1、污泥學(xué)習(xí)資料第一部分：污泥的種類(lèi)及特性一、污泥的定義及來(lái)源1、污泥是污水處理過(guò)程所產(chǎn)生的固體沉淀物質(zhì)。2、由于各類(lèi)污泥的性質(zhì)變化較大，分類(lèi)是非常必要的，其處理和處置也是不同的。根據(jù)其來(lái)源，可以劃分為：(1) 市政污泥：主要指來(lái)白污水廠的污泥，這是數(shù)量最大的一類(lèi)污泥。此外，白來(lái)水廠的污泥也來(lái)白市政設(shè)施， 可以歸入這一類(lèi)。(2) 管網(wǎng)污泥:來(lái)白排水收集系統(tǒng)的污泥。(3) 河湖淤泥：來(lái)白江河，湖泊的污泥。(4) 工業(yè)污泥：來(lái)白各種工業(yè)生所產(chǎn)生的固體與水、 油、化學(xué)污染、有機(jī)質(zhì)的混合物。3、在非特指環(huán)境下，污泥一般指市政排水污泥。二、污泥的產(chǎn)生1、廢水的處理是由一系列物理化學(xué)和生物處理過(guò)程組成的：(1

2、) 沉淀(使用或不使用化學(xué)絮凝劑)、過(guò)濾、濾清(2) 通過(guò)微生物進(jìn)行好氧和厭氧處理，產(chǎn)生有機(jī)復(fù)合物(3) 生化脫氮和脫磷(4) 消化處理并產(chǎn)生沼氣2、在廢水凈化過(guò)程中，廢水中的污染物經(jīng)生化降解集中去除。生物處理可將大部分有機(jī)污染物降解為水和氣體(好氧處理產(chǎn)生CO2'O2,厭氧處理產(chǎn)生CH4為住的氣體)，金屬污染物(包括重金屬)則不能 處理而集中到污泥中。3、污水中的污染物和營(yíng)養(yǎng)成分在大量繁殖的細(xì)菌作用下，在化學(xué)藥劑的作用下形成聚集，逐漸增大的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)最終在水中沉淀下來(lái)， 形 成污泥。污泥是經(jīng)各級(jí)污水處理后產(chǎn)生的固形物， 是污水處理廠不可 避免的副產(chǎn)品。三、污泥的分類(lèi)1、初沉污泥：是一級(jí)

3、處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥，也就是在初沉池中沉 淀下來(lái)的污泥。含水率一般為 96% 98%。2、剩余污泥：指生化處理等二級(jí)處理過(guò)程中排放的污泥，含水率一 般為99.2%以上。3、消化污泥：是指初沉污泥、剩余污泥經(jīng)消化處理后達(dá)到穩(wěn)定、無(wú)害 化的污泥，其中的有機(jī)物大部分被消化分解，因而不易腐敗，同時(shí)污 泥中的寄生蟲(chóng)卵和病原微生物被殺滅。4、化學(xué)污泥：指絮凝沉淀和化學(xué)深度處理過(guò)程中的污泥，如石灰法去除磷、酸堿廢水中和以及電解法等產(chǎn)生的沉定物。四、污水污泥的特性1、物理特性污泥組成為水中懸浮固體經(jīng)不同方式膠結(jié)凝聚而成，結(jié)構(gòu)松散，形狀不規(guī)則，比表面積與孔隙率極高（孔隙率大于 99%）,含水率 高，脫水性差。外

4、觀上具有類(lèi)似絨毛的分支于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。2、化學(xué)特性生物污泥以微生物為主體，同時(shí)包括混入生活污水泥沙、纖維、 動(dòng)植物殘?bào)w等固體顆粒以及可能吸附的有機(jī)物、金屬、病菌、蟲(chóng) 卵等物質(zhì)。污泥中也含有植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的氮、磷、鉀及維持 植物正常生長(zhǎng)發(fā)育的多種微量元素和能改良土壤結(jié)構(gòu)的有機(jī)質(zhì) .3、污泥中水分的存在形式機(jī)器性質(zhì)(1) 表面吸附水：是由于表面張力的作用吸附在污泥顆粒表面的 水分。(2) 間隙水：是污泥顆粒包圍的游離水分，一般占污泥含水量65% 85%,這部分水是污泥濃縮的主要對(duì)象。(3) 毛細(xì)結(jié)合水：是污泥顆粒之間或顆粒裂隙中由于毛細(xì)作用與顆粒直之間結(jié)合在一起的水分，占污泥總含水量約15% 25%

5、。濃縮作用不能講將毛細(xì)結(jié)合水分離，分離毛細(xì)結(jié)合水需要較高的 機(jī)械作用力和能量，如真空過(guò)濾、離心分離和擠壓可去除這部分 水分。(4) 內(nèi)部結(jié)合水：是包含在污泥中微生物細(xì)胞體內(nèi)的水分，含量多少與污泥中微生物細(xì)胞體所占比例有關(guān)。 去除這部分水分必須 破壞細(xì)胞膜，使細(xì)胞液滲出，由內(nèi)部結(jié)合水變?yōu)橥獠恳后w，內(nèi)部 結(jié)合水一般只占污泥中總含水量約 10%左右。4、污泥中有機(jī)質(zhì)的特性及作用(1)污泥中有機(jī)質(zhì)含量高約 35%50%,容易腐化發(fā)酵、發(fā)臭、 并且顆粒細(xì)小，密度小，呈膠體結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)。污泥膠體顆粒 一般多很細(xì)小，而且由于表面化學(xué)反應(yīng)，離子之間形成共價(jià)健或吸 附其它離子等原因往往帶有負(fù)電荷。(2) 污

6、泥含有能夠改良土壤結(jié)構(gòu)的有機(jī)物及腐殖質(zhì)，所含有的有 機(jī)物和腐殖質(zhì)是一種有價(jià)值的有機(jī)肥料。(3) 污泥中的有機(jī)質(zhì)含量隨季節(jié)的不同，其組成有所變化，夏低 冬局。第二部分：污泥調(diào)理一、污泥調(diào)理的類(lèi)型1、污泥調(diào)理分為化學(xué)調(diào)理法、物理調(diào)理法、生物調(diào)理法三大類(lèi)。其 中化學(xué)調(diào)理法由于調(diào)節(jié)效果好，操作簡(jiǎn)單。運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，因 此受到普遍歡迎。2、化學(xué)調(diào)理法又稱(chēng)化學(xué)調(diào)節(jié)，即加入一定量的調(diào)節(jié)劑，在污泥膠體顆粒表面起化學(xué)反應(yīng)，中和污泥顆粒電荷，曾大凝聚力及污泥的粒徑，從而使水從污泥顆粒表面分離出來(lái)。二、調(diào)理藥劑的種類(lèi)1、常用的化學(xué)調(diào)理劑分無(wú)機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑。2、無(wú)機(jī)絮凝劑包括三氯化鐵、三氯化鋁、硫酸鋁及聚合氯

7、化鋁等。3、有機(jī)絮凝劑包括陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、兩性離子聚丙烯酰胺等。三、調(diào)理藥劑的作用機(jī)理1、化學(xué)調(diào)理法其實(shí)質(zhì)是向污泥中投入各種絮凝劑，使污泥形成顆粒大、空隙多和結(jié)構(gòu)強(qiáng)的泥餅，以利于過(guò)濾操作。一般認(rèn)為，絮凝劑對(duì)膠體粒子的作用包括：靜電中和、吸附橋架、卷掃凝聚三種。(1)靜電中和的基本原理是：膠體表面帶有負(fù)電荷，當(dāng)絮凝劑在水中的組分靠近膠粒表面或被吸附到膠粒表面上時(shí)， 即可使膠粒表面的 負(fù)電荷減少或消失，使膠?；ハ嗯鲎舶l(fā)生凝聚。(2) 吸附橋架的基本原理是：有機(jī)高分子絮凝劑伸展在水中的線性聚合物分子鏈上的活性基團(tuán)與膠體表面以氫鍵或其他方式結(jié)合，通過(guò)橋架方式將多個(gè)膠體粒子束縛在聚合物分子的活性鏈和基

8、團(tuán)上。(3) 卷掃凝聚的基本原理是：鋁鹽鐵鹽等投加量超過(guò)這些金屬的氫 氧化物溶解度時(shí)，生成凝聚狀氧化物，具有網(wǎng)狀表面結(jié)構(gòu)，并且?guī)в?一定正電荷量，具有一定靜電粘附能力。膠體粒子在沉淀物生成同時(shí) 被粘附網(wǎng)捕，迅速被掃卷到沉淀物中而沉淀?；瘜W(xué)調(diào)節(jié)是這三種作用綜合的結(jié)果，只是不同絮凝劑起不同作用。2、絮凝沉淀法是選用無(wú)機(jī)絮凝劑(如聚合氯化鋁)或有機(jī)高分子絮 凝劑(聚丙烯酰胺，PAM)配制成水溶液加入污水中，使會(huì)產(chǎn)生壓縮 雙電層，使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性， 膠粒物相互凝聚使微粒增 大，形成絮凝體、磯花。絮凝體長(zhǎng)大到一定體積后即在重力作用下脫 離水相沉淀，從而去除廢水中的大量懸浮物，從而達(dá)到處理的效

9、果。3、 有機(jī)高分子絮凝劑(聚丙烯酰胺，PAM)的作用包括兩個(gè)方面：(1) 利于其高分子上所帶電荷與污泥顆粒所帶電荷相反，正負(fù)電荷中和后使之脫穩(wěn)。(2) 利用其分子的長(zhǎng)鏈條作用把許多細(xì)小污泥顆粒吸附并纏結(jié)在一 起，結(jié)成較大的顆粒。4、由于污泥膠體可阿力帶有負(fù)電荷，而陽(yáng)離子型絮凝劑的絮凝作用 是有吸附架橋作用和電荷中和作用兩種機(jī)理產(chǎn)生的， 可以中和污泥中 更多的膠體，使的出水上清液的濁度更低。目前使用較多的是聚丙烯 酰胺類(lèi)陽(yáng)離子絮凝劑。5、調(diào)節(jié)效果的好壞與調(diào)節(jié)劑種類(lèi)、投加量以及環(huán)境因素有關(guān)。為提 高分離效果，污泥調(diào)質(zhì)中還使用一類(lèi)不起混凝作用的助凝集， 如石灰、 硅澡土、木屑、粉煤灰等。助凝劑的作

10、用是調(diào)節(jié)污泥的ph值或提供形成絮體的骨科，改善污泥顆粒的結(jié)構(gòu)，曾強(qiáng)混凝劑的混凝作用。四、影響化學(xué)調(diào)節(jié)絮凝效果的因素1、污泥的組成。主要是指有機(jī)物和無(wú)機(jī)物含量的比例，隨著污泥中 有機(jī)物含量的曾加，高分子絮凝劑投加量按比例曾加。2、絮凝劑種類(lèi)。不同的絮凝劑性能不同，無(wú)機(jī)絮凝劑所形成的絮體 密度較大，需要藥劑量大，適合活性污泥的調(diào)節(jié)，但是會(huì)曾加污泥脫 水的設(shè)備容量和污泥數(shù)量；有機(jī)高分子絮凝劑投加量少，形成絮體大、 強(qiáng)度高、不易破碎、不會(huì)增加泥餅量，但是價(jià)格貴。3、投加量。無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑多存在最佳投加量，小于或大 于最佳投加量絮凝效果多不好。4、ph值。當(dāng)污泥呈中性時(shí)，污泥的結(jié)合水會(huì)大量曾加，

11、不利于脫水， 因此，應(yīng)將ph值調(diào)節(jié)至8.5。加入石灰主要起調(diào)節(jié)ph值和骨架作用， 同時(shí)利用石灰的不溶物起污泥餅的骨架作用，使污泥餅保持多空性， 以利于提高污泥脫水的速度。5、溫度變化。溫度變化對(duì)無(wú)機(jī)物絮凝劑的絮凝效果影響較大，對(duì)有 機(jī)絮凝劑的絮凝效果影響較小。6、藥劑投加順序。投加幾種絮凝劑時(shí)，不同的投加順序?qū)π跄Ч?也有影響。7、攪拌時(shí)間時(shí)間的控制。每加入一種藥劑都必須控制一定的攪拌時(shí)間，使其反應(yīng)完全。第三部分：污泥含水率知識(shí)一、定義：一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于污泥含水率的概念，我們將污泥看成是由絕干物 質(zhì)與水分兩部分組成的，其相關(guān)的定義如下：1、污泥的含水量：污泥中的水分的含量，以質(zhì)量或體積為單位

12、（如：公斤、噸、立方米等）。2、污泥的含水率：污泥中的水分占污泥總質(zhì)量或體積的百分比， 以相對(duì)數(shù)表示（）。3、污泥的含固量：污泥中的絕干物質(zhì)的含量，以質(zhì)量為單位（如: 公斤、噸等）4、污泥的含固率：污泥中的絕干物質(zhì)占污泥總質(zhì)量或體積的百分 比，以相對(duì)數(shù)表示（）。二、含水率測(cè)定的原理及方法1、原理：污泥的水分測(cè)定一般使用加熱干燥法，是將污泥試樣加熱并恒溫至105 C并持續(xù)一定的時(shí)間，使污泥內(nèi)的水分完全蒸發(fā)，使污 泥達(dá)到無(wú)水分的絕干狀態(tài)，通過(guò)對(duì)污泥加熱前后的質(zhì)量對(duì)比， 得出污 泥的含水量及含固量，通過(guò)公式計(jì)算出污泥的含水率及含固率。2、方法：取樣后先稱(chēng)重，然后在烘箱里 105 C烘3小時(shí)左右，稱(chēng)重

13、， 記下數(shù)據(jù)；繼續(xù)烘2小時(shí)后再稱(chēng)，直到稱(chēng)得的重量不變，稱(chēng)為達(dá)到恒 重。3、計(jì)算方法：含水量=原重-恒重；含固量=恒重4、注意事項(xiàng)：提高烘干溫度可以縮短烘干時(shí)間，但是溫度多高容易 導(dǎo)致污泥中的有機(jī)物分解揮發(fā)或碳化燒焦，試驗(yàn)數(shù)據(jù)將會(huì)發(fā)生偏差, 因此烘干溫度不得超過(guò)120C .三、計(jì)算公式(1)含水率=(3)含水率=(5)含水量=含水量污泥質(zhì) X100%量1-含固率污泥質(zhì)量x含水率含水量含固量x污泥質(zhì)100%耳1-含水率污泥質(zhì)量X含固率含固量含固率(2)含固率=(4)含固率=(6)含固量=(8)污泥質(zhì)量(7)污泥質(zhì)量= 含水率四、污泥含水率的換算污泥在不同的工序會(huì)有不同的含水率及含固率，但是污泥的含固量在處理過(guò)程中是不變的。因此在得知污泥的重量及含水率的條件 下，可以在不同含水率下污泥的質(zhì)量。計(jì)算過(guò)程：得知含水率-計(jì)算含固率(公式4)-計(jì)算含固量(公式6)-確定污泥新的含水率下的含固率(公