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第七篇污泥处理与处置技术
第二十二章污泥的处理与利用
第一节概述
一、污泥
  在工业废水和生活污水的处理过程中,通常要截留相当数量的悬浮物质,这些物质统称为污泥固体。形成污泥固体的悬浮物质,可以是废水中早已存在的,也可以是废水处理过程中逐渐形成的。前者如各种自然沉淀池中截留的悬浮物质;后者如生物处理和化学处理过程中,由原来的溶解性物质和胶体物质转化而来的悬浮物质。此外,在进行化学处理时,投加的化学药剂还会带来各种固体物质。污泥固体与水的混合体通称为污泥,但有时把含有机物为主的叫污泥,而把合无机物为主的叫泥渣。
二、污泥的种类和性质
污泥的组成、性质和数量主要取决于废水的来源,同时还和废水处理工艺有密切关系。按废水处理工艺的不同,污泥可分为以下几种:
(1) 初次沉淀污泥  来自初次沉淀池,其性质随废水的成分而异。
(2) 腐殖污泥与剩余活性污泥  来自生物膜法与活性污泥法后的二次沉淀池。前者称腐殖污泥,后者称剩余活性污泥。
(3) 消化污泥  初次沉淀污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥经厌氧消化处理后的污泥。
(4) 化学污泥  用混凝、化学沉淀等化学法处理废水,所产生的污泥称为化学污泥。
污泥的主要特性有以下几方面:
(1) 污泥固体   污泥中的总固体包括溶解物质和不溶解物质两部分。前者叫溶解固体,后者叫悬浮固体。总固体、溶解固体和悬浮固体,又各分为稳定固体和挥发固体。挥发固体是指在600℃下能被氧化,并以气体产物逸出的那部分固体,它通常用来表示污泥中的有机物含量。污泥固体浓度常用mg/L表示,也可用重量百分数表示。
(2) 含水率   污泥中水的百分含量叫含水率。固体百分含量和含水率的关系:固体(%)十水量(%)=100(%),例如固体浓度为7%,则含水率为93%。由于多数污泥都由亲水固体组成,因此含水率一般都很高。不同污泥,其含水率差异很大,对污泥特性有重要影响。
    (3) 污泥比重   污泥比重指污泥的重量与同体积水重量的比值。污泥比重主要取决于含水率和固体的比重。固体比重愈大,含水率愈低,则污泥的比重就愈大。生活污泥及类似的工业污泥的比重一般略大于1。工业污泥的比重往往很大,例如,铁皮沉渣为5~6污泥比重S可按下式计算:
                     (22-1)
式中  —污泥中第项组分的百分含量;
  —污泥中第项组分的比重。 
若污泥仅含有一种固体成分(或者近似为一种成分),且含水率为P(%),则上式可简化如下:
                      (22-2)
式中  —团体比重;
    —水的比重。
城市污泥的S1≈,若含水率为99%,则S=。
(4) 污泥体积与含水率的关系   含水率为P0的污泥,其体为V。;若含水率变为P,则其体积可按下式计算:
                      (22-3) 
当S1与S2及P与P0接近时,可简化为 
                      (22-4)
当城市污泥含水率大于80%时,可按此简化公式计算其污泥体积。由上式可知,含水率由99%降到98%,由97%降到94%,或由95%降到90%,其污泥体积均能减少一倍。由此可见,含水率愈高,降低污泥的含水率对减小其体积愈明显。
三、污泥的数量
废水处理中产生的污泥数量,视废水水质与处理工艺而异。例如,,含水率为95%时,~。每人产生的二次沉淀污泥:(含水率95%,);(含水率96%,);(%,)。
各种污泥量也可根据有关处理工艺流程进行泥料平衡推算,最好是对类似处理厂进行实际测定。污泥的数量是处理构筑物工艺尺寸计算的重要数据。
四、污泥的处理 
污泥含水率高,体积庞大,常含有高浓度有机物,很不稳定,易在微生物作用下腐败发臭,并常常含有病原微生物、寄生虫卵及重金属离子等有害物质,必须进行相应的处理。
污泥处理的主要内容包括稳定处理(生物稳定、化学稳定),去水处理(浓缩、脱水、干化)和最终处置与利用(填地、投海、焚化、湿式氧化及综合利用等)。污泥处理与废水处理相比,设备复杂、管理麻烦、费用昂贵。
第二节污泥的浓缩
一、污泥水的分类与去除方法
  按存在状态的不同,污泥伞可分为四神:游离水、絮体水、毛细水、粒子水。存在于污泥絮体空隙之间的游离水(间隙水),可借助污泥固体的重力沉降可部分分离出余。全体水藏于絮体网络内部,只有靠外力改变絮体结构的形状才能部分分