固體廢物的處理與處置-在線瀏覽
2025-05-09 04:59本頁面
【正文】 Solid Waste 武漢 科技學(xué)院 環(huán)境 與城建 學(xué)院 2022 張大捷 污泥的濃縮與脫水 第四章 污泥的濃縮與脫水 Thickening and dehydration/dewatering of sludge 污泥的濃縮與脫水 ? 定義：由廢水凈化處理產(chǎn)生的液體或半固態(tài)液體 。 ? 廣義：包括柵渣 、 沉渣 、 浮渣 、 固體和生物固體 。 ? WEF（ Water Environment Federation） 定義： – “ 生物固體 ” （ Biosolid） ——經(jīng)過無害化處理后 ， 如消化和堆肥 ， 可利用的有機固體； – “ 污泥 ” （ Sludge） ——未經(jīng)無害化處理的有機固體 。它比普通水有較大的粘滯性，較小的能動性和不同的密度 。它是土中其它類型水的來源。 污泥的濃縮與脫水 ? 毛細(xì)水 ? 由于毛細(xì)力的作用而充滿巖石毛細(xì)空隙中的水稱毛細(xì)水。 表面張力 土中孔隙 細(xì)水通道 自由水上升 毛細(xì)管水 重力 污泥的濃縮與脫水 土壤類型 粗砂 中砂 細(xì)砂 亞砂土 亞粘土 粘土 最大上升高度(cm) 2~4 12~35 35~120 120~350 350~650 650~1200 不同的 土壤 其毛細(xì)上升高度不同，毛細(xì)水上升的高度可用下式計算 ： kH D? 式中， H k —— 毛細(xì)上升高度， mm ； D —— 孔隙直徑裂隙寬度， mm 。 1. 沸石水 ? 以水分子（ H2O）形式存在于礦物晶格空隙之中 ? 方沸石（ Na2Al2Si4O12?nH2O）中所含的水是沸石水 ? 常溫下當(dāng)濕度下降時，所含的水可從沸石中逸出 2. 結(jié)晶水 ? 以水分子的形式進(jìn)入礦物的結(jié)晶格架并成為某些礦物的組成成分 ? 礦物加熱到 400℃ 以上可分離（ CaSO4?2H2O） 3. 結(jié)構(gòu)水 ? 以 H+和 OH形式存在于礦物結(jié)晶格架中的水，在礦物中并不保持水分子（ H2O）結(jié)構(gòu) ? 白云母（ KAl2[AlSi3O10]OH2），白云母只有加熱到400℃ 以上， H+和 OH才能分離出來 污泥的濃縮與脫水 污泥的濃縮與脫水 污泥中的水分及其分離方法 （ 一 ） 間隙水 ? 約占污泥水分的 70％ 左右 。 （ 二 ） 毛細(xì)管結(jié)合水 ? 約占污泥水分的 20％ 左右 。 （ 三 ） 表面吸附水 ? 約占污泥水分的 7％ 左右 。 （ 四 ） 內(nèi)部水 ? 約占污泥水分的 3％左右。 污泥的濃縮與脫水 ? 按碳（ C）、氫（ H）、氧（ O）、氮（ N）、硫（ S）、氯（ Cl）六種元素的構(gòu)成關(guān)系 ? 化學(xué)組成（或化合物組成、分子結(jié)構(gòu)組成） ①毒害性有機物組成 ? PCBs、 PAHs等 ②有機生物質(zhì)組成 ? 可溶性糖類、纖維素、木質(zhì)素、脂肪、蛋白質(zhì) ③有機官能化合物組成 ? 醇、酸、酪、醚、芳香化合物、各種烴類 ④微生物組成 ? 致病菌、病毒、寄生蟲卵和有害昆蟲卵等 污泥的濃縮與脫水 ①污泥的毒害性無機物組成 – 砷（ As）、鎘（ Cd）、鉻（ Cr）、汞（ Hg）、鉛（ Pb）、銅（ Cu）、鋅（ Zn）和鎳（ Ni） 8種元素 ②污泥植物養(yǎng)分組成 – 氮（ N）、磷（ P）、鉀（ K） – NH3N、 NO2N、 NO3N和 OrgN – 顆粒 P和溶解性 P – 速效 K和非速效 K ③污泥的無機礦物組成 – 鐵（ Fe）、鋁（ Al）、鈣（ Ca）、硅（ Si）元素的氧化物和氫氧化物 污泥的濃縮與脫水 二、污水污泥的性質(zhì)和特點 ? 污泥的性質(zhì)主要包括： 1. 物理性質(zhì) – 含水率、含固率 – 密度 – 脫水性能與污泥比阻 2. 化學(xué)性質(zhì) – 揮發(fā)性固體和灰分 – 肥分 – 毒性與危害性 – 污泥的熱值與可焚燒性 3. 生物性質(zhì) – 生物含量 – 可生化性 污泥的濃縮與脫水 ? 定義：單位質(zhì)量污泥所含水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 。 常用相對密度來表達(dá) 。 3. 污泥的體積 污泥的濃縮與脫水 問題：污泥含水率從 %降低到 95%時，求污泥體積？ 1 1 2 22 2 1 1100100V W p CV W p C?? ? ??12 1 1 12100 1 0 0 9 7 . 5 11 0 0 1 0 0 9 5 2pV V V Vp? ?? ? ? ???即污泥體積減少一半。 當(dāng)污泥含水率較低時如何計算含水率？ 1 0 01 0 0( % ) ?????ssswmmmmmw含水量的定義為： ?土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，用百分?jǐn)?shù)表示。 ? 卡門公式 污泥的脫水性能 1. 比阻和壓縮系數(shù) 2()LLLfd V P Ad t V r R A??? ?VL為濾液的體積， m3； PL為過濾壓力， N/m2； A為過濾介質(zhì)面積， m2； t為過濾時間， s； μ 為過濾液的動力粘度， N 對時間積分 22fLL L LRrVtV P A P A????? 22 LP A br???污泥的濃縮與脫水 ? 污泥比阻與過濾壓力及過濾面積的平方成正比 ? 與濾液的動力粘度及濾餅的干固體重量成反比 ? 不同的污泥種類 ． 其比阻差別較大 。 污泥的脫水性能 1. 比阻和壓縮系數(shù) 22LP A br???污泥的濃縮與脫水 ? 壓縮系數(shù)：反映污泥的滲濾性質(zhì) ， 壓縮系數(shù)大的污泥 ， 其比阻隨過濾壓力的升高而上升較快 ， 可以用下列關(guān)系式表示： 污泥的脫水性能 1. 比阻和壓縮系數(shù) oLr r P s?r為過濾壓力為 PL時污泥的比阻； ro為無污泥時過濾介質(zhì)的比阻； s為壓縮系數(shù)； PL為過濾壓力 兩邊取對數(shù) l g l g l goLr r s P??污泥的濃縮與脫水 污泥種類 比阻 (1012m/kg) 壓縮系數(shù) 初次沉淀污泥 消化污泥 13~14 ~ 活性污泥 29 調(diào)節(jié)的初次沉淀污泥 調(diào)節(jié)消化污泥 不同污水污泥的比阻和壓縮系數(shù) 污泥的脫水性能 1. 比阻和壓縮系數(shù) 難過濾
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