污泥产生量计算.doc

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理水量的%~%左右,如水进行深度办理,污泥量还可能增添~1倍。是使污泥减量、稳固、无害化及综合利用。
1)保证水办理的成效,防范二次污染;
2)使简单腐化发臭的有机物稳固化;
3)使有毒有害物质获取妥当办理或利用;
4)使实用物质获取综合利用,变害为利。
1)按成分不一样分:
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
~),含水率高且不易脱水,属于胶状结构的亲水性物质。首次积淀池与二次积淀池的积淀物
均属污泥。
沉渣:以无机物为主要成分。其主若是颗粒较粗,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办理积淀池的积淀物属沉渣。
(2)按本源不一样分:
首次积淀污泥(也称生污泥或新鲜污泥)
:来自首次积淀池。
节余活性污泥(也称生污泥或新鲜污泥)
:来自活性污泥法后的二次积淀池。
腐殖污泥(也称生污泥或新鲜污泥)
:来自生物膜法后的二次积淀池。
消化污泥(也称熟污泥):生污泥经厌氧消化或好氧消化办理后的污泥。
化学污泥(也称化学沉渣):用化学积淀法办理污水后产生的积淀物。比方,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、碱污水中和办理产生的沉渣等均称为化学污泥。
(3)城市污水厂污泥的特征见表
8-1
表8-1
城市废水厂污泥的性质和数目
污泥种类
污泥量g/
含水率%
相对密度
比阻s2/g
()
沉砂池沉
(L/m3)
60
渣
初沉池污
14~25
95~
~
(~)×1010
泥
活性污泥
7~19
96~98
×1010
法污泥
生物膜法
10~21
~
~
污泥
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:
缝隙水,颗粒缝隙中的游离水,约70%,可经过重力积淀(浓缩压密)而分别;
毛细水,是在高度密集的渺小污泥颗粒四周的水,由毛细管现象而形成的,约20%,可
经过施加离心力、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别;
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,采纳混凝方法,经过胶体颗粒
互相絮凝,消除附着表面的水分;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,可经过生物分别或热力方法去除。
平时含水率在85%以上时,污泥呈流态;65%~85%时呈塑态;低于60%时则呈固态。
污泥体积、重量及所含固体物浓度之间的关系:
V1/V2=W/W=(
100-p
)/(100-p
)=C/C
1
(8-1)
1
2
2
1
2
式中:p1、V1
、W1、C1——污泥含水率为
p1
时的污泥体积、重量与固体物浓度;
p
、V
、W、C——污泥含水率为
p时的污泥体积、重量与固体物浓度;
2
2
2
2
1
说明:式(8-1)适用于含水率大于
65%的污泥。因含水率低于
65%今后,体积内出现很
1
多气泡,体积与重量不在吻合式(
8-1)的关系。
例题8-1:污泥含水率从%降低至
95%时,求污泥体积。
解:由式(8-1)
)=V()/(100-95)=(1/2)V
V
=V(100-p)/(100-p
2
1
1
2
1
1
可见污泥含水率从
%降低至
95%时,污泥体积减少一半。
(2)挥发性固体(或称灼烧减重)和灰分(或称灼烧残渣)
:挥发性固体近似地等于有
机物含量;灰分表示无机物含量。
(3)可消化程度:表示污泥中可被消化降解的有机物数目。
消化对象:污泥中的有机物。一部分是可被消化降解的(或称可被气化,无机化)
;另
一部分是不易或不可以被消化降解的,如脂肪、合成有机物等。
消化程度的计算公式:Rd=[1-(pV2pS1
)/
(pV1pS2)]
×100
(8-2)
式中:Rd——可消化程度,
%;
%;
p
S1
、p——分别表示生污泥及消化污泥的无机物含量,
S2
p
V1、pV1——分别表示生污泥及消化污泥的有机物含量,
%。
消化污泥量的计算公式:V=V(100-p
)/(100-p
d
)[(1-p/100)+p/100(1-R/100)]
d
1
1
V1
V1
d
(8-3)
3/
d
式中:V——消化污泥量,
md;
p
d——消化污泥含水率,%,取周均匀值;
V
3/
——生污泥量,md;
1
p
1——生污泥含水率,
%,取周均匀值;
p
——生污泥有机物含量,
%;
V1
R
d——可消化程度,%,取周均匀值;
(4)湿污泥比重与干污泥比重:
湿污泥重量等于污泥所含水分重量与干固体重量之和。
湿污泥比重等于湿污泥重量与同
体积的水重量之比值。干固体物质包含有机物(即挥发性固体)和无机物(即灰分)
。确立
湿污泥比重和干污泥比重,对于浓缩池的设计、污泥运输及后续办理,都有适用价值。
经综合简化后,湿污泥比重(γ)和干污泥比重(γ
s)的计算公式分别为:
γ=(100γs)/[
γsp+(100-p)]
(8-4)
或γ=25000/[250p+(100-p)(100+)]
(8-8)
γs=250/(100+)
(8-7)
式中:γ——湿污泥比重;
γs——污泥中干固体物质均匀比重,即干污泥比重;
——湿污泥含水率,%;
p
V——污泥中有机物含量,
%;
(5)污泥肥分:污泥中含有大批植物生长所必要的肥分(
N、P、K)、微量元素及土壤
改良剂(有机腐殖质)。我国城市污水办理厂各种污泥所含肥分见表8-2。
表8-2
我国城市污水办理厂污泥肥分表
污泥种类
总氮%
磷(以P2O5计)%
钾(以K2O计)%
有机物%
初沉污泥
2~3
1~3
~
50~60
活性污泥
~
~
~
60~70
消化污泥
~
~
25~30
(6)污泥重金属离子含量:污泥中重金属离子含量,决定于城市污水中工业废水所占
比率及工业性质。污水经二级办理后,污水中重金属离子约有50%以上转移到污泥中。若污泥作为肥料使用时,要注意重金属能否超出我国农林业部规定的《农用污泥标准》
GB4284-84)。表8-3列举我国北京、上海、天津、西安、兰州、沈阳、黄石等几个城市污水办理厂污泥中重金属含量的范围。
表8-3我国城市污水办理厂污泥中重金属成分及含量
重金属离子名称HCCPAZCN
2
g***
d
r铬
b铅
s***
n锌
u
i镍
镉
铜
含量范围
~
~
~
8
~
3
5
3
1
5
5~
5
00~
5~
0~
38
40
2
60
1
4
400
119
60
农林业部农用
酸性土
5
5
6
3
7
5
2
1
污
泥
标
准
壤PH<
00
00
5
00
50
00
(GB4284-84)
中性和
1
2
1
1
7
1
5
2
碱性土壤PH
5
0
000
000
5
000
00
00
≥
(1)污泥量计算
首次积淀污泥量和二次积淀污泥量的计算公式:
V=100C0ηQ/1000(100-p)ρ
(8-9)
式中:V——首次积淀污泥量,
m3/d;
Q
3
——污水流量,m/d;
η——去除率,%;(二次积淀池η以
80%计)
C
0——进水悬浮物浓度,
mg/L;
——污泥含水率,%;ρ——积淀污泥密度,以1000kg/m3计。
节余活性污泥量的计算公式:
Q
s=X/fXr
(4-113)
式中:Qs——每日从系统中消除的节余污泥量,
m3/d;
X——挥发性节余污泥量(干重)
,kg/d;
f=MLVSS/MLSS,生活污水约为,城市污水也可同此;
X——回流污泥浓度,g/L。
r
3消化污泥量的计算公式:见公式(
8-3)。
(2)污水办理厂干固体物质均衡:
污水办理厂内部存在着固体物质的均衡问题,
经过固体物质的均衡计算,
有助于污泥处
理系统的设计与管理。污水办理厂固体物质均衡的典型计算,可依据图
8-1进行。(见P332
图8-1)
设原污水悬浮物X0为100,首次积淀池悬浮物去除率以
50%计,二次积淀池去除率以80%
计,悬浮物总去除率总去除率为
90%。各办理修建物固体回收率为:浓缩池为
r1=90%;消化
池为r
2
=80%;悬浮物减量为r
=30%;机械脱水为r=95%(预办理所加混凝剂的固体量略去不
g
3
计)。所以其均衡式为:
X=
X+X
(8-10)
进入污泥浓缩池的悬浮物量:
1
R
X
R=Xˊ2+Xˊ3+Xˊ4
(8-11)
式中:X——进入浓缩池的固体物量;
1
X——首次积淀池排泥的悬浮物量加二次积淀池节余污泥中的悬浮物量;
X——等于浓缩池上清液含有的悬浮物量
Xˊ,消化池上清液悬浮物量
Xˊ,机械脱水
R
2
3
上清液悬浮物量
Xˊ4的总和。
进入消化池的悬浮物量:
X2=X1r1
(8-12)
浓缩池上清液悬浮物量:
Xˊ=X(1-r
)
(8-13)
2
1
1
消化池悬浮物减量:G=X2rg=X1r1rg
(8-14)
进入机械脱水设备的悬浮物量:
X=(X-G)r
2
(8-15)
3
2
消化池上清液悬浮物量:
Xˊ3=(X2-G)(1-r
2)
(8-16)
脱水泥饼固体物量:X=X
r
3
4
3
机械脱水上清液含有的悬浮物量:
Xˊ4=X3(1-r3)
(8-17)
回流至沉砂池前的上清液中所含悬浮物总量:
3
X=Xˊ+Xˊ+Xˊ
4
=X(1-r
r-rrrrrrr)
R23
1
1g123+123g
(X-X)/X=rr+r
rrrrrr=X/X
1
1
R1
1g1
23-123g
X
1=X/r1[rg+r2r3(1-rg)]
(8-18)
4