污泥重力浓缩池设计计算
污泥是水处理过程的副产物,包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。污泥体积约占处
理水量的 0.3%~0.5%左右,如水进行深度处理,污泥量还可能增加 0.5~1 倍。是使污泥减
量、稳定、无害化及综合利用。
(1)
确保水处理的效果,防止二次污染;
(2)
使容易腐化发臭的有机物稳定化;
(3)
使有毒有害物质得到妥善处理或利用;
(4)
使有用物质得到综合利用,变害为利。
(1)按成分不同分:
污泥:以有机物为主要成分。其主要性质是易于腐化发臭,颗粒较细,比重较小(约
为 1.02~1.006),含水率高且不易脱水,属于胶状结构的亲水性物质。初次沉淀池与二次
沉淀池的沉淀物均属污泥。
沉渣:以无机物为主要成分。其主要是颗粒较粗,比重较大(约为 2 左右),含水率
较低且易于脱水,流动性差。沉砂池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物属沉渣。
(2)按来源不同分:
初次沉淀污泥(也称生污泥或新鲜污泥):来自初次沉淀池。
剩余活性污泥(也称生污泥或新鲜污泥):来自活性污泥法后的二次沉淀池。
腐殖污泥(也称生污泥或新鲜污泥):来自生物膜法后的二次沉淀池。
消化污泥(也称熟污泥):生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后的污泥。
化学污泥(也称化学沉渣):用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物。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属离子;投加石灰中和酸性污水
产生的沉渣以及酸、碱污水中和处理产生的沉渣等均称为化学污泥。
(3)城市污水厂污泥的特性见表 8-1
表 8-1 城市废水厂污泥的性质和数量
污泥种类
污泥量 g/
(L.d)
含水率 %
相对密度
比阻 s
2
/g
沉砂池沉渣
0.03(L/m
3
)
60
1.5
初沉池污泥
14~25
95~97.5
1.015~1.02
(1.31~2.11)×10
10
活性污泥法污
泥
7~19
96~98
1.02
2.80×10
10
生物膜法污泥
10~21
99.2~99.6
1.005~1.008
(1)
污泥含水率:污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。
1 污泥中水的存在形式有:
空隙水,颗粒间隙中的游离水,约 70%,可通过重力沉淀(浓缩压密)而分离;
毛细水,是在高度密集的细小污泥颗粒周围的水,由毛细管现象而形成的,约
20%,可通过施加离心力、负压力等外力,破坏毛细管表面张力和凝聚力的作用力而分离;
颗粒表面吸附水和内部结合水,约 10%。表面吸附水是在污泥颗粒表面附着的水分,
起附着力较强,常在胶体状颗粒,生物污泥等固体表面上出现,采用混凝方法,通过胶
体颗粒相互絮凝,排除附着表面的水分;内部结合水,是污泥颗粒内部结合的水分,如
生物污泥中细胞内部水分,无机污泥中金属化合物所带的结晶水等,可通过生物分离或
热力方法去除。
通常含水率在 85%以上时,污泥呈流态;65%~85%时呈塑态;低于 60%时则呈固态。
2 污泥体积、重量及所含固体物浓度之间的关系:
V
1
/V
2
=W
1
/W
2
=(100-p
2
)/(100-p
1
)=C
2
/C
1
(8-1)
式中: p
1
、V
1
、W
1
、C
1
——污泥含水率为 p
1
时的污泥体积、重量与固体物浓度;
p
2
、V
2
、W
2
、C
2
——污泥含水率为 p
1
时的污泥体积、重量与固体物浓度;
说明:式(8-1)适用于含水率大于 65%的污泥。因含水率低于 65%以后,体积内出
现很多气泡,体积与重量不在符合式(8-1)的关系。
例题 8-1:污泥含水率从 97.5%降低至 95%时,求污泥体积。
解:由式(8-1)
V
2
= V
1
(100-p
1
)/(100-p
2
)= V
1
(100-97.5)/(100-95)=(1/2)V
1
可见污泥含水率从 97.5%降低至 95%时,污泥体积减少一半。