第七章城市污水處理廠污泥處理構(gòu)筑物的運行...第一頁，共53頁。基本要求：1、了解城市污水處理廠污泥濃縮、厭氧消化、污泥脫水的主要構(gòu)筑物；2、理解污泥處理的方式及特點；3、掌握各個污泥處理構(gòu)筑物的維護和運行管理。4、掌握污泥濃縮、厭氧消化、污泥脫水的異常出現(xiàn)問題的分析與解決。重點：污泥處理構(gòu)筑物的維護和運行管理，污泥濃縮、厭氧消化、污泥脫水的異常出現(xiàn)問題的分析與解決。難點：污泥濃縮、厭氧消化、污泥脫水的異常出現(xiàn)問題的分析與解決。第二頁，共53頁。第一節(jié)污泥濃縮污泥濃縮是降低污泥含水率、減少污泥體積的有效方法。污泥濃縮主要減縮污泥的空隙水。污泥濃縮的方法有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法。在選擇濃縮方法時，要綜合處理廠的規(guī)模、占地大小、周邊環(huán)境的要求、污泥性質(zhì)等多方面因素。第三頁，共53頁。1、重力濃縮重力濃縮主要用于濃縮初沉污泥及初沉污泥與剩余活性污泥或與腐殖污泥的混合污泥。（1）間歇式污泥濃縮池間歇濃縮池可建成矩形或圓形，用于小型污水處理廠。第四頁，共53頁。（2）連續(xù)式污泥濃縮池連續(xù)運行的濃縮池可采用沉淀池的形式，一般為豎流式（或輻流式），用于大型污水處理廠。缺點：使有機污泥產(chǎn)生不良的氣味。解決辦法：在濃縮前加石灰。第五頁，共53頁。2、氣浮濃縮法

氣浮濃縮是依靠微小氣泡與污泥顆粒產(chǎn)生黏附作用，使污泥顆粒的密度小于水而上浮，并得到濃縮。氣浮法對于相對密度接近于水的、疏水的污泥尤其適用。氣浮法用于濃縮剩余活性污泥或腐殖污泥。

其濃縮效果好于重力濃縮法：時間短，耐沖擊負荷和溫度的變化，污泥處于好氧環(huán)境，基本沒有氣味。缺點：運行費用高。第六頁，共53頁。氣浮池污泥負荷:污泥種類負荷/（kg.m-2.d-1)空氣曝氣的活性污泥25～75空氣曝氣的活性污泥經(jīng)沉淀后50～100純氧曝氣的活性污泥經(jīng)沉淀后60～15050%的初沉污泥+50%的活性污泥經(jīng)沉淀后100～200初次沉淀池污泥至260第七頁，共53頁。3、離心濃縮法原理利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋轉(zhuǎn)的離心機中受到不同的離心力而使兩者分離，達到濃縮的目的.離心機種類有轉(zhuǎn)盤式離心機、籃式離心機和轉(zhuǎn)鼓離心機。衡量濃縮效果的主要指標有出泥含固率和固體回收率等。離心濃縮法的優(yōu)點是效率高、需時短、占地少。缺點：在濃縮剩余活性污泥時，為了取得好的濃縮效果，得到較高的出泥含固率和固體回收率，一般需添加聚合硫酸鐵、PAM等助凝劑，使運行費用提高；電耗高。第八頁，共53頁。離心濃縮裝置的主要技術(shù)參數(shù)和運行時注意的問題

轉(zhuǎn)盤式離心裝置要求污泥先進行預篩濾，以防止該離心裝置排放嘴的堵塞。當停止、中斷離心裝置進料或進料量減少到最低值以下時，應及時用壓力水沖洗，以防排出孔堵塞。轉(zhuǎn)盤裝置的轉(zhuǎn)動部件，每兩周必須進行人工沖洗；對于螺旋式離心機裝置，磨損是一個嚴重的問題，應注意及時清洗設備；離心濾液會有相當多的懸浮物固體，應回流到處理裝置。第九頁，共53頁。4、濃縮池的運行管理與工藝控制濃縮池的運行管理進泥量控制濃縮效果評價排泥控制日常維護與管理異常問題的分析與排除第十頁，共53頁。（1）進泥量控制對于某一確定的濃縮池和污泥種類來說，進泥量存在一個最佳的控制范圍。進泥量太大，超過濃縮能力時，會導致上清液濃度太高，排泥濃度太低，起不到應有的濃縮效果。進泥量太低，不但降低處理量，浪費池容，還可導致污泥上浮，從而使?jié)饪s不能順利進行下去。濃縮池進泥量可根據(jù)固體表面負荷確定，固體表面負荷大小與污泥種類及濃縮池構(gòu)造和溫度有關(guān)，是綜合反映濃縮池對某種污泥的濃縮能力的一個指標。eg:重力濃縮池的固體負荷（30～60kg/(m3·d)）第十一頁，共53頁。（2）濃縮效果的評價濃縮效果主要用濃縮比、固體回收率；分離率來評價。濃縮比第十二頁，共53頁。（2）濃縮效果的評價固體回收率：指被濃縮到排泥中的固體占入流總固體的百分比，用下式表示：固體回收率第十三頁，共53頁。（2）濃縮效果的評價分離率：指濃縮池上清液占入流污泥量的百分比，用F表示。分離率以上三個指標相輔相成，可衡量實際濃縮效果，對于濃縮初沉池污泥時，濃縮比應大于2.0，固體回收率要大于90%，濃縮活性污泥和初沉池污泥時，濃縮比應大于2.0，固體回收率要大于85%。第十四頁，共53頁。（3）排泥量控制注意:每次排泥一定不能過量，否則排泥速度會超過濃縮濃度，使排泥變稀，并破壞污泥層。排泥操作連續(xù)排泥間歇排泥小型處理廠規(guī)模較大的污水廠第十五頁，共53頁。浮渣清除情況觀測污泥沉降情況保證初沉池與活性污泥濃縮時混合均勻防止污泥厭氧上浮運行管理（4）日常運行與維護觀察進泥量、含固率、排泥量等第十六頁，共53頁。較長時間沒排泥時，先排空清池運行管理做好分析測量與記錄定期排空檢查積泥積砂情況定期檢查上清液溢流堰的平整度定期清刷濃縮池，降惡臭結(jié)冰時的運行維護（4）日常運行與維護（續(xù)）第十七頁，共53頁。（5）異常問題分析與排除污泥上浮，液面有小氣泡，且浮渣量增多集泥不及時排泥不及時進泥量太小初沉池排泥不及時原因及對策排泥濃度太低，濃縮比太小進泥量太大，超過其濃縮能力排泥太快濃縮池發(fā)生短流原因及對策第十八頁，共53頁。第二節(jié)污泥厭氧消化第十九頁，共53頁。污泥消化是利用微生物的代謝作用，使污泥中的有機物質(zhì)穩(wěn)定化，減少污泥體積，降低污泥中病原體數(shù)量。1、厭氧消化原理和功能機理與廢水厭氧消化相同。消化后的污泥稱熟污泥和消化污泥。消化后污泥體積可以減少60％～70％。2、污泥厭氧消化法的分類低負荷消化法；高負荷消化法；兩相消化法。污泥消化第二十頁，共53頁。厭氧接觸消化

第二十一頁，共53頁。3、厭氧消化系統(tǒng)的組成污泥消化系統(tǒng)由五部分組成：消化池、進排泥系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、集氣系統(tǒng)4、消化池的運行與維護（1）消化污泥培養(yǎng)與馴化逐步培養(yǎng)法一步培養(yǎng)法（2）消化池的工藝控制

（3）消化池的日常管理與維護

（4）消化池的異常問題分析及排除第二十二頁，共53頁。消化池的工藝控制

①進排泥控制②PH值及堿度控制③毒物控制④加熱系統(tǒng)控制⑤攪拌系統(tǒng)的控制⑥操作順序與操作周期⑦沼氣收集系統(tǒng)控制第二十三頁，共53頁。①進排泥控制——進泥衡量消化能力——最短允許消化時間、最大允許有機負荷。最短允許消化時間：污泥在消化池內(nèi)的最短水力停留時間，常用Tm表示。最大允許有機負荷系指達到要求消化效果時，單位消化池容積在單位時間內(nèi)所能消化的最大有機物量，用Fv表示。Tm越小，F(xiàn)v越大，系統(tǒng)的消化能力也越大。Fv主要取決于消化池的構(gòu)造，以及消化溫度的穩(wěn)定性和混合攪拌效果。消化溫度波動越小，混合攪拌越均勻充分，Tm就越小，F(xiàn)v越大，系統(tǒng)的消化能力就越大，處理廠實踐中應摸出本廠Tm和Fv范圍。第二十四頁，共53頁。投泥量不能超過系統(tǒng)的消化能力，否則將降低消化效果，但投泥量也不能太低，若是遠低于系統(tǒng)的消化能力，雖能保證消化效果，但污泥處理量大大降低，造成消化能力浪費。最佳投泥量與消化時間計算：當進泥濃度較高時，投泥量主要受Fv制約當進泥濃度較低時，投泥量主要受Tm制約第二十五頁，共53頁。對于污泥消化來說，進泥濃度越高越好，因為較高的進泥濃度，可使實際消化時間大大延長，從而大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當進泥濃度較低時，消化時間不可能很長，當進泥量或進泥濃度發(fā)生波動時，消化效果降低。提高進泥濃度的關(guān)鍵是運行好前級濃縮處理單元。最理想的進泥方式是24h連續(xù)進泥，這對所有的處理廠是不可能的，故在實際運行中應盡最大的可能使投泥接近連續(xù)。每次進泥量越少越好，進泥次數(shù)越多越好。第二十六頁，共53頁。排泥量應與進泥量完全相等，并在進泥之前先排泥。絕大部分的污水廠采用底部直接排泥，尤應注意排泥量與進泥量的平衡。若是排泥大于進泥，導致消化池工作液位下降，出現(xiàn)真空，破壞真空安全閥，空氣進入池內(nèi)將產(chǎn)生爆炸。若是排泥小于進泥，消化池的液位上升，污泥自溢流管溢走，得不到消化處理，如果溢流的管道堵塞或不暢，破壞壓力安全閥，使沼氣逸入大氣，存在沼氣爆炸的危險。最佳進排泥方式為上部進泥底部溢流排泥，該種方式可使泥位保持穩(wěn)定，并保證充分消化的污泥排走。①進排泥控制——排泥第二十七頁，共53頁。消化池上清液排放量和排泥量應等于每次的進泥量，否則消化池工作液位將上升或下降。上清液每次排放量應確定，排放量太少，起不到濃縮消化污泥的作用，排放量太大，會使上清液中固體物質(zhì)濃度太高，回到水區(qū)的固體負荷太大。一般，上清液排放量不超過進泥量的1/4，具體取決于本廠污泥的濃縮分離性能。①進排泥控制——上清液排放第二十八頁，共53頁。②

PH值及堿度控制正常運行時，產(chǎn)酸菌和甲烷菌會自動保持平衡，并將消化液的PH值控制在6.5-7.5之間，堿度一般在1000-5000mg/L(以碳酸鈣計)，由于以下原因，將導致PH及堿度發(fā)生變化。溫度波動太大有機負荷過大水力超負荷甲烷菌中毒第二十九頁，共53頁。③毒物控制入流中工業(yè)廢水成分較高的污水處理廠，其污泥消化系統(tǒng)經(jīng)常會出現(xiàn)中毒問題，中毒問題常常不易察覺。當出現(xiàn)重金屬類型的中毒時，根本的解決方式是控制上游有毒物質(zhì)的排放，加強污染源的管理。常采用的臨時性方法是向消化池內(nèi)投加硫化鈉，使之與重金屬形成沉淀物而去除毒性。第三十頁，共53頁。④加熱系統(tǒng)控制甲烷菌對溫度波動非常敏感，一般應將消化液的溫度波動控制在±1℃內(nèi)，最好控制在0.5℃內(nèi)。溫度的波動與投泥次數(shù)以及每次投泥量有很大的關(guān)系。為了便于加熱系統(tǒng)的控制，投泥控制盡量接近均勻連續(xù)。第三十一頁，共53頁。⑤攪拌系統(tǒng)的控制

良好的攪拌可提供一個均勻的消化環(huán)境，有助于提供消化效果。一般而言，消化池的有效容積僅為池容的70%左右。攪拌是高效消化的最關(guān)鍵操作。目前運行的消化系統(tǒng)絕大部分采用間歇攪拌運行。間歇攪拌運行投泥時應攪拌，保證混合均勻蒸汽加熱時攪拌，防止局部過熱底部排泥不攪拌，上部排泥應攪拌第三十二頁，共53頁。★攪拌效果評價常用的評價方法有縱橫取樣法和示蹤法。取樣法是在消化池的不同位置以及不同深度取泥樣，測定含固量。若效果最不利點與平均值絕對偏差不超過0.5%，說明攪拌效果較好。示蹤法采用放射性同位素或染料做為示蹤劑，測定停留時間分布，若實測停留時間與理論停留時間越接近，說明效果越好。常見的示蹤劑有Na24、氚、LiCl、KCl等等。第三十三頁，共53頁。★攪拌強度控制沼氣攪拌采用沼氣用量控制攪拌強度。沼氣用量由下式計算確定：機械攪拌，一般用攪拌設備的功率控制攪拌強度。攪拌功率由下式確定：常用沼氣用量控制和攪拌功率控制。第三十四頁，共53頁。⑥操作順序與操作周期在消化池日常運行中有五大操作，分別是進泥、排泥、排上清液、攪拌、加熱等等。合理操作順序是排上清液—排泥—進泥—加熱—攪拌等等。總歷時為一個周期，周期越短，說明越接近連續(xù)運行，消化效果就越好。第三十五頁，共53頁。⑦沼氣收集系統(tǒng)控制

沼氣收集系統(tǒng)的運行應能充分適應沼氣產(chǎn)量的變化。沼氣產(chǎn)量計算如下：一般，qa取0.75-1.0m3/kgVSS.第三十六頁，共53頁。（3）消化池的日常管理與維護定期取樣分析（如VFA和ALK），進行工藝控制定期清砂和清渣定期檢查維護加熱系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)定期清洗管道，高壓水清洗及酸清洗。定期進行防腐防滲檢查與處理控制生物泡沫，使沼氣管路暢通冬季采取防凍措施，使消化池和加熱系統(tǒng)有良好的保溫效果。安全運行，做好分析記錄第三十七頁，共53頁。（4）消化池的異常問題分析及排除1）VFA/ALK升高2）產(chǎn)氣量降低3）消化池氣相出現(xiàn)負壓，空氣自真空泵安全閥進入消化池4）消化池壓力增大5）上清夜固含量升高6）消化液溫度降低第三十八頁，共53頁。第三節(jié)污泥脫水第三十九頁，共53頁。污泥脫水

1、概述

污泥脫水的作用是去除污泥中的毛細水和表面附著水，從而縮小其體積，減輕其重量。基本原理：污泥機械脫水是以過濾介質(zhì)兩面的壓力差為推動力，使污泥中的水被強制的通過過濾介質(zhì)，稱為過濾液，而固體被截留在介質(zhì)上，稱為濾餅，從而使污泥達到脫水的目的。污泥脫水有自然干化和機械脫水兩種形式。第四十頁，共53頁。2、機械脫水設備機械脫水設備過濾法脫水設備離心脫水設備帶式壓濾機板框壓濾機真空過濾機過濾法脫水設備第四十一頁，共53頁。◆真空過濾機:是目前使用較為廣泛的一種方法，使用的機械是真空轉(zhuǎn)鼓過濾機，也稱轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機，國內(nèi)使用較多的是GP型轉(zhuǎn)鼓真空過濾機。◆主要應用在初次沉淀污泥和消化污泥的脫水。◆特點是能夠連續(xù)操作，運行平穩(wěn)，可以自動控制。缺點是過濾介質(zhì)緊包在轉(zhuǎn)鼓上，再生與清洗不充分，容易堵塞，影響生產(chǎn)效率，附屬設備多，工序復雜，運行費用高。真空過濾的重要影響因素有工藝和機械兩方面。第四十二頁，共53頁。濾板、濾框和濾布第四十三頁，共53頁。第四十四頁，共53頁。第四十五頁，共53頁。污泥脫水構(gòu)筑物的運行與維護1．污泥調(diào)理是保證脫水效果的重要措施，應控制好污泥調(diào)理的操作環(huán)節(jié)。2．污泥脫水機在運行前，應該先將濾布浸濕，這樣有利于泥餅剝落。3．經(jīng)常檢查脫水機的運行狀態(tài)，針對不正常現(xiàn)象，采取糾偏措施，保證正常運行。4．按照所用脫水機類型的要求，認真做好設備的日常維護保養(yǎng)工作，經(jīng)常檢查脫水機易磨損件的磨損情況，必要時予以更換，如脫水機的轉(zhuǎn)軸、濾布等。5．做好進泥量、泥餅量、污泥含固率、藥劑投加量、能耗等的分析測量與記錄工作。第四十六頁，共53頁。

附：污泥的干化

污泥干化是將脫水污泥通過處理,去除污泥中絕大部分毛細管水,吸附水和顆粒內(nèi)部水的方法.分為自然干化法和烘干法。

1、自然干化自然干化采用污泥干化場，是利用天然的蒸發(fā)、滲濾、重力分離等作用，使泥水分離達到脫水的目的，是污泥脫水中最經(jīng)濟的方法。通過自然干化，污泥的含水率可降低至75％