污廢水處理設(shè)施運行管理

關(guān)于污廢水處理設(shè)施運行管理污泥的基本概念污泥的貯存與運輸污泥濃縮污泥消化沼氣的應(yīng)用污泥脫水和干化污泥的干燥與焚燒污泥的處置與利用第七章污泥處理和處置第2頁,共100頁，2024年2月25日，星期天一、污泥的基本概念大綱要求掌握污泥的來源、分類；掌握污泥的性質(zhì)指標；掌握污泥處理的目標。第3頁,共100頁，2024年2月25日，星期天1.污泥的來源、分類：

按來源不同分為：初次沉淀污泥；剩余污泥與腐殖污泥；消化污泥；化學污泥；按成分不同分為：有機污泥；無機污泥。第4頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥的性質(zhì)指標含水率：單位質(zhì)量污泥中所含水分的百分數(shù)V1/V2=W1/W2=100-p2/(100-p1)=c2/c1p—污泥含水率V—污泥體積W—污泥重量c—固體物濃度適用條件：含水率在65%以上。第5頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥的性質(zhì)指標（濕）污泥的比重：污泥重量與同體積水重量之比污泥的比阻：單位過濾面積上，單位質(zhì)量干污泥所受到的過濾阻力毛細吸水時間：污泥中的水在吸水紙上滲透距離為１cm所需的時間。揮發(fā)性固體（VSS）：有機物含量，灼燒減重灰分（NVSS）：無機物含量，灼燒殘渣第6頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥的性質(zhì)指標污泥的可消化程度：可消化降解：分解為水、甲烷、二氧化碳不可消化降解：脂肪、纖維素等污泥的肥分：氮、磷、鉀、有機質(zhì)、微量元素污泥的衛(wèi)生學指標：病原微生物數(shù)量第7頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥的性質(zhì)指標第8頁,共100頁，2024年2月25日，星期天污泥中水分的存在形式及其性質(zhì)污泥中的水分：空隙水：占70%——濃縮、脫水毛細水：占20%——機械脫水、干化、熱處理表面吸附水：混凝內(nèi)部水：

——干化、焚燒第9頁,共100頁，2024年2月25日，星期天污泥對環(huán)境的危害有機物污染污泥中有機污染物主要有苯、氯酚、多氯聯(lián)苯(PCBs)、多氯二苯并呋喃和多氯二苯并二噁英(PCDD/F)等。污泥中含有的有機污染物不易降解、毒性殘留長，這些有毒有害物質(zhì)進入水體與土壤中將造成環(huán)境污染。病原微生物污染污水中的病原微生物和寄生蟲卵經(jīng)過處理會進入污泥，污泥中病原體對人類或動物的污染途徑包括：①直接與污泥接觸；②通過食物鏈與污泥直接接觸；③水源被病原體污染；④病原體首先污染了土壤，然后污染水體。第10頁,共100頁，2024年2月25日，星期天污泥對環(huán)境的危害重金屬污染在污水處理過程中，70%～90%的重金屬元素會通過吸附或沉淀而轉(zhuǎn)移到污泥中。其它危害污泥對環(huán)境的二次污染還包括污泥鹽份的污染和氮、磷等養(yǎng)分的污染。污泥鹽分含鹽量較高，破壞植物養(yǎng)分平衡，甚至對植物根系造成直接的傷害；在降雨量較大地區(qū)且土質(zhì)疏松土地上大量施用富含氮、磷等的污泥之后，當有機物的分解速度大于植物對氮、磷的吸收速度時，氮、磷等養(yǎng)分就有可能隨水流失而進入地表水體造成水體的富營養(yǎng)化，進入地下引起地下水的污染。第11頁,共100頁，2024年2月25日，星期天3.污泥處理的目標減量化；穩(wěn)定化；無害化；資源化。第12頁,共100頁，2024年2月25日，星期天4.污泥處理系統(tǒng)

污泥污泥濃縮污泥消化污泥脫水污泥處置上清液消化液濾液污水處理系統(tǒng)污泥濃縮階段：重力、離心、氣浮污泥消化階段：厭氧、好氧污泥脫水階段：自然干化、機械脫水污泥處置階段：填埋、焚燒、堆肥、建材第13頁,共100頁，2024年2月25日，星期天污泥處置的相關(guān)標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中規(guī)定的污泥農(nóng)用時污染物控制標準限值。第14頁,共100頁，2024年2月25日，星期天污泥處置的相關(guān)標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中規(guī)定的污泥穩(wěn)定化控制的指標。城鎮(zhèn)污水處理廠污泥應(yīng)進行污泥脫水處理，脫水后污泥含水率應(yīng)小于80%。第15頁,共100頁，2024年2月25日，星期天污泥處置的相關(guān)標準“污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術(shù)導則“（征求意見稿）中涉及的污泥處置主要包括土地利用和焚燒。土地利用主要用于園林、綠地、林業(yè)、土壤修復及改良等。在導則中明確規(guī)定污泥土地利用部分不包括農(nóng)用。焚燒污泥焚燒主要包括單獨焚燒和混合焚燒。第16頁,共100頁，2024年2月25日，星期天二、污泥的貯存與運輸掌握貯存的目的、方式及運輸方式污泥的貯存貯存目的： 平衡污泥產(chǎn)量的波動，為后續(xù) 處理工序提供均勻的進料條件。貯存方式：短期貯存：沉淀池、污泥濃縮池、消化池單獨貯存：混合池、貯存池第17頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥的輸送輸送方式的選擇：污泥含水率的大小污泥的利用途徑管道輸送：運送距離<10km;

固體含量<5%。（流速、管徑、泵的選擇）汽車、駁船運送：距離較遠；脫水或干化后污泥第18頁,共100頁，2024年2月25日，星期天污泥泵站污泥泵站：提升比污水黏度大的污泥。集泥池與泵房分開不設(shè)格柵集泥池容積：初沉池或消化池一次排泥量；活性污泥5分鐘回流量污泥泵：低黏度污泥：離心污水泵、潛污泵、螺旋泵高黏度污泥：螺桿泵第19頁,共100頁，2024年2月25日，星期天IS系列單級單吸式離心泵第20頁,共100頁，2024年2月25日，星期天Sh(SA)系列單級雙吸式離心泵臥式立式第21頁,共100頁，2024年2月25日，星期天QW型潛水排污泵第22頁,共100頁，2024年2月25日，星期天螺桿泵第23頁,共100頁，2024年2月25日，星期天螺旋泵第24頁,共100頁，2024年2月25日，星期天隔膜泵轉(zhuǎn)子泵第25頁,共100頁，2024年2月25日，星期天三、污泥濃縮掌握污泥濃縮的目的掌握重力濃縮法工作原理、運行方式、工藝控制條件、運行效果檢測評價、日常維護及異常問題的分析。熟悉氣浮濃縮法原理和優(yōu)缺點熟悉離心濃縮法原理和優(yōu)缺點第26頁,共100頁，2024年2月25日，星期天1.污泥濃縮的基本概念濃縮的目的：降低污泥含水率、污泥體積；降低后續(xù)處理設(shè)施的建設(shè)和運行費用濃縮運行效果的評價指標濃縮比：f=Cu/Ci

Cu—排泥濃度，kg/m3Ci—入流污泥濃度，kg/m3第27頁,共100頁，2024年2月25日，星期天1.污泥濃縮的基本概念固體回收率：η=QuCu/(QiCi)×100%Qu—排泥量，m3/dQi—入流污泥量，m3/d分離率：F=Qe/Qi=1-η/f Qe—上清液量，m3/d第28頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥濃縮方法、原理、優(yōu)缺點重力濃縮法氣浮濃縮法離心濃縮法工作原理利用重力分離污泥中的固體和水初沉污泥剩余污泥利用氣泡附著在污泥顆粒周圍，減小污泥比重，形成污泥上浮剩余污泥利用離心力分離污泥中的固體和水剩余污泥運行方式間歇運行連續(xù)運行回流加壓溶氣氣浮轉(zhuǎn)盤式螺旋卸料筐式離心機第29頁,共100頁，2024年2月25日，星期天間歇運行污泥濃縮池主要工藝參數(shù)：濃縮時間：9-12h第30頁,共100頁，2024年2月25日，星期天連續(xù)運行污泥濃縮池第31頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥濃縮工藝控制條件重力濃縮法氣浮濃縮法離心濃縮法工藝參數(shù)固體負荷：

30-60kg/(m2.d)濃縮時間：>12h污泥含水率：進99.2-99.6%

出97-98%有效水深：4m刮泥機外緣線速度

1-2m/min進泥量水力負荷混凝劑投加回流比壓力加壓水量氣量刮泥速度處理能力污泥含水率固體回收率混凝劑投量第32頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥濃縮方法、原理、優(yōu)缺點重力濃縮法氣浮濃縮法離心濃縮法優(yōu)點貯存污泥能力大操作簡易運行費低電耗低濃縮后污泥含水率低占地較小臭氣少除去沙礫濃縮后污泥含水率低占地面積小幾乎無臭氣缺點占地面積大會產(chǎn)生臭氣工作不穩(wěn)定生物除磷工藝不應(yīng)采用運行費高電耗高貯存污泥能力小操作繁瑣電耗高設(shè)備維修量大第33頁,共100頁，2024年2月25日，星期天3.重力濃縮池的日常維護及時清除浮渣、清洗池壁、出水堰保證污泥混合均勻防止污泥厭氧上?。杭铀?，加入二沉池出水長時間未排泥或結(jié)冰，嚴禁開啟污泥濃縮機定期沖刷防惡臭定期防腐處理第34頁,共100頁，2024年2月25日，星期天4.重力濃縮池常見的異常問題、產(chǎn)生原因和解決對策

現(xiàn)象產(chǎn)生原因解決對策污泥上浮氣泡逸出集泥不及時適當提高濃縮機轉(zhuǎn)速排泥不及時，排泥量太小及時排泥因進泥量太小，停留時間太長，污泥厭氧上浮加氧化劑Cl2,O3減少運行池數(shù)污泥在初沉池已腐敗加強初沉池排泥操作第35頁,共100頁，2024年2月25日，星期天4.重力濃縮池常見的異常問題、產(chǎn)生原因和解決對策現(xiàn)象產(chǎn)生原因解決對策排泥濃度太低，濃縮比太小進泥量太大降低入流污泥量排泥太快降低排泥速率進泥口深度不合適，入流擋板或?qū)Я魍裁撀溆枰愿脑旎蛐迯蜏囟韧蛔儯肓魑勰嗪搪释蛔?，沖擊時進泥調(diào)整運行工況第36頁,共100頁，2024年2月25日，星期天四、污泥消化

大綱要求熟悉以下內(nèi)容：污泥消化的目的及原理；污泥厭氧消化法的類型和特點；污泥厭氧消化系統(tǒng)的組成消化池的日常維護；污泥厭氧消化影響因素；污泥厭氧消化池的異常問題分析。第37頁,共100頁，2024年2月25日，星期天1.污泥消化的目的及原理

厭氧消化原理：利用兼性菌和厭氧菌進行厭氧生化反應(yīng)，分解有機物，使污泥穩(wěn)定化。污泥消化目的：使有機物質(zhì)穩(wěn)定化；減少污泥體積；減少污泥中病原體數(shù)量；易于脫水。第38頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥消化的類型

低負荷消化法高負荷消化法兩相污泥消化法運行方式不加熱不設(shè)攪拌間歇操作HRT=30-60d加熱設(shè)攪拌連續(xù)運行HRT=10-15d第一級:高負荷消化第二級:低負荷消化優(yōu)缺點池內(nèi)分層;溫度不均勻;有效容積小池內(nèi)不分層;溫度:中溫、低溫;負荷高投資和占地面積大適用范圍小型污水處理廠大中型污水處理廠第39頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥消化的類型第40頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥消化的類型第41頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2.污泥消化的類型第42頁,共100頁，2024年2月25日，星期天3.污泥厭氧消化系統(tǒng)的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)第43頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（1）消化池分為定容式（固定蓋式）；動容式（移動蓋式）。定容式消化池池型第44頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（2）進排泥系統(tǒng)第45頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（3）攪拌系統(tǒng)

機械攪拌水力攪拌沼氣攪拌第46頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（4）加熱系統(tǒng)池內(nèi)加熱第47頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（4）加熱系統(tǒng)池外加熱第48頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（5）集氣系統(tǒng)氣柜：低壓浮蓋式濕式氣柜

6-10h儲氣量氣路：壓力控制；除濕脫硫阻火通氣報警第49頁,共100頁，2024年2月25日，星期天4消化池的運行管理（1）消化污泥的培養(yǎng)與馴化逐步培養(yǎng)法邊投泥邊加溫至設(shè)計量，培養(yǎng)一步培養(yǎng)法投泥至設(shè)計量再加溫，培養(yǎng)第50頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（2）消化池的日常維護取樣分析；清砂與清渣；攪拌、加熱、保溫系統(tǒng)維護；消化池結(jié)垢；泡沫控制；消化池停運檢查與處理（防腐防滲）；安全運行。第51頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（3）污泥厭氧消化池的異常問題分析

VFA/ALK升高水力超負荷；有機物投配超負荷；攪拌效果不好；溫度波動太大；存在毒物。第52頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（3）污泥厭氧消化池的異常問題分析

產(chǎn)氣量降低有機物投配負荷太低；甲烷活性降低。消化池出現(xiàn)負壓排泥量大于進泥量；壓縮機的出氣管路出現(xiàn)泄露；堿性藥劑投加過量；抽氣量大于產(chǎn)氣量。第53頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（3）污泥厭氧消化池的異常問題分析

消化池壓力增大進泥量大于排泥量；沼氣管路阻力增大；產(chǎn)氣量大于用氣量。上清液含固量升高，排泥濃度降低上清液排放量太大；上清液排放太快；出現(xiàn)短路。第54頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（3）污泥厭氧消化池的異常問題分析

消化液溫度降低熱源供應(yīng)不足；一次投泥量太大；混合攪拌不均勻。第55頁,共100頁，2024年2月25日，星期天工程實例

廈門第二污水處理廠設(shè)有3座蛋形消化池，工作溫度33～35℃，污泥停留時間21d，單池有效容積8120m3。攪拌：采用螺旋漿攪拌，導流筒導流；套管式熱交換器換熱；熱水型沼氣鍋爐加溫。進入蛋形消化池的污泥量為1160m3/d，污泥含水率95%，污泥消化總的電耗為2916kW.h/d，即消化處理單位體積污泥的比能耗為5kW.h/m3(50.3kW.h/tDS)。第56頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第57頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第58頁,共100頁，2024年2月25日，星期天污泥發(fā)酵技術(shù)好氧發(fā)酵是在有氧條件下，好氧微生物對污泥進行分解、轉(zhuǎn)化并生產(chǎn)出發(fā)酵產(chǎn)品的生物轉(zhuǎn)化過程。好氧發(fā)酵通過生物反應(yīng)實現(xiàn)污泥減量化和穩(wěn)定化。好氧發(fā)酵基本流程第59頁,共100頁，2024年2月25日，星期天陽光棚發(fā)酵槽

第60頁,共100頁，2024年2月25日，星期天五沼氣的應(yīng)用大綱要求掌握以下內(nèi)容：沼氣的組成；沼氣系統(tǒng)的組成。第61頁,共100頁，2024年2月25日，星期天1沼氣的組成CH455-69%;CO2~30%;H2;N2O2H2S0.01~0.02%CmHn熱值：5000~6000kcal/m3第62頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2沼氣系統(tǒng)的組成

集氣室；輸配系統(tǒng)；防腐、除濕：低點冷凝水的引出凈化單元；脫硫（干法濕法）、過濾儲氣柜；低壓（0.01-0.03MPa）中壓（0.4-0.6MPa）阻火器:濕式：水封干式：鋁網(wǎng)阻火器用氣設(shè)備第63頁,共100頁，2024年2月25日，星期天3沼氣的綜合利用沼氣發(fā)動機：驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電；驅(qū)動鼓風機和泵；廢熱加熱污泥。

沼氣發(fā)電熱量回收流程沼氣鍋爐廢氣燃燒器：沼氣系統(tǒng)最大產(chǎn)量設(shè)計第64頁,共100頁，2024年2月25日，星期天4沼氣系統(tǒng)的運行管理沼氣的調(diào)度；氣柜的管理；消化池的維護；定期檢查安全閥和負壓防止閥；定期排冷凝水；定期清洗阻火器和過濾器；定期更換脫硫塔填料；定期防腐處理。第65頁,共100頁，2024年2月25日，星期天工程實例?？谑邪咨抽T污水處理廠處理規(guī)模30萬t/d；污泥處理工藝采用了厭氧消化池。4個圓柱形消化池，總?cè)莘e為24000m3，沼氣攪拌。T=35℃、污泥停留時間=25d、有機物降解率為50%；產(chǎn)氣量:8520m3/d。安裝沼氣發(fā)動機2臺，每臺116～388kw(負荷為30％～100％)；發(fā)電機2臺，每臺351kw。實際運行中，投人消化池中每立方米污泥的產(chǎn)氣量約4.5～6m3。2臺沼氣發(fā)電機組于2006年2月正式投人運行。2006年2、3、4月發(fā)電量相當于污水處理廠內(nèi)平均用電量的27%，每月可節(jié)省電費約15～18萬元。沼氣發(fā)動機產(chǎn)生的廢熱用于加熱消化池中的污泥。第66頁,共100頁，2024年2月25日，星期天工程實例北京高碑店污水處理廠高碑店污水處理廠設(shè)計處理污水100萬m3/d，污泥產(chǎn)量4000m3/d(含水率97%)；采用二級中溫厭氧消化工藝。污泥經(jīng)過濃縮后，含水率96%，進入消化池。一級消化池有加熱和攪拌，二級消化池不加熱也不攪拌。運行溫度為33～35℃。一期采用沼氣攪拌，二期采用機械攪拌，同時設(shè)有循環(huán)泵攪拌作為輔助攪拌方式。沼氣儲柜為一期設(shè)干式球罐和濕式氣柜；二期為低壓濕式三屜螺旋式升降式鋼結(jié)構(gòu)。脫硫裝置：一二期分別采用干式脫硫和濕式脫硫。干式脫硫塔為填料塔；濕式脫硫采用氫氧化鈉堿液噴淋。高碑店消化池的有機物分解率平均為36%。一期采用“沼氣內(nèi)燃機＋余熱回收＋發(fā)電機組”，機械功率513kW，熱功率約600kW；發(fā)電機發(fā)電容量470kW，廠內(nèi)并網(wǎng)。二期工程采用“沼氣內(nèi)燃機＋余熱回收＋發(fā)電機組”機械功率約710kW，熱功率約850kW；發(fā)電機發(fā)電容量652kW；余熱回收裝置熱媒介質(zhì)為軟化水，使用泥水熱交換器給消化池污泥加熱。第67頁,共100頁，2024年2月25日，星期天六污泥的脫水大綱要求掌握以下內(nèi)容：污泥脫水的目的；污泥機械脫水原理；污泥機械脫水設(shè)備性能的考核指標；污泥壓濾機工作原理、類型；帶式壓濾機的日常維護和異常問題分析。第68頁,共100頁，2024年2月25日，星期天1脫水的目的降低含水率； 濃縮消化后污泥含水率95~96%；脫水后污泥含水率60~85%。降低污泥體積。脫水后污泥體積減少至原來的1/5~1/10。第69頁,共100頁，2024年2月25日，星期天2污泥的機械脫水（1）機械脫水的原理以過濾介質(zhì)兩面的壓力差作為推動力，污泥中的水分通過過濾介質(zhì)形成濾液，固體顆粒被截留在介質(zhì)上形成濾餅。（2）脫水方法真空吸濾脫水壓濾脫水離心脫水第70頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（3）污泥的調(diào)理化學調(diào)理混凝劑：石灰、鐵鹽、鋁鹽助凝劑：聚丙烯酰胺（PAM）物理調(diào)理

加熱、冷凍惰性助濾劑水力調(diào)理（淘洗）第71頁,共100頁，2024年2月25日，星期天（4）常用的機械脫水設(shè)備真空過濾機壓濾機離心脫水機污泥機械脫水設(shè)備性能的考核指標：產(chǎn)率（kg/h.m2）；固體回收率。第72頁,共100頁，2024年2月25日，星期天真空過濾機第73頁,共100頁，2024年2月25日，星期天真空轉(zhuǎn)鼓工藝流程第74頁,共100頁，2024年2月25日，星期天板框壓濾機第75頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第76頁,共100頁，2024年2月25日，星期天帶式壓濾機對置滾壓式帶式壓濾機第77頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第78頁,共100頁，2024年2月25日，星期天帶式壓濾機水平滾壓式帶式壓濾機第79頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第80頁,共100頁，2024年2月25日，星期天影響帶式壓濾機脫水效果的主要因素

助濾劑的種類和用量濾帶行走速度壓榨壓力濾帶沖洗第81頁,共100頁，2024年2月25日，星期天離心脫水機第82頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第83頁,共100頁，2024年2月25日，星期天第84頁,共100頁，2024年2月25日，星期天污泥脫水新技術(shù)機器種類泥餅水分(％)比能耗(kW.h/tDS)沖洗水量m3/h投資費用螺旋壓榨式脫水機77％12.8少高滾壓式污泥脫水機60～75.5％15.7少高全自動板框壓濾機－－少高第85頁,共100頁，2024年2月25日，星期天螺旋壓榨式脫水機螺旋壓榨脫水機獨有的特點是通過調(diào)節(jié)螺桿的旋轉(zhuǎn)速度，可調(diào)節(jié)泥餅含固率與處理量。污泥含水率可降到80%以下，污泥回收率在95%以上。螺旋壓榨式脫水機能耗比普通脫水機低，螺旋壓榨式脫水機體積小占地面積少，結(jié)構(gòu)簡單采用自動化控制技術(shù)，與其它型式脫水機相比，操作容易，維護簡單。第86頁,共100頁，2024年2月25日，星期