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污泥的濃縮和脫水一、污泥 1、污泥中的水分間隙水:約占污泥水分總量的70%,作用力弱,很容易分離,是污泥濃縮的主要對象。毛細(xì)水約占污泥水分總量的20%,作用力強(qiáng),只能采用高速離心、機(jī)械過濾脫除。附著水(內(nèi)部水)約占污泥水分總量的7%,作用力很強(qiáng),只能采用加熱、冷凍法脫除。蘇州工業(yè)垃圾處置 2、污泥處理目的:降低污泥水分和有機(jī)物濃度,殺滅有害微生物,方便最終處置,避免或減小二次污染。 3、原則:減量化、無害化、資源化。方法:濃縮、穩(wěn)定、調(diào)理、脫水、干燥。蘇州工業(yè)廢水處置 4、污泥處置:污泥處置有填埋、焚燒和海洋投棄三種方法。它們的作用都是對污泥進(jìn)行最終處置,減少污泥對環(huán)境和人類的危害。不同點(diǎn)是填埋是陸地處置,海洋投棄是海洋處置,焚燒是為了大大縮減污泥的體積。 二、污泥濃縮 1、目的:降低污泥中的間隙水,縮小污泥的體積,為污泥的輸送、消化、脫水、利用與處置創(chuàng)造條件。污泥濃縮方法:主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法。 2、重力濃縮處理對象:初沉污泥、剩余污泥、混合污泥3、分類:間歇式、連續(xù)式,上清液。蘇州工業(yè)垃圾清運(yùn) 3、設(shè)計(jì):間歇式按照停留時(shí)間設(shè)計(jì),連續(xù)式按照固體通量設(shè)計(jì)。 4、重力濃縮的特點(diǎn) (1)設(shè)備與操作簡單,維護(hù)容易,運(yùn)行成本低; (2)具有儲存污泥的能力; (3)占地面積比較大; (4)散發(fā)臭味,有些污泥濃縮效果差(活性污泥或消化污泥等),濃縮的污泥稀。 5、氣浮濃縮 (1)原理:初沉依靠大量微小氣泡附著在顆粒上,形成顆粒-氣泡結(jié)合體,進(jìn)而產(chǎn)生浮力把顆粒帶到水表面達(dá)到濃縮的目的。 (2)處理對象:疏水性污泥或相對密度接近于l的絮凝污泥都適宜于氣浮濃縮。 (3)優(yōu)點(diǎn) ①、濃縮度高(固含量可達(dá)5-9%); ②、固體物質(zhì)回收率高達(dá)99%以上; ③、濃縮速度快停留時(shí)間短(為重力濃縮的1/3),占地少; ④、對于污泥負(fù)荷變化和四季氣候改變均能穩(wěn)定運(yùn)行; ⑤、不易腐敗發(fā)臭; (4)缺點(diǎn) ①、基建費(fèi)用和操作費(fèi)用較高; ②、管理較復(fù)雜; ③、運(yùn)行費(fèi)用為重力濃縮的2~3倍; 6、離心濃縮 (1)原理:利用固體顆粒和水的密度差異,在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)中,固體顆粒和水分別受到不同的離心力而使其達(dá)到固液分離的目的。 (2)優(yōu)缺點(diǎn):較重力濃縮占地面積小,造價(jià)低,但運(yùn)行費(fèi)用(加藥)與機(jī)械維修費(fèi)用較高,故較少用于污泥的濃縮。 7、污泥調(diào)理 (1)目的:污泥調(diào)理是污泥濃縮或機(jī)械脫水前的預(yù)處理,其目的是改善污泥濃縮和脫水的性能(常用污泥比阻抗或毛細(xì)吸水時(shí)間評價(jià)),提高機(jī)械脫水設(shè)備的處理能力。 8、化學(xué)調(diào)理 (1)原理:用化學(xué)藥品破壞泥水間的親和力,通過調(diào)理使污泥的比阻抗(或CST)降低。調(diào)理劑種類:無機(jī)調(diào)理劑(鐵鹽和鋁鹽、鐵鹽與石灰共用,價(jià)廉易得);有機(jī)調(diào)理劑(聚丙烯酰胺,效果好、投量少、價(jià)格貴)。 (2)影響污泥調(diào)理效果的因素 ①、污泥性質(zhì)(污泥種類、污泥顆粒大小、含水率) ②、調(diào)理劑品種(污泥中有機(jī)物含量的高低)c污泥調(diào)理?xiàng)l件(溫度、pH值、調(diào)理劑配制濃度、混合條件) 9、污泥淘洗 (1)原理:將污泥與3~4倍污泥量的水混合而進(jìn)行沉降分離的一種方法。 (2)目的:降低污泥中的堿度和黏度,以節(jié)省混凝劑的用量,提高濃縮效果,縮短濃縮時(shí)間。 (3)淘洗對象:僅適用于消化污泥。 10、加熱加壓調(diào)理 (1)原理:對污泥進(jìn)行加熱加壓調(diào)理,可使部分有機(jī)物分解,親水性有機(jī)膠體物質(zhì)水解,顆粒結(jié)構(gòu)改變,從而改善污泥的濃縮與脫水性能。 (2)高溫加壓處理法:170~200℃、10~15MPa低溫加壓處理法:<150℃、<10MPa (3)熱處理的優(yōu)點(diǎn) ①、可以大大改善污泥的脫水性能; ②、熱處理污泥經(jīng)機(jī)械脫水后,泥餅含水率可降到30~45%,泥餅體積是濃縮、機(jī)械脫水法泥餅的1/4以下,便于進(jìn)一步的處置; ③、不需加藥劑,不增加濾餅量; ④、可以完全殺滅污泥中的致病微生物與寄生蟲卵; ⑤、適應(yīng)性強(qiáng),可適用于各種污泥; (4)熱處理的缺點(diǎn) ①為了回收熱量而使用套管熱交換器時(shí),容易在管道壁結(jié)垢,且有機(jī)物在管壁處結(jié)焦會造成熱交換器高溫區(qū)管壁和T形回彎頭等處腐蝕和磨損; ②可以向處理現(xiàn)場四周散發(fā)惡臭,環(huán)境狀況不好; ③污泥可溶性分離液中有機(jī)物濃度高,需二次處理; ④加熱加壓處理時(shí)間長,故能耗較高,設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用均高; 11、冷凍熔融調(diào)理 (1)原理:將污泥交替進(jìn)行冷凍與融化,通過改變污泥的物理結(jié)構(gòu),使污泥膠體脫穩(wěn)凝聚,細(xì)胞膜破裂,細(xì)胞內(nèi)部水分得到游離,從而提高污泥的脫水性能。污泥經(jīng)冷凍融化處理后,其沉淀性能與過濾速度比冷凍前可提高幾到幾十倍。 (2)處理對象:近年來用于給水污泥處理系統(tǒng)較多 三、污泥脫水 1、污泥脫水目的:進(jìn)一步除去污泥中的大量水分(含水量從96%左右下降到60~80%),縮小其體積(減小到僅為原來的1/10~1/5),減輕其重量。 2、方法:自然干化、機(jī)械脫水。 3、出路:即可進(jìn)行最終填埋工農(nóng)業(yè)利用或進(jìn)一步進(jìn)行干燥焚燒處理。 4、干化場:是一種自然脫水設(shè)施。干化場的脫水作用包括上部蒸發(fā)、底部滲透、中部放泄。蒸發(fā)受自然條件的影響很大,氣溫高、干燥、風(fēng)速大、日曬多的地區(qū)效果好,寒冷多雨地區(qū)效果差。滲透作用主要與滲水層的結(jié)構(gòu)有關(guān)。根據(jù)自然條件和滲水層特征,干化期由數(shù)周至數(shù)月,干化污泥的含水率可降至65~75%。 5、機(jī)械脫水原理:利用具有許多毛細(xì)孔的物質(zhì)作為過濾介質(zhì),以某種設(shè)備在過濾介質(zhì)兩側(cè)產(chǎn)生壓力差作為過濾動力,固體物質(zhì)中的溶液穿過介質(zhì)成為濾液,固體顆粒被截留成為泥餅的固液分離操作過程就是機(jī)械脫水。分類:真空吸濾脫水、壓濾脫水、離心脫水。 6、真空過濾脫水原理:濾布覆蓋在轉(zhuǎn)鼓表面,內(nèi)抽真空,在負(fù)壓條件下脫水。 (1)優(yōu)點(diǎn):能連續(xù)操作,運(yùn)行平穩(wěn),處理量較大,濾餅含水率較高(60%~80%),可以自動控制。 (2)缺點(diǎn):污泥脫水前須進(jìn)行預(yù)處理,工序復(fù)雜、附屬設(shè)備多,運(yùn)行費(fèi)用高 7、壓濾機(jī)脫水原理:利用過濾介質(zhì)(常用滌綸布)二面壓力差為推動力,水被強(qiáng)制通過介質(zhì),污泥截留在介質(zhì)表面。 (1)分類:間歇式(板框式)、連續(xù)式(帶式) (2)優(yōu)點(diǎn):制造較方便,自動進(jìn)料、卸料、濾餅含水率較低,適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)間歇操作,處理量較低。 8、離心機(jī)脫水原理:利用離心力取代重力或壓力作為推動力對含水固體廢物進(jìn)行沉降分離、 過濾機(jī)脫水的過程。 (1)分類按離心脫水原理:分成離心沉降脫水機(jī)、離心過濾機(jī)和沉降過濾式離心機(jī)。 (2)按分離系數(shù):分成高速、中速、低速離心脫水機(jī)。 (3)優(yōu)點(diǎn):占地面積小,附屬設(shè)備少,自動化程度高,投資低 (4)缺點(diǎn):分離液不清,機(jī)械部件磨損較大,電耗較大。 (5)應(yīng)用范圍:不適用于含沙量高的污泥脫水。 |



