城市污水处理厂污泥的调理.ppt

1、 污泥调理的目的污泥调理的目的污污泥泥调调理理是是为为了了提提高高污污泥泥浓浓缩缩脱脱水水效效率率的的一一种种预预处处理理方方法法，目目的的是是为为了了经经济济地地进进行行后后续续处处理理而而有有计计划划地地改改善善污污泥泥的的性性质质。有有机机质质污污泥泥（包包括括初初沉沉污污泥泥、腐腐殖殖污污泥泥、活活性性污污泥泥及及消消化化污污泥泥）均均是是以以有有机机微微粒粒为为主主体体的的悬悬浊浊液液，颗颗粒粒大大小小不不均均匀匀且且很很细细小小，具具有有胶胶体体特特性性。由由于于和和水水有有很很大大的的亲亲和和力力，可可压压缩缩性性大大，过过滤滤比比阻阻抗抗值值也也大大，因因而而过过滤滤脱脱水水性

2、性能能较较差差。其其中中活活性性污污泥泥由由各各类类粒粒径径胶胶体体颗颗粒粒组组成成，过过滤滤比比阻阻抗抗值值高高，脱水更为困难。脱水更为困难。5.2.2 5.2.2 污泥的调理污泥的调理一一般般认认为为，进进行行机机械械脱脱水水的的污污泥泥，其其比比阻阻抗抗值值在在（0.10.4）109 S2/g之之间间较较为为经经济济，但但各各种种污污泥泥的的比比阻阻抗抗值值均均大大于于此此值值(见见表表5.3)。因因此此，为为了了提提高高污污泥泥的的过过滤滤、脱脱水水性性能能，有有必必要要对对污污泥泥进行调理。进行调理。污泥的调理方法主要有洗涤（淘汰调节、水力调理）、加污泥的调理方法主要有洗涤（淘汰调节

3、、水力调理）、加药（化学调节）、热处理及冷冻熔融法（物理调理）。以药（化学调节）、热处理及冷冻熔融法（物理调理）。以往主要采用洗涤法和以石灰铁盐、铝盐等无机混凝剂为主往主要采用洗涤法和以石灰铁盐、铝盐等无机混凝剂为主要添加剂的加药法。近年来，高分子混凝剂得到广泛应用，要添加剂的加药法。近年来，高分子混凝剂得到广泛应用，并且后两者方法也受到重视。特别在以污泥作为肥料再利并且后两者方法也受到重视。特别在以污泥作为肥料再利用时，为了不使有效成分分解，采用冷冻熔融是有益的。用时，为了不使有效成分分解，采用冷冻熔融是有益的。在有液化石油气废热可供利用时，用冷冻熔融法更为有利。在有液化石油气废热可供利用时

4、，用冷冻熔融法更为有利。选定上述调理工艺时，必须从污泥性状、脱水的工艺、有选定上述调理工艺时，必须从污泥性状、脱水的工艺、有无废热可利用及整个处理、处置系统的关系等方面综合考无废热可利用及整个处理、处置系统的关系等方面综合考虑决定。虑决定。污泥的调理方法污泥的调理方法污泥的洗涤污泥的洗涤污污泥泥的的洗洗涤涤适适用用于于消消化化污污泥泥的的预预处处理理，洗洗涤涤可可以以节节省省加加药药（混凝剂）用量，降低机械脱水的运行费用。（混凝剂）用量，降低机械脱水的运行费用。污污泥泥加加药药调调节节所所用用的的混混凝凝剂剂，一一部部分分消消耗耗于于挥挥发发性性固固体体（中中和和胶胶体体有有机机颗颗粒粒），一

5、一部部分分消消耗耗于于污污泥泥水水中中溶溶解解的的生生化产物。化产物。生生物物泥泥经经过过厌厌氧氧消消化化，使使挥挥发发性性固固体体含含量量降降低低，但但在在污污泥泥厌厌氧氧消消化化的的甲甲烷烷发发酵酵期期，会会同同时时产产生生钙钙、镁镁、铵铵的的重重碳碳酸酸盐盐，使使消消耗耗于于液液相相组组分分的的混混凝凝剂剂数数量量激激增增。污污泥泥水水的的重重碳碳酸酸盐盐碱碱度度的的浓浓度度可可由由数数百百mg/Lmg/L增增加加到到200020003000 3000 mg/Lmg/L。按按固固体体量量计计算算，碱碱度度增增加加了了6060倍倍以以上上。所所以以消消化化污污泥泥直直接接投投加加混混凝凝剂

6、剂是是很很不不经经济济的的，需需要要进进行行污污泥泥的的洗洗涤涤处处理理，洗洗涤涤用用水水为为污污泥泥的的2 25 5倍倍，目目的的就就是是降降低低碱碱度度，节节省省混混凝凝剂剂用用量量。一一般般情情况况下下，经经洗洗涤涤以以后后，混混凝凝剂剂的的消消耗耗量量可可节节省省50%50%80%80%。洗洗涤涤水水可可用用二二次次沉沉淀淀池池出出水水或或河河水水，污污泥泥洗洗涤涤过过程程包包括括用用洗涤水稀释污泥、搅拌、沉淀分离、撇除上清液洗涤水稀释污泥、搅拌、沉淀分离、撇除上清液。洗洗涤涤工工艺艺可可分分为为单单级级洗洗涤涤、两两级级或或多多级级串串联联洗洗涤涤等等多多种种形形式式。其其中中两两级

7、级串串联联逆逆流流洗洗涤涤效效果果最最好好，其其工工艺艺流流程程见见图图5.65.6。由由于于大大小小不不同同的的颗颗粒粒有有不不同同的的沉沉降降速速度度及及有有机机微微粒粒的的亲亲水水性性，故故污污泥泥洗洗涤涤能能去去除除部部分分有有机机微微粒粒，还还能能降降低低污污泥泥的的粘粘度度，提提高高污污泥泥浓浓缩缩、脱脱水水效效果果。但但是是当当循循环环用用水水时时，有有机机微微粒粒会会逐逐渐渐在在水水中中富富集集。故故洗洗涤涤后后上上清清液液BODBOD5 5与与悬悬浮浮物物浓浓度度常常高高达达2000 2000 mg/Lmg/L以以上上，必必须须回回流流到到污污水水处处理理厂厂处处理理，不能直

8、接排放。不能直接排放。此此外外，洗洗涤涤水水会会将将污污泥泥中中的的氮氮带带走走，降降低低污污泥泥肥肥效效。所所以以当当污污泥泥用用作作土土壤壤改改良良剂剂或或肥肥料料时时，不不适适宜宜采采用用洗洗涤涤工工艺艺。对对浓浓缩缩生生污污泥泥进进行行洗洗涤涤的的效效果果较较差差，可可采采取取直直接接加加药药进进行行调理。调理。加药调理加药调理加药调理的原理就是在污泥中加入助凝剂、混凝剂等化学加药调理的原理就是在污泥中加入助凝剂、混凝剂等化学药剂，促使污泥颗粒絮凝，改善其脱水性能。药剂，促使污泥颗粒絮凝，改善其脱水性能。加加药药调调理理(化化学学调调理理)采采用用得得较较为为普普遍遍，其其实实质质是是

9、向向污污泥泥中中投投加加各各种种絮絮凝凝剂剂，使使污污泥泥形形成成颗颗粒粒大大、孔孔隙隙多多和和结结构构强强的的滤滤饼饼。无无机机调调理理剂剂有有三三氯氯化化铁铁、三三氯氯化化铝铝、硫硫酸酸铝铝、聚聚合合铝铝等等；有有机机调调理理剂剂有有聚聚丙丙烯烯酰酰胺胺等等。无无机机调调理理剂剂价价廉廉易易得得，但但用用量量大大，pHpH值值的的影影响响大大；而而有有机机调调理理剂剂则则与与之之相相反反。综综合应用合应用2323种絮凝剂，混合投配或依次投配，能提高效能。种絮凝剂，混合投配或依次投配，能提高效能。混凝原理混凝原理由由于于污污泥泥中中的的固固体体颗颗粒粒是是水水合合物物，细细小小而而带带电电，

10、所所以以污污泥泥会会形形成成一一种种稳稳定定地地胶胶体体悬悬浮浮液液，使使污污泥泥中中固固体体和和水水的的分分离离比比较较困困难难。因因此此，要要解解决决固固液液分分离离，就就必必须须要要破破坏坏污污泥泥胶胶体体的的稳稳定定性性。加加药药处处理理可可以以减减少少离离子子和和水水分分子子的的亲亲合合力力，使使粒粒子子可可以以得得失失电电子子或或共共享享电电子子。实实际际上上，废废水水中中的的全全部部分分散散相相粒粒子子都都带带负负电电，造造成成相相互互之之间间的的静静电电排排斥斥，以以维维持持其稳定地分散体系。其稳定地分散体系。分分散散相相微微粒粒和和分分散散介介质质带带着着相相反反符符号号的的

11、电电荷荷而而形形成成双双电电层层。双双电电层层分分为为两两个个部部分分：吸吸附附层层和和漫漫散散层层，统统称称为为漫漫散散双双电电层层。根根据据这这种种双双电电层层模模式式，表表面面带带负负电电的的微微粒粒，其其外外部部周周围围是是集集中中了了阳阳离离子子的的双双电电层层。两两个个相相同同电电荷荷微微粒粒接接近近时时，由由于于静静电电斥斥力力大大于于范范德德华华力力而而不不能能相相结结合合形形成成大大颗颗粒粒。要要使使胶胶体体颗颗粒粒相相互互凝凝聚聚，必必须须设设法法中中和和污污泥泥颗颗粒粒所所带带电电荷荷，并取消或压缩被颗粒吸附着的双电层厚度并取消或压缩被颗粒吸附着的双电层厚度。混凝原理混凝

12、原理由由于于各各类类混混凝凝剂剂产产生生的的离离子子常常常常带带正正电电荷荷，与与带带负负电电荷荷的的污污泥泥颗颗粒粒互互相相吸吸引引并并中中和和，使使电电荷荷减减小小，从从而而降降低低了了斥斥力力并并在在范范德德华华力力的的作作用用下下克克服服静静电电斥斥力力而而凝凝聚聚。同同时时，加加入入混混凝凝剂剂后后，污污泥泥中中的的离离子子浓浓度度增增加加，通通过过正正负负电电荷荷的的静静电电吸吸引引，使使粒粒子子迅迅速速靠靠近近，破破坏坏压压缩缩双双电电层层厚厚度度，也也促促使使颗颗粒凝聚长大，从而改善其脱水沉降性能。粒凝聚长大，从而改善其脱水沉降性能。混凝剂混凝剂通通常常，所所用用的的混混凝凝剂

13、剂的的离离子子价价越越高高，对对中中和和胶胶体体电电荷荷量量及及压压缩缩双双电电层层厚厚度度也也越越有有利利。所所以以铝铝盐盐、铁铁盐盐及及高高聚聚合合度度混混凝剂的混凝效果是比较好的。凝剂的混凝效果是比较好的。在在各各类类混混凝凝剂剂中中，无无机机混混凝凝剂剂的的主主要要作作用用是是中中和和电电荷荷、压压缩缩双双电电层层、降降低低斥斥力力，一一般般铁铁盐盐或或铝铝盐盐加加入入污污泥泥后后会会形形成成带带正正电电荷荷离离子子，即即FeFe3+3+或或AlAl3+3+，往往往往易易水水解解形形成成氢氢氧氧化化物物絮絮体体而而促促进进混混凝凝作作用用。故故混混凝凝效效果果与与pHpH有有很很大大关

14、关系系，例如以铝盐作为混凝剂时：pH小于4时，铝成为Al3+3+的状态；pH大于4时，生成Al8(OH)204+4+和Al6(OH)53+3+等带正电荷高价氢氧化物聚合体，有利于中和污泥颗粒的负电荷及加强吸附作用；pH在8.2以上时，氢氧化铝明显地溶解成为铝酸离子AlO2-而丧失了混凝作用。因此，铝盐作为混凝剂，污泥的pH在57之间效果最好。高铁盐要求的pH以57时的混凝效果较好，可以迅速形成Fe(OH)3絮体。亚铁盐作为混凝剂时，最适宜的pH范围是8.79.6。通通常常同同时时使使用用石石灰灰以以调调整整到到适适当当的的pHpH值值范范围围。此此外外，石石灰灰还还起起到到除除臭臭、杀杀菌菌，

15、使使污污泥泥易易于于过过滤滤及及稳稳定定化化等等作作用用。石石灰灰一一般般不不单单独独作作为为混混凝凝剂剂，投投加加石石灰灰主主要要起起助助凝凝作作用用，补补给给OHOH-,以以中中和和铁铁盐盐所所造造成成的的酸酸性性，改改良良滤滤饼饼从从过过滤滤介介质质上上剥剥离的性能。离的性能。添添加加无无机机药药剂剂的的工工序序有有利利于于真真空空脱脱水水或或加加压压脱脱水水，然然而而存存在在着着以以下下不不足足：由由于于添添加加百百分分之之几几到到20%20%的的金金属属盐盐和和5%5%25%25%的的石石灰灰，需需增增加加设设备备并并使使滤滤饼饼数数量量增增加加，不不利利于于进进一一步步处处理理和和

16、利利用用；从从药药剂剂中中带带入入有有害害物物质质，在在焚焚烧烧污污泥泥时时，CaCa2+2+会会使使CrCr3+3+氧氧化化为为毒毒性性更更大大的的CrCr6+6+；石石灰灰粉粉尘尘会会影影响响工工作作环环境境；Ca(OH)Ca(OH)2 2分解会耗热，降低滤饼热值，不利于焚烧处理。分解会耗热，降低滤饼热值，不利于焚烧处理。高分子混凝剂中和污泥胶体颗粒的电荷及压缩双电层这两高分子混凝剂中和污泥胶体颗粒的电荷及压缩双电层这两个作用，与无机电解质混凝剂相同。个作用，与无机电解质混凝剂相同。高分子混凝剂的混凝特点在于：由于它们的长分子，可构高分子混凝剂的混凝特点在于：由于它们的长分子，可构成污泥颗粒之间的成污泥颗粒之间的“架桥架桥”作用，并且能形成网状结构，作用，并且能形成网状结构，起到网罗作用，促进凝聚过程，故能提高脱水性能。特别起到网罗作用，促进凝聚过程，故能提高脱水性能。特别是改性后的高分子聚合电解质，架桥作用更强。因非离子是改性后的高分子聚合电解质，架桥作用更强。因非离子型的链是卷曲的，变性后，极性基团被拉长展开，增强了型的链是卷曲的，变性后，极性基团被拉长展开，增强了架桥与吸附能