1、名師精編優秀資料污泥是水處理過程的副產物，包括篩余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。污泥 體積約占處理水量的 0.3%0.5%左右，如水進行深度處理，污泥量還可能增加 0.51 倍。是使污泥減量、穩定、無害化及綜合利用。（1）確保水處理的效果，防止二次污染；（2）使容易腐化發臭的有機物穩定化；（3）使有毒有害物質得到妥善處理或利用；（4）使有用物質得到綜合利用，變害為利。1）按成分不同分：污泥：以有機物為主要成分。其主要性質是易于腐化發臭，顆粒較細，比重 較小（約為1.021.006）,含水率高且不易脫水，屬于膠狀結構的親水性物質。 初次沉淀池與二次沉淀池的沉淀物均屬污泥。沉渣：以無機物為主要成分。

2、其主要是顆粒較粗，比重較大（約為2左右），含水率較低且易于脫水，流動性差。沉砂池與某些工業廢水處理沉淀池的沉淀物 屬沉渣。（2）按來源不同分：初次沉淀污泥（也稱生污泥或新鮮污泥）：來自初次沉淀池。剩余活性污泥（也稱生污泥或新鮮污泥）：來自活性污泥法后的二次沉淀池。 腐殖污泥（也稱生污泥或新鮮污泥）：來自生物膜法后的二次沉淀池。消化污泥（也稱熟污泥）：生污泥經厭氧消化或好氧消化處理后的污泥。化學污泥（也稱化學沉渣）：用化學沉淀法處理污水后產生的沉淀物。例如, 用混凝沉淀法去除污水中的磷；投加硫化物去除污水中的重金屬離子； 投加石灰 中和酸性污水產生的沉渣以及酸、堿污水中和處理產生的沉渣等均稱為化

3、學污 泥。（3）城市污水廠污泥的特性見表8-1表8-1城市廢水廠污泥的性質和數量污泥種類污泥量g/含水率%相對密度比阻s2/g（L.d）沉砂池沉渣0.03( L/m3)601.5初沉池污泥14259597.51.0151.02(1.312.11)X1010活性污泥法污泥71996981.02102.80X 1010生物膜法污泥102199.299.61.0051.008（1）污泥含水率：污泥中所含水分的重量與污泥總重量之比的百分數稱為污泥 含水率。1污泥中水的存在形式有：空隙水，顆粒間隙中的游離水，約 70%，可通過重力沉淀（濃縮壓密）而分 離；毛細水，是在高度密集的細小污泥顆粒周圍的水，由毛

4、細管現象而形成的， 約20%，可通過施加離心力、負壓力等外力，破壞毛細管表面張力和凝聚力的作 用力而分離；顆粒表面吸附水和內部結合水，約10%。表面吸附水是在污泥顆粒表面附著 的水分，起附著力較強，常在膠體狀顆粒，生物污泥等固體表面上出現，采用混 凝方法，通過膠體顆粒相互絮凝，排除附著表面的水分；內部結合水，是污泥顆 粒內部結合的水分，如生物污泥中細胞內部水分，無機污泥中金屬化合物所帶的 結晶水等，可通過生物分離或熱力方法去除。通常含水率在85%以上時，污泥呈流態；65%85%時呈塑態；低于60%時 則呈固態。2污泥體積、重量及所含固體物濃度之間的關系：V1/V2=W1/W2=（ 100-P2

5、）/（ 100-pi）=C2/C1（ 8-1）式中：P1、V1、W1、C1污泥含水率為P1時的污泥體積、重量與固體物濃度；p2、V2、W2、C2污泥含水率為P1時的污泥體積、重量與固體物濃度；說明：式（8-1）適用于含水率大于65%的污泥。因含水率低于65%以后， 體積內出現很多氣泡，體積與重量不在符合式（8-1）的關系。例題8-1:污泥含水率從97.5%降低至95%時，求污泥體積。解：由式(8-1)V2= Vi (100-P1)/ (100-P2)= Vi (100-97.5) / (100-95) = (1/2) Vi可見污泥含水率從97.5%降低至95%時，污泥體積減少一半。(2) 揮發

6、性固體(或稱灼燒減重)和灰分(或稱灼燒殘渣)：揮發性固體近似地 等于有機物含量；灰分表示無機物含量。(3) 可消化程度：表示污泥中可被消化降解的有機物數量。消化對象：污泥中的有機物。一部分是可被消化降解的(或稱可被氣化，無 機化)；另一部分是不易或不能被消化降解的，如脂肪、合成有機物等。消化程度的計算公式：Rd=1- ( PV2PS1 ) / ( PV1 PS2 ) X 100 (8-2)式中：Rd可消化程度，%;PS1、PS2分別表示生污泥及消化污泥的無機物含量，%；PV1、PV1分別表示生污泥及消化污泥的有機物含量，。消化污泥量的計算公式：Vd= V1 (100-P1) /(100-Pd)

7、 (1- PV1/100) + PV1/100 (1- Rd/100) (8-3)式中：Vd消化污泥量，m3/d;Pd消化污泥含水率，取周平均值；V1生污泥量，m3/d;P1生污泥含水率，取周平均值；PV1生污泥有機物含量，%；Rd可消化程度，取周平均值；(4) 濕污泥比重與干污泥比重：濕污泥重量等于污泥所含水分重量與干固體重量之和。濕污泥比重等于濕污泥重量與同體積的水重量之比值。干固體物質包括有機物(即揮發性固體)和無 機物(即灰分)。確定濕污泥比重和干污泥比重，對于濃縮池的設計、污泥運輸 及后續處理，都有實用價值。經綜合簡化后，濕污泥比重(Y )和干污泥比重(Ys)的計算公式分別為：丫 =

8、 (100 丫 s ) / 丫 s p+ ( 100-p) (8-4)或丫 =25000/250p+ (100-p) (100+1.5py) (8-8)丫 s=250/（100+1.5pv）（8-7）式中：丫一一濕污泥比重；丫 s污泥中干固體物質平均比重，即干污泥比重；p濕污泥含水率，% ；pv污泥中有機物含量，%；/ 5）污泥肥分：污泥中含有大量植物生長所必需的肥分/N、P、K）、微量元素及土壤改良劑（有機腐殖質）。我國城市污水處理廠各種污泥所含肥分見表8-2表8-2我國城市污水處理廠污泥肥分表污泥類別總氮%磷（以P2O5計）%鉀（以心0計）有機物%初沉污泥23130.10.55060活性污

9、泥3.37.70.784.30.220.446070消化污泥1.63.40.60.82530/ 6）污泥重金屬離子含量：污泥中重金屬離子含量，決定于城市污水中工業廢 水所占比例及工業性質。污水經二級處理后，污水中重金屬離子約有50%以上轉 移到污泥中。若污泥作為肥料使用時，要注意重金屬是否超過我國農林業部規定 的農用污泥標準（GB4284-84）。表8-3列舉我國北京、上海、天津、西安、 蘭州、沈陽、黃石等幾個城市污水處理廠污泥中重金屬含量的范圍。表8-3我國城市污水處理廠污泥中重金屬成分及含量重金屬離子名稱Hg汞Cd鎘Cr鉻Pb鉛As砷Zn鋅Cu銅Ni鎳含量范圍4.633.69.28512.

10、4300553013824.15402400560111946047.5農林業部農用污酸性土5560030075500250100泥標準壤 PH/ GB4284-84)V 6.5中性和152010001000751000500200堿性土壤 PH> 6.5(1) 污泥量計算(8-9)1初次沉淀污泥量和二次沉淀污泥量的計算公式:V=1OOCon Q/1000 (100-p) p式中：V初次沉淀污泥量，m3/d ；Q污水流量，m3/d;n 去除率，%;(二次沉淀池n以80%計)C0進水懸浮物濃度，mg/L;P污泥含水率，%;沉淀污泥密度，以1000kg/m3計2剩余活性污泥量的計算公式:Qs

11、=A X/fX r(4-113)式中：Qs每日從系統中排除的剩余污泥量，m3/d ；A X揮發性剩余污泥量(干重)，kg/d;f=MLVSS/MLSS，生活污水約為0.75,城市污水也可同此；Xr回流污泥濃度，g/L O3消化污泥量的計算公式：見公式(8-3) o(2) 污水處理廠干固體物質平衡：污水處理廠內部存在著固體物質的平衡問題，通過固體物質的平衡計算，有 助于污泥處理系統的設計與管理。污水處理廠固體物質平衡的典型計算，可根據 圖8-1進行。(見P332圖8-1)設原污水懸浮物X0為100,初次沉淀池懸浮物去除率以 50%計，二次沉淀 池去除率以80%計，懸浮物總去除率總去除率為 90%

12、。各處理構筑物固體回收 率為：濃縮池為1=90% ;消化池為2=80%;懸浮物減量為rg=30%;機械脫水為 3=95% (預處理所加混凝劑的固體量略去不計)。因此其平衡式為：進入污泥濃縮池的懸浮物量：X1= A X+Xr(8-10)XR=X /2+ X /3+ X /4(8-11)式中：X1進入濃縮池的固體物量；AX初次沉淀池排泥的懸浮物量加二次沉淀池剩余污泥中的懸浮物Xr等于濃縮池上清液含有的懸浮物量 X/ 2，消化池上清液懸浮物量 X3,機械脫水上清液懸浮物量 X / 4的總和。進入消化池的懸浮物量：X2= Xi ri(8-12)濃縮池上清液懸浮物量：X / 2= Xi (1- ri)(

13、8-13)消化池懸浮物減量：G= X2g= Xi rirg(8-14)進入機械脫水設備的懸浮物量：X3= (X2-G) r2(8-15)消化池上清液懸浮物量：X / 3= (X2-G) (1-匕)(8-16)脫水泥餅固體物量：X4= X3 r3機械脫水上清液含有的懸浮物量：X / 4= X3 (1-3)(8-17)回流至沉砂池前的上清液中所含懸浮物總量：Xr=X / 2+ X / 3+ X / 4= Xi (1- rirg-rir2r3+rir2r3rg)(Xi- Xr) / Xi= rirg+rir2r3-rir2r3rg= AX/ X iXi = AX/ rirg+r2r3 (1-rg)

14、(8-18)(1) 污泥輸送的方法：管道輸送(重力管道和壓力管道)；卡車；駁船等。管道輸送：適用于污泥輸送的目的地相當穩定； 污泥的流動性能較好，含水率較 高；污泥所含油脂分成較少，不會粘附于管壁縮小管徑增加阻力； 污泥的腐蝕性 低，不會對管材造成腐蝕或磨損；污泥的流量較大，一般應超過 3om/h。優點, 衛生條件好，沒有氣味與污泥外溢，操作方便并利于實現自動化控制，運行管理 費用低。缺點，一次性投資大，一旦建成后，輸送的地點固定，較不靈活。卡車輸送：適用于中、小型污水處理廠，不受運輸目的地的限制，也不受污泥性 質、含水率的影響，也不需經過中間轉運，可以隨著季節的變化或地點的變化， 把污泥直接

15、運到進行利用或處理的地方。優點，方便靈活。缺點，運費較高。駁船輸送：適用于不同含水率的污泥。優點，靈活方便，運行費用低。缺點，需 設中轉站。對管道、卡車、駁船輸送綜合經濟比較列于表8-4名師精編優秀資料表8-4管道、卡車、駁船輸送綜合經濟比較表建設投資運行管理費輸送1m的成本管道輸送111駁船輸送0.821.302.604.006卡車輸送2.257.0027.034.030注：以管道輸送的建設投資、運行管理費及每輸送 1m距離的成本為“ 1 “單位(2) 污泥輸送設備：輸送污泥用的污泥泵在構造上必須滿足不易被堵塞與磨損，不易受腐蝕等基本條件。常見的有隔膜泵、旋轉螺栓泵、螺旋泵、混流泵、多級柱塞

16、泵和離心泵等。(1) 污泥流動的水力特性：污泥在含水率較高(高于99%)的狀態下，屬于牛頓流體，流動的特性接近 于水流。隨著固體濃度的增高，污泥的流動顯示出半塑性或塑性流體的特性，必須克服初始剪力以后才能開始流動。 污泥流動的下臨界速度約為1.1m/s,上臨界 速度約為1.4 m/s。污泥壓力管道的最小設計流速為 1.02.0 m/so(2) 壓力輸泥管道的沿程水頭損失 (見P336公式(8/9)和表8-4)(3) 壓力輸泥管道的局部水頭損失 (見P337公式(8-20)和表8-5)污泥處理方案的選擇，應根據污泥的性質與數量；投資情況與運行管理費用； 環境保護要求以及有關法律與法規；城市農業發

17、展情況及當地氣候條件等情況， 綜合考慮后選定。(1 )生污泥一濃縮一消化一自然干化一最終處置(2) 生污泥-濃縮一自然干化一堆肥一最終處置(3) 生污泥濃縮消化機械脫水最終處置(4) 生污泥一濃縮一機械脫水一干燥焚燒一最終處置(5) 生污泥濕污泥池一最終處置(6) 生污泥濃縮消化最終處置第(1)、(3)、(6)方案，以消化處理為主體，消化過程產生的生物能即沼氣（或稱消化氣、污泥氣），可作為能源利用，如用作燃料或發電；第（2）、（5） 方案是以堆肥，農用為主，當污泥符合農用肥料條件及附近有農、林、牧或蔬菜 基地時可考慮采用；第（4）方案是以干燥焚燒為主，當污泥不適于進行消化處 理、或不符合農用條

18、件，或受污水處理廠用地面積的限制等地區可考慮采用。焚燒產生的熱能，可作為能源。污泥最終處理方法包括作為肥料施用于農田、 森林、 草地或沙漠改良；填地或投海；作為能源或建材；焚燒等。不同脫水方法及脫水效果列于表8-7表8-7不同脫水方法及脫水效果表脫水方法脫水裝置脫水后含水率%脫水后狀態濃縮法重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮9597近似糊狀自然干化法自然干化場、曬砂場7080泥餅狀機真空吸濾真空轉鼓、真空轉盤等6080泥餅狀械法脫壓濾法板框壓濾機4580泥餅狀水滾壓帶法滾壓帶式壓濾機7886泥餅狀離心法離心機8085泥餅狀干燥法各種干燥設備1040粉狀、粒狀焚燒法各種焚燒設備010灰狀（1）污泥濃縮

19、的目的是降低污泥含水率，減少污泥體積，以利于后續處理與利 用。（2）常用濃縮方法的特點見表8-8表8-8常用污泥濃縮方法及比較濃縮方法優點缺點適用范圍重力濃縮法貯泥能力強，動力消耗小；運行費用低，操作簡便占地面積較大；濃縮效 果較差，濃縮后污泥含 水率咼；易發酵產生臭 氣主要用于濃縮初沉 污泥；初沉污泥和 剩余活性污泥的混 合污泥氣浮濃縮法占地面積小；濃縮效 果較好，濃縮后污泥 含水率較低；能同時 去除油脂，臭氣較少占地面積、運行費用小 于重力濃縮法；污泥貯 存能力小于重力濃縮 法；動力消耗、操作要 求咼于重力濃縮法主要用于濃縮初沉 污泥；初沉污泥和 剩余活性污泥的混 合污泥。特別適用 于濃縮

20、過程中易發 生污泥膨脹、易發 酵的剩余活性污泥 和生物膜法污泥離心濃縮法占地面積很小；處理 能力大；濃縮后污泥 含水率低，全封閉， 無臭氣發生專用離心機價格咼；電耗是氣浮法的10倍；操作管理要求高目前主要用于難以 濃縮的剩余活性污 泥和場地小，衛生 要求高，濃縮后污 泥含水率很低的場 合（1）原理：重力濃縮是一種重力沉降過程，依靠污泥中的固體物質的重力作用 進行沉降與壓密。（2）分類：根據運行情況分為間歇式和連續式兩種。間歇式重力濃縮池：是一種圓形水池，底部有污泥斗。工作時，先將污泥充 滿全池，經靜置沉降，濃縮壓密，池內將分為上清液、沉降區和污泥層，定期從 側面分層排出上清液，濃縮后的污泥從底

21、部泥斗排出。（見P347圖8-15）間歇式濃縮池主要用于污泥量小的處理系統。濃縮池一般不少于兩個，一個工作，另 一個進入污泥，兩池交替使用。連續式重力濃縮池：分為豎流式和輔流式兩種。其運行基本工作狀況及固體 與液體平衡關系（見P339圖8-6）。剩余活性污泥經濃縮池中心管流入，入流污 泥流量及其固體濃度分別以 Qo、Co表示。上清液由溢流堰溢出稱為出流，其流 量與固體濃度分別以 Qe、Ce表示。濃縮污泥從池底排出稱為底流，底流流量與 固體濃度分別以Qu、Cu表示。濃縮池中存在著三個區域，即上部澄清區；中間 阻滯區（當污泥連續供給時，該區的固體濃度基本恒定，不起濃縮作用，但其高 度將影響下部壓縮

22、區污泥的壓縮程度）；下部為壓縮區。單位時間內進入濃縮池的固體重量，等于排出濃縮池的固體重量（上清液所含固體重量忽略不計）。通過濃縮池任一斷面的固體通量，由兩部分組成，一部分是濃縮池底部連續排泥所 造成的向下流固體通量；另一部分是污泥自重壓密所造成的固體通量。連續式重力濃縮池的基本構造（見 P346圖8-12）。其特點是裝有與刮泥機 一起轉動的垂直攪拌柵，能使濃縮效果提高20%以上。因為攪拌柵通過緩慢旋轉 （圓周速度220cm/s），可形成微小渦流，有助于顆粒間的凝聚，并可造成空穴， 破壞污泥網狀結構，促使污泥顆粒間的空隙水與氣泡逸出。（3）設計要點：小型污水處理廠采用方形或圓形間歇式濃縮池；大

23、、中型污水處理廠采用豎 流式和輻流式連續式濃縮池；間歇式濃縮池的主要設計參數是水力停留時間，停留時間由試驗確定。時間過短，濃縮效果差；過長會造成污泥厭氧發酵。無試驗數據時，可按1224h設計。當以濃縮后的濕污泥作肥料時，污泥濃縮和貯存可采用方或圓形濕污泥池， 有效水深采用11.5m,池底坡0.01，坡向一端。連續式濃縮池的主要設計參數有：固體通量和水力負荷。有效水深采用4m, 豎流式有效水深按沉淀部分的上升流速不大于 0.1mm/s進行復核。池容積按濃縮 1016h核算。當采用定期排泥時，兩次排泥間隔可取 8h。濃縮池的上清液應回送初沉池或調節池重新處理。（4）設計計算：濃縮池表面積F:選定固

24、體通量，計算濃縮池表面積 F，s，與用水力負荷計 算的濃縮池表面積F，w進行比較，取其大者。按固體通量，計算濃縮池表面積 F，s （m2）: F，s=Q w /qs按水力負荷計算的濃縮池表面積 F，w （m2）: F，w=Q/qw則 F=max （F，s， F，w）式中：Q 污泥量，m3/d ；w污泥含固量，kg/m3;qs選定的固體通量，kg/ （m2.d）；qw 水力負荷，m3/ （m2.d）；濃縮池有效池容 W和停留時間t:根據確定的池表面積F,計算濃縮池的有 效容積W，,根據W，復核污泥在池中停留時間t，。若t，大于1016h,則修定固體通量，重新計算上述各值，最終確定濃縮池設計表面積

25、F、有效容積 W和停留時間t。計算有效容積 W /( m3): W / =Fb 復核停留時間tx( h): tx = W/ /Q 式中：h2 有效水深，m(5) 運行管理：在濃縮池的運行管理中，應經常對濃縮效果進行評價，并隨時予以調節。濃 縮效果通常用濃縮比(排泥濃度/入流污泥濃度)、固體回收率(濃縮到排泥中的 固體/入流總固體)和分離率(上清液量/入流污泥量)三個指標進行綜合評價。一般來說，濃縮初沉污泥時，濃縮比應大于 2,固體回收率應大于90%;濃縮活 性污泥與初沉污泥組成的混合污泥時，濃縮比大于 2,分離率應大于85%。如果 某一指標低于以上數值，應分析原因，檢查進泥量是否合適，控制的

26、qs是否合 理，濃縮效果是否受到了溫度等因素的影響。(1) 原理：是利用污泥中的固體、液體的比重差，在離心力場所受到的離心力 的不同而被分離。(2) 適用條件：主要用于濃縮剩余活性污泥等難脫水污泥或場地狹小的場合。(3) 離心機的種類：連續式離心機、間歇式離心機、盤式和籃式離心機。(4) 主要參數：入流污泥濃度、排出污泥含固量、固體回收率、高分子聚合物的投加量等。離心機的運行參數列于(P352表8-12)。高濃度有機污泥通過厭氧或好氧消化，污泥中的揮發性固體變為穩定的腐殖 質，同時減少污泥體積60%左右，并改善污泥性狀，控制致病微生物，為污泥的 后續處理做好準備。經濟的污泥處理系統是：厭氧消化

27、處理初沉池污泥；好氧消 化處理剩余活性污泥。表8-10污泥厭氧與好氧消化的比較消化方優點缺點適用條件法厭氧不需曝氣，運行能耗和費用低；可獲得部分能源（沼氣）易產生臭氣；管理水平要求較咼廢水處理廠，規模不限；多采用中溫消化好氧中小規模時，投資少、上 清液中 BOD、SS、NH4-N 均低于厭氧消化，操作管 理簡便；消化池中不加 溫，不產生臭氣供氧消耗的能量大，運行費用高；消化污泥脫水性能差，有機物分解率較低中小規模廢水處理 廠，特別適用于無初 沉池的好氧生物污水 處理廠（1）厭氧消化的機理：1979年，伯力特（Bryant）等人根據微生物的生理種群提出的厭氧消化的三 階段理論，第一階段是在水解與

28、發酵細菌作用下， 使碳水化合物，蛋白質與脂肪 水解與發酵轉化成單糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氫等；第二階段是 在產氫產乙酸菌的作用下，把第一階段的產物轉化成氫、二氧化碳和乙酸；第三 階段是通過兩組生理上不同的產甲烷菌的作用，一組把氫和二氧化碳轉化成甲 烷，另一組是對乙酸脫羧產生甲烷。參與的微生物種類，參與厭氧消化第一階段的微生物包括細菌、原生動物和 真菌，統稱水解與發酵細菌，大多數為專性厭氧菌，也有不少兼性厭氧菌；參與 厭氧消化第二階段的微生物是一群極為重要的菌種產氫產乙酸菌以及同型 乙酸菌；參與厭氧消化第三階段的微生物是甲烷菌一一甲烷發酵階段的主要細 菌，屬于絕對的厭氧菌。（2）厭氧

29、消化的影響因素：影響厭氧消化的主要因素有溫度、生物固體停留時間（污泥齡）與負荷、攪 拌和混合、營養與C/N比、氮的守恒與轉化、有毒物質、酸堿度、PH值和消化液的緩沖作用等。（3）厭氧消化池池形：厭氧消化池池形，（見P361圖8-26）。圓柱形，池徑一般為6M35M，池總 高與池徑之比取0.81.0,池底、池蓋傾角一般取15° 20°,池頂集氣罩直徑取 2M5M，高1M3M。蛋形一般用于大型消化池，容積可達到10000M3以上，攪拌充分、均勻，無死角，污泥不會在池底固結；池內污泥的表面積小，即使生 成浮渣，也容易清除；在池容相等的條件下，池子總表面積比圓柱形小，故散熱 面積小

30、，易于保溫；蛋形的結構與受力條件最好，如采用鋼筋混凝土結構，可節 省材料；防滲水性能好，聚集沼氣效果好。（4）厭氧消化池的構造與設計：消化池的構造主要包括污泥的投配、 排泥及溢流系統，沼氣排出、收集與貯 氣設備，攪拌設備及加溫設備等。投配、排泥：溢流系統：保持沼氣室壓力恒定。常用的形式有倒虹管式、大氣壓式和水封 式等。沼氣的收集與貯氣設備：攪拌設備：使池內污泥溫度與濃度均勻，防止污泥分層或形成浮渣層，緩沖 池內堿度，從而提高污泥分解速度。主要有泵加水射器攪拌、聯合攪拌法和沼氣 攪拌。加溫設備：加溫的目的是維持消化池的消化溫度（中溫或高溫），使消化能有效地進行。加溫的方法有用熱水或蒸汽直接通入消

31、化池或通入設在消化池內的 盤管進行間接加溫。（計算見P364366）消化池的容積計算：為了防止檢修時全部污泥停止厭氣處理， 消化池數量應 兩座或兩座以上。消化池的有效容積V=Sv/S式中：Sv新鮮污泥中揮發性有機物重量，kg/d;3S揮發性有機物負荷，中溫消化用 0.61.5kg/（ m.d）,高溫消化用 2.02.8 kg/（ m3.d）；3V消化池的有效容積，m。（5）厭氧消化的應用：兩級厭氧消化，根據消化過程沼氣產生的規律進行設計。目的是節省污泥加 溫與攪拌所需的能量。P367例題8-7兩相厭氧消化，根據消化機理進行設計。目的是使各相消化池具有更適合于 消化過程三個階段各自的菌種群生長繁

32、殖的環境。（6）消化池的運行與管理：消化污泥的培養與馴化：逐步培養法、一次培養法。正常運行的化驗指標：正常運行的控制參數：新鮮污泥投配率、消化溫度、攪拌時間、排泥效果和 沼氣氣壓等。消化池發生異常現象時的管理：表現在產氣量下降，上清液水質惡化等。(1) 好氧消化的機理：利用微生物的內源呼吸作用分解有機物。(2) 好氧消化池的構造：(見P373圖8-33)(3) 設計參數：水力停留時間(20°C下)，剩余活性污泥1015d;剩余活性污泥+初沉污泥 1525d。污泥濃度，為達到消化池內的充分混合和必要的溶解氧濃度， 限制濃縮污泥 濃度在2%3%。濃縮池的固體負荷不應超過 2449 kg/

33、 (m2.d)。消化池的揮發 性固體負荷 1.64.8 kgVSS/ (m3d)。污泥溫度，好氧消化為放熱反應，池內溫度稍高于入池污泥溫度，大致為 2025C。當溫度低于20C時，水力停留時間將大為延長，PH值隨之下降。需氧量，分解污泥中有機物的需氧量約為2kgO2/kgVSS，為保持混合液12mg/L的氧濃度，充氣量按1520L/min.m3MLSS和2040L/min.m3池容計算。 擴散裝置采用大氣泡曝氣器，氧轉移率 5%8%。池型和池數，采用分格式矩形池或圓形池。池數不少于兩座。矩形池有效水 深35m，長和水深比取12。超高(防泡)0.91.2m。攪拌所需能量，用機械曝氣器2040W/

34、m3。(4) 好氧消化池容積(V)計算：V=Q°X°/S(m3)式中：Q0進入好氧消化池生污泥量，m3/d;X0污泥中原有生物可降解揮發性固體濃度，g.VSS/L;33S有機負荷，kg.VSS/ (m .d)，取 0.382.24 kg.VSS/ (m .d)。(5) 好氧消化需空氣量的計算：好氧消化所需空氣量應滿足兩方面的需要：其一是滿足細胞物質自身氧化所需，當活性污泥進行好氧消化時，滿足自身氧化需氣量為0.0150.02m3/(min.m3), 當為初次沉淀污泥與活性污泥混合時，滿足自身氧化需氣量為0.0250.03 m3/ min.m3);其二是滿足攪拌混合需氣量，當

35、為活性污泥時，需氣量為0.020.04m機械脫水前的預處理：預處理的目的是改善污泥脫水性能，提高機械脫水效果與機械脫水設備的生 產能力。預處理的方法有化學調節法、熱處理法、冷凍法及淘洗法等。 機械脫水的基本原理： 其基本原理是以過濾介質兩面的壓力差作為推動力，使污泥水分被強制通過/ （min.m3）,當為混合污泥時，需氣量為不少于0.06 m3/ （min.m3）。可見，后者大于前者，故工程設計中，以滿足攪拌混合所需空氣量計算（1）沼氣的性質：厭氧消化產生的沼氣，可稱為生物能，是一種無色氣體，主要成分CH4,CO2,并含有少量的H2S, CH4的燃燒值為3500040000kj/m3,沼氣的燃

36、燒值隨 CH4含量而異。（2）沼氣的主要用途：沼氣可作為家庭生活燃料，每日每人約需 1.5m3；作為鍋爐燃料，加溫消化 池污泥；作為化工原料，沼氣中 CO2可制造干冰，CH4可制CC14或炭黑；利用 沼氣發電并利用冷卻水與鍋爐廢氣加溫污泥。（3）沼氣的凈化：沼氣凈化主要包括脫硫、除濕和過濾。脫硫：沼氣作為能源利用時，要求 H2S的濃度低于0.015% （合0.188g/m3）, 否則對輸氣管道、利用設備（如鍋爐、沼氣發動機等）有腐蝕作用。方法有干式 脫硫、濕式脫硫和用水噴淋洗脫等。除濕：水分與沼氣中的 H2S產生氫硫酸腐蝕管道和設備；水分凝聚在檢查 閥、安全閥、流量計、調節器等設備的膜片和隔膜

37、上影響其準確性；水分能增大 管路的氣流阻力；水分能降低沼氣的熱值。采用的方法是在管道低點設凝水器， 冷凝水定期排除。過濾：沼氣中常攜帶一些雜質，尤其在消化池運行初期或消化狀態不穩定時 雜質較多。因此進入內燃機前一般應采取過濾措施。濾網可設在沼氣管路上，一 些發動機在設備內部也設有濾網，應定期清洗。過濾介質，形成濾液；而固體顆粒被截留在介質上，形成濾餅。造成壓力差推動力的方法有：依靠污泥本身厚度的靜壓力（如干化場脫水）； 在過濾介質的一面造成負壓（如真空吸濾脫水）；加壓污泥把水分壓過介質（如 壓濾脫水）；造成離心力（如離心脫水）。（3）機械脫水的方法：機械脫水的方法有真空吸濾法、壓濾法和離心法等

38、。（1）主要構筑物是干化場：干化場分為自然濾層干化場和人工濾層干化場。自然濾層干化場適用于自然土質滲透性能好， 地下水位低的地區；人工濾層 干化場在干燥、蒸發量大的地區，采用由瀝青或混凝土鋪成的不透水層而無濾水 層的干化場，依靠蒸發脫水。（2）自然干化的機理：干化場脫水主要依靠滲透、蒸發與撇除。影響干化場脫水的因素有氣候條件 和污泥性質等。（3）干化場的設計：干化場設計的主要內容是確定總面積與分塊數。干化場的總面積決定于面積污泥負荷一一單位干化場面積每年可接納的污泥量。面積負荷的數值與當地氣候及污泥性質有關。干化場的分塊數，為了使每次排入干化場的污泥有足夠的干化時間，并能均勻地分布在干化場上以

39、及鏟除泥餅的方便，干化場的分塊數最好大致等于干化天 數，如干化天數為8天，則分為8塊，每次排泥用1塊。每塊干化場的寬度與鏟 泥餅的機械與方法有關，一般用 610米。表8-11各種脫水方法的比較方法優點缺點適用范圍機板框壓濾濾餅含固率高；固間歇操作，過濾其他脫水設備不適用的械機：體回收率咼；藥品能力較低；基建場合；需要減少運輸、脫間歇脫水消耗少，濾液清澈設備投資大干燥或焚燒費用；降低水液壓過濾填埋用地的場合帶式壓濾機：連續脫水機械擠壓機器制造容易，附 屬設備少，投資、 能耗較低；連續操 作，管理簡便，脫 水能力大聚合物價格貴， 運行費用高；脫 水效率不及板框 壓濾機特別適合于無機性污泥 的脫水；

40、有機粘性污泥 脫水不適宜米用離心機：連續脫水離心力作用基建投資少，占地 少；設備結構緊湊； 不投加或少加化學 藥劑；處理能力大 且效果好；總處理 費用較低；自動化 程度咼，操作簡便、 衛生國內目前多采用 進口離心機，價 格昂貴；電力消 耗大；污泥中含 有砂礫，易磨損 設備；有一定噪 聲不適于密度差很小或液相密度大于固相的污泥脫水自然干化污泥干化床；間歇運行自然蒸發和滲透基建費用低，設備 投資少；操作簡便， 運行費用低，勞動 強度大占地面積大、衛 生條件差；受污 泥性質和氣候影 響大用于滲透性能好的污泥 脫水；氣候比較干燥的 地區，多雨地區不宜建 于露天；用地不緊張或 環境衛生條件允許的地 區干

41、燥是進一步去除毛細水，使含水率降至 10%30%。焚燒則是去除吸附水 和內部水，使含水率降至零，有機物氧化為 CO2、H2O和灰，S、N、金屬、鹵 素和其他元素都被轉變成各種最終產物。適用于各種有機污泥和廢液。焚燒是徹底的處理方法，可回收熱量，但其設 備投資和運行費用較大。一般，當脫水污泥有利用價值時才采用干燥；對難以利 用和脫水的污泥，或當填埋等處置受到限制時，才采用焚燒。表8-14污泥加熱干燥器的比較種類熱空氣溫度C干燥時間MIN干化污泥含水率%尾氣臭味尾氣含灰干燥器構造占地回轉窯干燥器12054030321020較低低較簡單較大多層干燥器810較低低復雜中急聚干燥器110530<110較低高較簡單小Sevar干燥器801505080510低無簡單大表8-15各種焚燒裝置的比較種類燃燒溫度C尾氣污染間歇運行時的啟動時間H爐子壽命A維修次數次/A爐子結構設備投資%占地轉回窯700800有2451較復雜100100多層爐760870有241023復雜507075流化床700850無立即150簡單355565干燥器的干