一、污泥的基本類型

污泥由原廢水中的固體物質(zhì)和廢水處理過程中產(chǎn)生的固體物質(zhì)組成。

原污泥:不含污泥的初級污泥處理、二級剩余污泥或它們的混合物。

初沉污泥:初沉池底部排出的初沉污泥中含有約3% ~ 8%的固體(1%的固體相當(dāng)于100mL含1g固體的污泥)。有機(jī)物占初沉污泥固體物質(zhì)的70%左右，所以初沉污泥很容易厭氧，產(chǎn)生臭味。

二次污泥:二次沉淀池(或沉淀區(qū))排出的沉淀物。

活性污泥:在曝氣池中繁殖的含有各種好氧微生物群的絮狀體。

消化:污泥經(jīng)過好氧消化或厭氧消化后，有機(jī)物濃度降低到一定程度并趨于穩(wěn)定。

回流污泥:從二次沉淀(或沉淀區(qū))分離出來并返回曝氣池的活性污泥。

剩余污泥:活性污泥系統(tǒng)中二沉池(或沉淀區(qū))排出的活性污泥。

污泥氣:污泥在厭氧消化過程中分解產(chǎn)生的氣體，主要由甲烷和二氧化碳組成，還有少量的氫氣、氮?dú)夂土蚧瘹?。俗稱沼氣。

二。污泥處理工藝

典型的污泥處理工藝流程包括四個處理或處置階段。第一階段是污泥濃縮，主要目的是初步減少污泥體積，減少后續(xù)處理構(gòu)筑物體積或設(shè)備容量；第二階段是污泥消化，分解污泥中的有機(jī)物；第三階段是污泥脫水，進(jìn)一步減少污泥體積；第四階段是污泥處置，最終的污泥通過某種方式被吸收。以上階段產(chǎn)生的清液或?yàn)V液中仍含有大量污染物，應(yīng)送回污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。以上典型污泥處理工藝流程可以使處理后的污泥“四化”:

(1)減量化:由于污泥含水量高，體積大，流動性大。經(jīng)過以上流程處理，污泥的體積縮小到原來的十分之一，由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，便于運(yùn)輸和消耗。

(2)穩(wěn)定化:污泥中有機(jī)物含量很高，容易腐敗產(chǎn)生惡臭。經(jīng)過處理以上流程消化階段，部分易腐有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化，不易腐爛，惡臭大大降低，便于運(yùn)輸和處置。

(3)無害化:污泥尤其是初沉污泥中含有大量的致病菌、寄生蟲卵和病毒，容易造成傳染病的大規(guī)模傳播。經(jīng)過上述流程消化階段后，可殺死大部分蛔蟲卵、致病菌和病毒，污泥的衛(wèi)生指標(biāo)可大大提高。

(4)資源化利用:污泥是一種資源，含有大量的熱量，其熱值在10000 ~ 15000 kJ/kg(干污泥)之間，高于煤和焦炭。此外，污泥富含氮、磷、鉀，是一種肥效很高的有機(jī)肥。通過以上流程中的消化階段，將有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣，使熱量得以利用，肥效進(jìn)一步提高。

工藝常用的污泥濃縮方法有重力濃縮、離心濃縮和氣浮濃縮等。污泥消化可分為厭氧消化和好氧消化。污泥脫水通常采用自然干燥和機(jī)械脫水。常用的機(jī)械脫水工藝包括帶式壓濾脫水和離心脫水。處置污泥的方法很多，包括農(nóng)林利用、衛(wèi)生填埋、焚燒和生產(chǎn)建筑材料等。

三。污泥脫水

污水沉淀后處理會產(chǎn)生大量的污泥。即使經(jīng)過濃縮消化處理，含水量仍然高達(dá)96%，體積非常大。需要脫水處理以提高泥餅的固體含量，從而減少污泥堆放的占地面積。

1.自然干燥法

主體結(jié)構(gòu)為污泥干化場，是一片由土堤圍隔的平地。如果土壤滲透性差，可以鋪一層薄薄的碎石和沙子，并設(shè)置排水管。通過滲透和蒸發(fā)降低排入場地的污泥的含水量。滲透過程在2 ~ 3天左右完成，可使含水量降至85%左右。之后主要靠蒸發(fā)，幾周就能減到75%左右。污泥干化場的脫水效果受當(dāng)?shù)亟涤炅?、蒸發(fā)量、溫度和濕度的影響。一般適合在干燥、少雨、沙土地區(qū)使用。

2.造粒脫水法

水造粒脫水機(jī)是一種新開發(fā)的設(shè)備。它的主體是一個由鋼板制成的臥式圓筒，分為造粒部分、脫水部分和壓實(shí)部分，繞一個水平軸緩慢旋轉(zhuǎn)。加入高分子混凝劑的污泥首先進(jìn)入顆?；?，在污泥自身重力的作用下絮凝壓縮，分層滾動成泥球，然后泥球和水進(jìn)入脫水段，水從周向排水斜口排出。隨后進(jìn)入壓實(shí)部分，泥球在自重作用下進(jìn)一步壓縮脫水，形成大而密的泥球，被推出筒外。該制粒機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，不易磨損，功耗低，易于維修。泥丸的含水量一般在70%左右。

污水廠污泥脫水過程中產(chǎn)生的濾液除干化床濾液外，其他污染物濃度較高。所以這些濾液必須處理，通常和進(jìn)水廢水處理一起。

3.機(jī)械脫水法

通常先對污泥進(jìn)行預(yù)處理處理，提高脫水性能后再進(jìn)行脫水。污泥調(diào)理處理是污泥深度脫水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和核心技術(shù)?？梢哉f，污泥調(diào)理技術(shù)決定了污泥深度脫水工程的成敗。中國的污泥調(diào)理方法很多。一般在污泥中加入脫水劑、絮凝劑或混凝劑，改變污泥中水分子(主要是間隙水和毛細(xì)水)的存在方式和結(jié)構(gòu)，在一定條件下有利于水和污泥的分離。

機(jī)械脫水方法包括過濾和離心。過濾是指用過濾層(濾布、絲網(wǎng)等多孔材料)過濾濕污泥，使水(濾液)透過過濾層，脫水污泥(濾餅)截留在過濾層上。離心法是利用污泥中固體和液體比重不同而產(chǎn)生的不同離心傾向，將污泥與水分離。過濾法使用的設(shè)備有真空過濾機(jī)、板框壓濾機(jī)和帶式過濾機(jī)。真空過濾機(jī)連續(xù)進(jìn)出泥，運(yùn)行平穩(wěn)，但附屬設(shè)施較多。板框壓濾機(jī)是化工行業(yè)常用設(shè)備，過濾驅(qū)動力大，泥餅含水率低，進(jìn)泥和出泥間歇，生產(chǎn)率低。手動板框壓濾機(jī)勞動強(qiáng)度很大，大部分都是機(jī)械自動化操作。帶式過濾機(jī)是一種新型的過濾機(jī)，設(shè)計很多，脫水原理也不同(重力過濾、壓濾、毛細(xì)吸水、造粒)，但都有旋轉(zhuǎn)帶，脫水時可以帶泥，也可以只帶泥。它們的復(fù)雜性和能量消耗是相似的。離心法常用臥式高速沉降離心脫水機(jī)，由內(nèi)外筒組成，一端為圓柱形，另一端為圓錐形。一般轉(zhuǎn)速在3000轉(zhuǎn)左右或更高，內(nèi)外鼓有一定的轉(zhuǎn)速差。離心脫水機(jī)連續(xù)生產(chǎn)，自動控制，衛(wèi)生條件好，占地面積小，但對污泥預(yù)處理處理要求較高。

機(jī)械脫水法主要用于初沉池污泥和消化污泥。脫水污泥的含水率與污泥性質(zhì)和脫水方法有關(guān)。一般真空過濾的泥餅含水率為60% ~ 80%，板框壓濾機(jī)為45% ~ 80%，離心脫水為80% ~ 85%。

四。裝備

污泥輸送設(shè)備:污泥輸送泵、帶式輸送機(jī)、無軸螺旋輸送機(jī)等。

污泥濃縮設(shè)備:污泥濃縮刮板、帶式污泥濃縮機(jī)、污泥轉(zhuǎn)鼓濃縮機(jī)、臥式螺旋離心濃縮機(jī)、螺旋壓力污泥濃縮機(jī)、氣浮濃縮機(jī)。

污泥脫水設(shè)備:離心脫水機(jī)、帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)/箱式壓濾機(jī)、隔膜壓濾機(jī)、污泥干燥機(jī)。

污泥處置設(shè)備:發(fā)酵設(shè)備、機(jī)械攪拌設(shè)備、沼氣攪拌設(shè)備、換熱設(shè)備等污泥堆肥-污泥消化設(shè)備；污泥干燥和焚燒-焚燒爐、污泥干燥機(jī)、污泥加熱滾筒干燥系統(tǒng)等。

常用的污泥脫水設(shè)備

1.板框污泥脫水機(jī)；

工作原理:在封閉狀態(tài)下，高壓泵泵出的污泥受到板框的擠壓，使污泥中的水分通過濾布排出，達(dá)到脫水的目的。

主要由凹面濾板、框架、自動-氣動關(guān)閉系統(tǒng)、測量板懸掛系統(tǒng)、濾板振動系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)、濾布高壓沖洗裝置和機(jī)身一側(cè)的光電保護(hù)裝置等組成。

2.帶式污泥脫水機(jī):

帶式污泥脫水機(jī)是一種連續(xù)固液分離設(shè)備。經(jīng)過絮凝、重力脫水、低壓脫水和高壓脫水，形成含水率小于80%的泥餅，濾布運(yùn)行到出料輥時泥餅下落。帶式污泥脫水機(jī)是一種污泥脫水機(jī)，上下張緊的過濾帶攜帶污泥層，通過一系列呈S形規(guī)則排列的滾筒。依靠過濾帶自身的張力，對污泥層進(jìn)行擠壓和剪切，將污泥層中的毛細(xì)水?dāng)D出，得到高固含量的泥餅，實(shí)現(xiàn)污泥脫水。

3.離心污泥脫水機(jī)；

它由一臺傳送機(jī)和一臺帶空心旋轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送機(jī)組成。污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入滾筒，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，立即被拋入滾筒內(nèi)腔。由于比重不同，形成固液分離。在螺旋輸送機(jī)的帶動下，污泥被輸送到轉(zhuǎn)鼓的錐端，不斷從出口排出；液體層中的液體連續(xù)地從溢流堰“溢出”到鼓的外部，并通過重力排出。

4.堆積螺旋污泥脫水機(jī)；

螺旋污泥脫水機(jī)的主體是由多個固定環(huán)和游動環(huán)組成的過濾裝置，螺旋軸穿入其中。前段為濃縮段，后段為脫水段，可以將污泥濃縮壓榨在一個桶內(nèi)。污泥在濃縮段靠重力濃縮后，被輸送到脫水段。在前進(jìn)過程中，隨著濾隙和螺距的減小以及背壓板的阻擋作用，產(chǎn)生巨大的內(nèi)壓，體積不斷縮小，達(dá)到充分脫水的目的。

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