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1、 第五章第五章 污泥的浓缩与脱水污泥的浓缩与脱水 第一节第一节 概述概述一、污泥的种类一、污泥的种类 按来源分：按来源分：生活污水污泥、工业废水污泥、给水污泥生活污水污泥、工业废水污泥、给水污泥 按污泥从水中的分离过程分：按污泥从水中的分离过程分：沉沉淀淀污污泥泥（初初沉沉池池污污泥泥、混混凝凝沉沉淀淀污污泥泥、化化学学沉沉淀淀污污泥泥）及及生生物物污污泥泥（包包括括腐腐殖殖污污泥泥、剩剩余余活活性性污污泥）泥）按成分和性质分：按成分和性质分：有机污泥和无机污泥；亲水性污泥和疏水性污泥有机污泥和无机污泥；亲水性污泥和疏水性污泥按污泥在不同的处理阶段分：按污泥在不同的处理阶段分：生生污污泥泥、浓
2、浓缩缩污污泥泥、消消化化污污泥泥（熟熟污污泥泥）、脱脱水水污泥、干化污泥、干燥污泥及污泥焚烧灰污泥、干化污泥、干燥污泥及污泥焚烧灰二、污泥中的水分及分离方法二、污泥中的水分及分离方法 含水率含水率 水水分分存存在在形形式式：间间隙隙水水、毛毛细细管管结结合合水水、表表面面吸吸附水和内部水附水和内部水（一）间隙水（一）间隙水 存在于污泥颗粒间隙，约占污泥水分的存在于污泥颗粒间隙，约占污泥水分的70%去除：去除：-浓缩分离浓缩分离（二）毛细管结合水（二）毛细管结合水 污污泥泥颗颗粒粒间间形形成成一一些些小小的的毛毛细细管管，有有裂裂纹纹形形，楔楔形。形。-裂纹毛细管结合水，楔形毛细管结合水裂纹毛细
3、管结合水，楔形毛细管结合水 污泥水分的污泥水分的20%去除：去除：-高速离心机，压滤机高速离心机，压滤机（三）表面吸附水（三）表面吸附水吸附在污泥表面的水。约占吸附在污泥表面的水。约占7%-加热法脱除。加热法脱除。（四）内部水（四）内部水 存存在在与与污污泥泥颗颗粒粒内内部部或或生生物物细细胞胞内内部部的的水水，占占污污泥水分的泥水分的3%-生生物物法法破破坏坏细细胞胞膜膜去去除除胞胞内内水水；高高温温加加热热；冷冷冻法。冻法。污泥内不同水分的强度大小及其去除方法：污泥内不同水分的强度大小及其去除方法：内部水内部水表面吸附水表面吸附水毛细管结合水毛细管结合水间隙水间隙水 污污水水脱脱水水的的难
4、难易易除除与与水水分分在在污污泥泥中中的的存存在在形形式式有有关，还与污泥颗粒的大小和有机物含量有关关，还与污泥颗粒的大小和有机物含量有关-污泥消化，化学调理等改善脱水性能污泥消化，化学调理等改善脱水性能 表表5-1 常用脱水方法及其效果常用脱水方法及其效果三、污泥的输送三、污泥的输送1污泥的输送方法污泥的输送方法 管道输送、卡车输送、驳船输送管道输送、卡车输送、驳船输送2污泥的输送设备污泥的输送设备 隔隔膜膜泵泵、旋旋转转螺螺栓栓泵泵、螺螺旋旋泵泵、混混流流泵泵、多多级级柱柱塞泵、离心泵塞泵、离心泵四、污泥处置四、污泥处置 （一）利用：（一）利用：建建筑筑材材料料、农农肥肥（重重金金属属）、
5、沼沼气气，污污泥泥蛋蛋白质中提取维生素，制造饲料。白质中提取维生素，制造饲料。（二）处置：（二）处置：填填埋埋：稳稳定定化化，考考虑虑地地质质，水水文文土土壤壤条条件件，保护地下水。保护地下水。焚烧、海洋投弃焚烧、海洋投弃 第二节第二节 污泥浓缩污泥浓缩 去除间隙水，减容，去除间隙水，减容，-输送、消化、脱水、利用与处置输送、消化、脱水、利用与处置 主要有主要有 重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法（一）、重力浓缩法（一）、重力浓缩法 间歇式浓缩池（小型处理厂）间歇式浓缩池（小型处理厂）图图5-2 间间歇歇给给料料，设设上上清清液液排排放放管管，排排上上清清液液
6、后入料后入料 连续式浓缩池（大中型处理厂）连续式浓缩池（大中型处理厂）图图5-3 中心管中心管-泥浆，拥挤沉降与浓缩。泥浆，拥挤沉降与浓缩。处理量大时候设置刮泥机。处理量大时候设置刮泥机。直径（m）周边池深（m）周边速度（m/min）电机功率（kw）重量（kg）半桥全桥12按表1尺寸初沉池：2.43.0二沉池：1.62.4浓缩池：1.21.60.819203648140.826405016160.832706213181.542007980201.551409766221.5613011647242.2707013433262.2801015219282.2895017005302.29890
7、18791上图采用周边传动刮泥机结构主要由中心支座、桁架、传动装置、刮板等部分组成，该机为全桥（或半桥）周边传动刮泥，传动是由电机经行星摆线针轮减速机直接或通过链条驱动滚轮，以中心支座为圆心在池壁顶做圆周运行。-结构简单，耗电省，运行可靠，目前已广泛推广1-中心旋转支座2-导流筒3-桥架4-竖架5-刮板组合6-端梁及驱动机构7-底刮板8-刮渣装置9-排渣斗 （二）、气浮浓缩法（二）、气浮浓缩法 图图5-4 污泥气浮浓缩流程污泥气浮浓缩流程 原原理理：依依靠靠大大量量微微小小气气泡泡附附着着在在污污泥泥颗颗粒粒上上，形形成成污污泥泥颗颗粒粒气气泡泡结结合合体体，进进而而产产生生浮浮力力把把污污泥
8、颗粒带到水表面达到浓缩的目的。泥颗粒带到水表面达到浓缩的目的。-部分澄清水加压溶气气浮法部分澄清水加压溶气气浮法 图图5-4（三）离心浓缩法（三）离心浓缩法 原原理理利利用用污污泥泥中中固固体体阿阿颗颗粒粒和和水水的的密密度度差差异异，在在高高速速旋旋转转的的离离心心机机中中，固固体体颗颗粒粒和和水水分分别别受受到到大大小小不不同同的的离离心心力力而而使使其其固固液液分分离离，达达到到污污泥泥浓浓缩缩的的目的。目的。由由于于离离心心力力比比重重力力大大几几千千倍倍，因因此此离离心心浓浓缩缩法法占占地地面面积积小小，造造价价低低，但但运运行行费费用用与与机机械械维维修修费费用用较高。较高。1，倒
9、锥分离板型离心机，倒锥分离板型离心机 图图5-5 a 图图5-5 多多层层分分离离板板间间分分离离，澄澄清清液液沿沿着着中中心心轴轴向向上从顶部派出。浓缩污泥从底部排出。上从顶部派出。浓缩污泥从底部排出。2 螺旋卸料离心机螺旋卸料离心机 图图5-5 b中中心心管管进进泥泥，离离心心力力作作用用下下固固液液分分离离，螺螺旋旋推推进进中中继续浓缩继续浓缩（四）其它浓缩法（四）其它浓缩法 离心筛网浓缩器、微孔滤机浓缩法离心筛网浓缩器、微孔滤机浓缩法 第三节第三节 污泥调理污泥调理 目目的的：改改善善污污泥泥浓浓缩缩和和脱脱水水的的性性能能，提提高高机机械械脱脱水设备的处理能力，水设备的处理能力，方方
10、法法：化化学学调调理理、淘淘洗洗、加加热热加加压压调调理理、冷冷冻冻融融化调理等化调理等一、化学调理一、化学调理 在在污污泥泥中中加加入入适适量量的的混混凝凝剂剂、助助凝凝剂剂等等化化学学药药剂，使污泥颗粒絮凝，改善污泥脱水性能。剂，使污泥颗粒絮凝，改善污泥脱水性能。混凝剂：硫酸铝，混凝剂：硫酸铝，PAC等，聚丙烯酰胺；等，聚丙烯酰胺；二、淘洗二、淘洗 将将污污泥泥与与3-4倍倍污污泥泥量量的的水水混混合合而而进进行行沉沉降降分分离离（仅适用于消化污泥）（仅适用于消化污泥）目目的的：降降低低污污泥泥中中的的碱碱度度和和粘粘度度，以以节节省省混混凝凝剂的用量，提高浓缩效果，缩短浓缩时间。剂的用量
11、，提高浓缩效果，缩短浓缩时间。过程：泥水混合过程：泥水混合淘洗淘洗沉淀沉淀 三、加热加压调理三、加热加压调理 可可使使部部分分有有机机物物分分解解，亲亲水水性性有有机机胶胶体体物物质质水水解解，颗颗粒粒结构改变，从而改善污泥的浓缩与脱水性能结构改变，从而改善污泥的浓缩与脱水性能（一）高温加压调理（一）高温加压调理流程流程 图图5-6 170200度度，1-1.5Mpa,40120min调调理理，浓浓缩缩后后含水率可以到含水率可以到80-87%，机械脱水，机械脱水，40-60%。问问题题：反反应应温温度度高高于于75设设备备结结垢垢，分分离离液液中中溶溶解解性性物质多，处理困难。物质多，处理困难
12、。（二）低温加压调理（二）低温加压调理 流程同上流程同上 低低于于150度度调调理理，控控制制有有机机物物水水解解，分分离离液液BOD比比高温调理低高温调理低40-50%。四、四、冷冻融化调理冷冻融化调理 将将污污泥泥交交替替进进行行冷冷冻冻与与融融化化，通通过过改改变变污污泥泥的的物物理结构，使污泥易于浓缩脱水。理结构，使污泥易于浓缩脱水。由由于于冷冷冻冻时时的的脱脱水水作作用用以以及及形形成成冷冷冻冻结结构构时时对对污污泥泥颗颗粒粒施施加加了了挤挤压压力力，同同时时可可以以脱脱除除毛毛细细水水，改改变变了了污污泥泥粒粒子子结结构构，调调理理后后的的污污泥泥颗颗粒粒可可凝凝结结成成相相当当大
13、大 的凝聚物。的凝聚物。采采用用缓缓慢慢冷冷冻冻，可可以以形形成成大大的的冰冰晶晶体体，融融化化时时水水泥易分离。快速冷冻相反。泥易分离。快速冷冻相反。优点优点 经过调理后，沉淀过滤性能比调理前高几十倍。经过调理后，沉淀过滤性能比调理前高几十倍。不存在有机物溶解问题，可以处理各种污泥不存在有机物溶解问题，可以处理各种污泥缺点动力费用高，不过比高温调理要经济，处试验阶段第四节第四节 污泥脱水污泥脱水一、一、真空过滤脱水真空过滤脱水 转鼓式真空过滤机转鼓式真空过滤机 图图5-7（空空心心转转筒筒、分分配配头头、污污泥泥贮贮槽槽、真真空空系系统统、压压缩空气系统）缩空气系统）1，转筒表面有滤布。，浸
14、没深度1/3D2，径向隔板，每格有连通管与转筒一侧的分配头连接。3，分配头位于转筒一侧，有固定部件（分配负压，正压），转动部件头（连通作用）滤饼形成区滤饼形成区、吸干区、吸干区、反吹区、反吹区、休止区、休止区（主要起正压与负压转换时的缓冲作用）（主要起正压与负压转换时的缓冲作用）流程图流程图 5-8链带式转鼓真空过滤机链带式转鼓真空过滤机 特特点点：能能连连续续操操作作，运运行行平平稳稳，可可自自动动控控制制，处处理理量量较较大大，滤滤饼饼含含水水率率较较高高；污污泥泥脱脱水水前前需需进进行行预处理，附属设备较多，工序复杂，设备费用较高预处理，附属设备较多，工序复杂，设备费用较高二、压滤脱水二
15、、压滤脱水（一）自动板框压滤机（一）自动板框压滤机 结构：结构：原理：原理：流程：流程：（二）厢式全自动压滤机（二）厢式全自动压滤机 只有滤板，没有滤框只有滤板，没有滤框 两两面面设设有有凹凹槽槽和和凸凸条条。凹凹槽槽排排除除滤滤液液，凸凸条条支支撑撑滤布。滤布。特点：制造较方便，适应性大，自动操作，滤饼含特点：制造较方便，适应性大，自动操作，滤饼含水率较低；间歇操作，处理量较低水率较低；间歇操作，处理量较低 三、滚压脱水三、滚压脱水结构：滚压轴和滤布结构：滚压轴和滤布原原理理：先先将将污污泥泥浆浆进进行行化化学学调调理理后后，给给入入浓浓缩缩段段，依依靠靠重重力力作作用用浓浓缩缩脱脱水水，使
16、使污污泥泥失失去去流流动动性性，不不致致在压榨时被挤出滤布带。在压榨时被挤出滤布带。对置滚压式和水平滚压式对置滚压式和水平滚压式特特点点：可可连连续续操操作作，设设备备构构造造简简单单，滤滤饼饼含含水水率率较较低；操作麻烦，处理量较低低；操作麻烦，处理量较低四、离心脱水四、离心脱水 按按分分离离因因数数的的大大小小分分类类：高高速速离离心心脱脱水水机机（分分离离因数因数3000）中速离心脱水机（分离因数中速离心脱水机（分离因数为为1500-3000）低速离心脱水机（分离因数低速离心脱水机（分离因数为为1000-1500）按按离离心心脱脱水水原原理理分分类类：离离心心过过滤滤机机、离离心心沉沉降
17、降脱脱水水机、沉降过滤式离心机机、沉降过滤式离心机（一）、离心过滤机（一）、离心过滤机 圆锥型和圆筒型圆锥型和圆筒型 主主要要用用于于粗粗粒粒沉沉渣渣的的脱脱水水（设设备备存存在在滤滤网网堵堵塞塞和和磨磨损等机械部分的问题）损等机械部分的问题）（二）、离心沉降脱水机（二）、离心沉降脱水机 1圆筒型离心脱水机圆筒型离心脱水机 结构：结构：流程：流程：2圆锥型离心脱水机圆锥型离心脱水机3沉降过滤式离心脱水机沉降过滤式离心脱水机 五、造粒脱水机五、造粒脱水机 机机理理：基基于于使使用用高高分分子子混混凝凝剂剂进进行行泥泥渣渣脱脱水水时时，泥泥渣渣微微粒粒可可以以直直接接形形成成含含水水较较低低而而致致密密的的泥丸。泥丸。构造：圆筒和圆锥构造：圆筒和圆锥 流程：造粒段、脱水段、压密段流程：造粒段、脱水段、压密段 特特点点：设设备备简简单单，电电耗耗低低，管管理理方方便便，处处理理量量大大；钢钢材材消消耗耗量量大大，混混凝凝剂剂消消耗耗量量较较高高，污污泥泥丸紧密性较差。泥泥丸紧密性较差。作业简简述述污污泥泥调调理理的的目目的的以以及及各各种种调调理理方方法法的的原原理。理。