。
计算举例：书上例题
2、挥发性固体(用VSS表示)，是指污泥中在600℃的燃烧炉中能被燃烧，并以气体逸出的那部分固体。它通常用于表示污泥中的有机物的量，常用mg/L表示，有时也用重量百分数表示。
3、有毒有害物含量：氮(约含污泥干重的4％)、磷(约含2.5％)和钾约含0.5％)，有一定肥效，可用于改善土壤。但病菌、病毒、寄生虫卵、重金属等施用之前应采取必要的处理措施。
4、脱水性能：常用比抗阻值(r)和毛细吸水时间(CST)表征污泥脱水性能。
比抗阻值(r)：单位过滤面积上，单位质量干污泥所受到的过滤阻力，称为比阻，单位m/kg。
比阻值越小，越宜于用压滤机或离心机脱水。
由于比阻实验测定的工作量很大，且人为操作误差也大，因此国外有人采用毛细吸水时间来近似代替比阻。
毛细吸水时间（CapillarySuctionTime，CST）的意义是：污泥水在吸水纸上渗透距离为1cm所需要的时间（以秒计）。比阻值越大，CST也越大。
二、污泥中的水分
污泥中水的存在形式包括：
1、游离水：存在于污泥颗粒间隙中的水。约占污泥水分70%
2、毛细水：存在于污泥颗粒间的毛细管中。约占20%
3、内部水：黏附于污泥颗粒表面的附着水和存在于其内部的内部水（包括生物细胞内的水），占污泥水分10%，只有干化才能部分分离。
10.2污泥的处置
由于污水水质不同，采用工艺也不同，所以产生的污泥也不同，因而，污泥的处理工艺也有所不同。
一般污泥的处理一般包括：
浓缩：去除污泥中的间隙水，降低含水率。
稳定：防止腐败，一般采用消化手段。
调理：改变污泥的部分性状，以有利于后续处理。
脱水：使污泥进一步脱水，变为固态。
干化：降低污泥重量，进一步脱水，最终含水率在10%左右。
污泥的处置（出路）：
1、农业利用：制成有机肥。
2、填埋：经过稳定的污泥，可以与垃圾混合填埋。
3、焚烧：焚烧可以减少污泥体积，灭菌，处理后可以填埋或进一步利用，但投资、运行费用较大。
4、投放海洋：远洋、深海投放。存在隐患。
10.3污泥浓缩
污泥浓缩目的：通过减少污泥的间隙水，达到降低污泥含水率、减少污泥体积的目的。
其主要方法有：沉降法、气浮法、离心法
沉降法：主要用于浓缩初沉池污泥以及初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。可以分为：间歇式和连续式两种。间歇式停留时间一般取9-12小时；连续式污泥浓缩池：一般为竖流式或辐流式。
气浮浓缩法：气浮浓缩是依靠微小气泡与污泥颗粒产生黏附作用，使污泥颗粒的密度小于水而上浮，并得到浓缩的过程。气浮法应用范围：污泥浓度接近于水；污泥为疏水状态；易膨胀、发酵的剩余活性污泥。
离心浓缩法：利用污泥中固相、液相的密度不同，在高速离心机中受到的离心力液不通，而使两者分离，达到浓缩的目的。为了达到良好的分离效果，一般需要添加PFS（聚合硫酸铁），PAM（聚丙烯酰胺）等助凝剂。离心机型主要有：转筒式、盘式、篮式等。
10.4污泥的稳定
稳定污泥的常用方法是消化法（厌氧生物处理）
对于小型污水厂还有：
1、好氧法：曝气池中进行，加长曝气时间（10-20天）
2、氯氧化法：封闭容器中加入氯气，杀毒、灭菌。
3、石灰稳定法：投加足量石灰，使pH高于12，抑制细菌。
4、热处理法：高温、高压杀死微生物，破坏污泥结构，改善脱水性能。
影响污泥的厌氧消化主要因素：
1、pH值和碱度：7.0-7.3。由于厌氧产酸，以此需要维持2000mg/L的碱度（以CaCO3计）。
2、温度：中温（33-35℃），高温（50-55℃，45℃左右）
3、负荷：容积负荷/有机物负荷，污泥投配率的概念。
4、消化池的搅拌：有利于反应。每隔2h搅拌25min左右。
有毒有害物质：
污泥厌氧消化中有害物质最大允许浓度
有害物质
允许浓度
Mg/L污泥
?
有害物质
允许浓度
Mg/L污泥
硫酸铝
Cu2+
Ni2+
Pb2