污泥脱水知识

污泥学习资料第一部分：污泥的种类及特性一、`污泥的定义及来源1、污泥是污水处理过程所产生的固体沉淀物质。2、由于各类污泥的性质变化较大，分类是非常必要的，其处理和处置也是不同的。根据其来源，可以划分为：（1）市政污泥：主要指来自污水厂的污泥，这是数量最大的一类污泥。此外，自来水厂的污泥也来自市政设施，可以归入这一类。（2）管网污泥:来自排水收集系统的污泥。（3）河湖淤泥：来自江河,湖泊的污泥。（4）工业污泥：来自各种工业生所产生的固体与水、油、化学污染、有机质的混合物。3、在非特指环境下，污泥一般指市政排水污泥。二、污泥的产生1、废水的处理是由一系列物理化学和生物处理过程组成的：（1）沉淀（使用或不使用化学絮凝剂）、过滤、滤清（2）通过微生物进行好氧和厌氧处理，产生有机复合物（3）生化脱氮和脱磷（4）消化处理并产生沼气2、在废水净化过程中，废水中的污染物经生化降解集中去除。生物处理可将大部分有机污染物降解为水和气体（好氧处理产生CO2`O2,厌氧处理产生CH4为住的气体），金属污染物（包括重金属）则不能处理而集中到污泥中。3、污水中的污染物和营养成分在大量繁殖的细菌作用下，在化学药剂的作用下形成聚集，逐渐增大的团粒结构最终在水中沉淀下来，形成污泥。污泥是经各级污水处理后产生的固形物，是污水处理厂不可避免的副产品。三、污泥的分类1、初沉污泥：是一级处理过程中产生的污泥，也就是在初沉池中沉淀下来的污泥。含水率一般为96%——98%。2、剩余污泥：指生化处理等二级处理过程中排放的污泥，含水率一般为99.2%以上。3、消化污泥:是指初沉污泥、剩余污泥经消化处理后达到稳定、无害化的污泥，其中的有机物大部分被消化分解，因而不易腐败，同时污泥中的寄生虫卵和病原微生物被杀灭。4、化学污泥：指絮凝沉淀和化学深度处理过程中的污泥，如石灰法去除磷、酸碱废水中和以及电解法等产生的沉定物。四、污水污泥的特性1、物理特性污泥组成为水中悬浮固体经不同方式胶结凝聚而成，结构松散，形状不规则，比表面积与孔隙率极高（孔隙率大于99%），含水率高，脱水性差。外观上具有类似绒毛的分支于网状结构。2、化学特性生物污泥以微生物为主体，同时包括混入生活污水泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒以及可能吸附的有机物、金属、病菌、虫卵等物质。污泥中也含有植物生长发育所需的氮、磷、钾及维持植物正常生长发育的多种微量元素和能改良土壤结构的有机质.3、污泥中水分的存在形式机器性质（1）表面吸附水：是由于表面张力的作用吸附在污泥颗粒表面的水分。（2）间隙水：是污泥颗粒包围的游离水分，一般占污泥含水量65%——85%，这部分水是污泥浓缩的主要对象。（3）毛细结合水：是污泥颗粒之间或颗粒裂隙中由于毛细作用与颗粒直之间结合在一起的水分，占污泥总含水量约15%～25%。浓缩作用不能讲将毛细结合水分离，分离毛细结合水需要较高的机械作用力和能量，如真空过滤、离心分离和挤压可去除这部分水分。（4）内部结合水：是包含在污泥中微生物细胞体内的水分，含量多少与污泥中微生物细胞体所占比例有关。去除这部分水分必须破坏细胞膜，使细胞液渗出，由内部结合水变为外部液体，内部结合水一般只占污泥中总含水量约10%左右。4、污泥中有机质的特性及作用（1）污泥中有机质含量高约35%～50%，容易腐化发酵、发臭、并且颗粒细小，密度小，呈胶体结构的亲水性物质。污泥胶体颗粒一般多很细小，而且由于表面化学反应，离子之间形成共价健或吸附其它离子等原因往往带有负电荷。（2）污泥含有能够改良土壤结构的有机物及腐殖质，所含有的有机物和腐殖质是一种有价值的有机肥料。（3）污泥中的有机质含量随季节的不同，其组成有所变化，夏低冬高。第二部分：污泥调理一、污泥调理的类型1、污泥调理分为化学调理法、物理调理法、生物调理法三大类。其中化学调理法由于调节效果好，操作简单。运行费用低等优点，因此受到普遍欢迎。2、化学调理法又称化学调节，即加入一定量的调节剂，在污泥胶体颗粒表面起化学反应，中和污泥颗粒电荷，曾大凝聚力及污泥的粒径，从而使水从污泥颗粒表面分离出来。二、调理药剂的种类1、常用的化学调理剂分无机絮凝剂、有机絮凝剂。2、无机絮凝剂包括三氯化铁、三氯化铝、硫酸铝及聚合氯化铝等。3、有机絮凝剂包括阳离子聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺等。三、调理药剂的作用机理1、化学调理法其实质是向污泥中投入各种絮凝剂，使污泥形成颗粒大、空隙多和结构强的泥饼，以利于过滤操作。一般认为，絮凝剂对胶体粒子的作用包括：静电中和、吸附桥架、卷扫凝聚三种。（1）静电中和的基本原理是：胶体表面带有负电荷，当絮凝剂在水中的组分靠近胶粒表面或被吸附到胶粒表面上时，即可使胶粒表面的负电荷减少或消失，使胶粒互相碰撞发生凝聚。（2）吸附桥架的基本原理是：有机高分子絮凝剂伸展在水中的线性聚合物分子链上的活性基团与胶体表面以氢键或其他方式结合，通过桥架方式将多个胶体粒子束缚在聚合物分子的活性链和基团上。（3）卷扫凝聚的基本原理是：铝盐铁盐等投加量超过这些金属的氢氧化物溶解度时，生成凝聚状氧化物，具有网状表面结构，并且带有一定正电荷量，具有一定静电粘附能力。胶体粒子在沉淀物生成同时被粘附网捕，迅速被扫卷到沉淀物中而沉淀。化学调节是这三种作用综合的结果，只是不同絮凝剂起不同作用。2、絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂（如聚合氯化铝）或有机高分子絮凝剂（聚丙烯酰胺，PAM）配制成水溶液加入污水中，使会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到处理的效果。3、有机高分子絮凝剂（聚丙烯酰胺，PAM）的作用包括两个方面：（1）利于其高分子上所带电荷与污泥颗粒所带电荷相反，正负电荷中和后使之脱稳。（2）利用其分子的长链条作用把许多细小污泥颗粒吸附并缠结在一起，结成较大的颗粒。4、由于污泥胶体可阿力带有负电荷，而阳离子型絮凝剂的絮凝作用是有吸附架桥作用和电荷中和作用两种机理产生的，可以中和污泥中更多的胶体，使的出水上清液的浊度更低。目前使用较多的是聚丙烯酰胺类阳离子絮凝剂。5、调节效果的好坏与调节剂种类、投加量以及环境因素有关。为提高分离效果，污泥调质中还使用一类不起混凝作用的助凝集，如石灰、硅澡土、木屑、粉煤灰等。助凝剂的作用是调节污泥的ph值或提供形成絮体的骨科，改善污泥颗粒的结构，曾强混凝剂的混凝作用。四、影响化学调节絮凝效果的因素1、污泥的组成。主要是指有机物和无机物含量的比例，随着污泥中有机物含量的曾加，高分子絮凝剂投加量按比例曾加。2、絮凝剂种类。不同的絮凝剂性能不同，无机絮凝剂所形成的絮体密度较大，需要药剂量大，适合活性污泥的调节，但是会曾加污泥脱水的设备容量和污泥数量；有机高分子絮凝剂投加量少，形成絮体大、强度高、不易破碎、不会增加泥饼量，但是价格贵。3、投加量。无机絮凝剂和有机絮凝剂多存在最佳投加量，小于或大于最佳投加量絮凝效果多不好。4、ph值。当污泥呈中性时，污泥的结合水会大量曾加，不利于脱水，因此，应将ph值调节至8.5。加入石灰主要起调节ph值和骨架作用，同时利用石灰的不溶物起污泥饼的骨架作用，使污泥饼保持多空性，以利于提高污泥脱水的速度。5、温度变化。温度变化对无机物絮凝剂的絮凝效果影响较大，对有机絮凝剂的絮凝效果影响较小。6、药剂投加顺序。投加几种絮凝剂时，不同的投加顺序对絮凝效果也有影响。7、搅拌时间时间的控制。每加入一种药剂都必须控制一定的搅拌时间，使其反应完全。第三部分：污泥含水率知识一、定义：一般来说，对于污泥含水率的概念，我们将污泥看成是由绝干物质与水分两部分组成的，其相关的定义如下：1、污泥的含水量：污泥中的水分的含量，以质量或体积为单位（如：公斤、吨、立方米等）。2、污泥的含水率：污泥中的水分占污泥总质量或体积的百分比，以相对数表示（%）。3、污泥的含固量：污泥中的绝干物质的含量，以质量为单位（如：公斤、吨等）4、污泥的含固率：污泥中的绝干物质占污泥总质量或体积的百分比，以相对数表示（%）。二、含水率测定的原理及方法1、原理：污泥的水分测定一般使用加热干燥法，是将污泥试样加热并恒温至105℃并持续一定的时间，使污泥内的水分完全蒸发，使污泥达到无水分的绝干状态，通过对污泥加热前后的质量对比，得出污泥的含水量及含固量，通过公式计算出污泥的含水率及含固率。2、方法：取样后先称重，然后在烘箱里105℃烘3小时左右，称重，记下数据；继续烘2小时后再称，直到称得的重量不变，称为达到恒重。3、计算方法：含水量＝原重－恒重；含固量＝恒重4、注意事项：提高烘干温度可以缩短烘干时间，但是温度多高容易导致污泥中的有机物分解挥发或碳化烧焦，试验数据将会发生偏差，因此烘干温度不得超过120℃.三、计算公式（1）含水率＝含水量×100%（2）含固率＝含固量×100%污泥质量污泥质量（3）含水率＝1-含固率（4）含固率＝1-含水率（5）含水量＝污泥质量×含水率（6）含固量＝污泥质量×含固率（7）污泥质量＝含水量（8）污泥质量＝含固量含水率含固率四、污泥含水率的换算污泥在不同的工序会有不同的含水率及含固率，但是污泥的含固量在处理过程中是不变的。因此在得知污泥的重量及含水率的条件下，可以在不同含水率下污泥的质量。计算过程：得知含水率→计算含固率（公式4）→计算含固量（公式6）→确定污泥新的含水率下的含固率（公式4）→计算在新含水率下污泥的质量（公式8）例：求含水率为80%的1吨污泥脱水至含水率为60%后的质量（重量）是多少你？解：1、污泥的含固率：1-80%＝20%2、污泥的含固量：1000（Kg）÷40%＝200（Kg）3、含水率60%污泥的含固率：1-60%＝40%4、污泥在含水率60%时的质量：200（Kg）÷40%＝500（Kg）答：含水率为80%的1吨污泥脱水至含水率为60%后的质量是500Kg。