PDF《南京林业大学 本科毕业设计（论文）》

3 1.2.2 间隙水 间隙水是指不同大小的污泥颗粒包围着的游离水分,它并不与固体直接结 合,因而很容易分离,只需在浓缩池中控制适当的停留时间,利用重力作用,就 能将其分离出来. 间隙水一般要占污泥中总含水量的 65%~85%, 这部分水就是 污泥浓缩的主要对象. 1.2.3 毛细结合水 污泥由高度密集的细小固体颗粒组成,在固体颗粒接触表面上,由于表面张 力的作用,形成毛细结合水,毛细结合水约占污泥中总含水量的 15%~25%.由 于毛细水和污泥颗粒之间的结合力较强,浓缩作用不能将毛细结合水分离,需借 助较高的机械作用力和能量,如真空过滤,压力过滤和离心分离才能去除这部分 水分. 1.2.4 内部结合水 内部结合水是指污泥中微生物细胞内的水分. 它的含量与污泥中微生物所占 的比例有关.一般初沉污泥内部结合水较少,二沉污泥中内部结合水较多.这种 内部结合水与固体结合得很紧密,使用机械方法难以去除这部分水.要去除内部 结合水, 可以通过好氧菌或厌氧菌的作用进行生物分解, 或采用高温加热、 冷冻、 添加化学药剂等调质措施,破坏细胞膜,使细胞液渗出,由内部结合水变为外部 液体.内部结合水的含量不多,内部结合水和表面吸附水一起只占污泥中总含水 量的 10%左右. 对不同的脱水方法,脱出污泥中水分类型与脱水污泥的状态也不同,这将直 接影响污泥的进一步运输和处理问题,具体如表 1-1:

4 表1-1 污泥中不同形式水分的脱水方法比较 污泥中的水分形式 脱水方法 间隙水 浓缩法、机械脱水、热干化法、焚烧法 毛细结合水 浓缩法、机械脱水、热干化法、焚烧法 表面吸附水 浓缩法、各种调制脱水、热干化法、焚烧法 内部水 浓缩法、各种调制脱水、热干化法、焚烧法 1.3 污泥的危害 污泥中重金属、细菌等危险性物质的高含量导致其带来直接的环境危害,主 要可以分为以下

4 方面: (1)造成土壤污染 污泥在土壤中的堆置造成有害成分的聚集,能杀灭土壤 微生物,破坏土壤结构,使其丧失腐解能力;

(2)造成水体污染 污泥在露天堆放过程中,通过水流携带及雨水淋滤,使 污泥中的重金属、有机质、细菌及病毒等浸出,污染水体;

(3)造成大气污染 污泥中的有机物通过微生物的分解作用,释放出有害气 体、尘埃、加重大气污染;

同时在污泥的焚烧处置过程中也直接导致重金属的大 气中释放;

(4)处理及处置费用高 污泥体积大,运输和处置效率低,处理及处置费用 高. 1.4 污泥脱水技术 常用的污泥处理技术一般包括了污泥的浓缩、脱水和处置三个环节.其中污 泥脱水是污泥处理最困难的一环,体积庞大的污泥不便于外运,导致其处理成本 大大提高.污泥经浓缩、消化后尚有约 95% ~97%的含水量,体积仍很大,为方 便综合利用和最终处置,需要对污泥作脱水处理,使液态的污泥失去流动特性, 形成泥饼,体积减小,便于运输与进一步处理[5] .目前较常用的技术有机械脱水

5 技术、 干化脱水技术、 絮凝脱水技术、 超声波污泥改性脱水技术、 蒸汽管干燥法、 超临界 CO2 等[6] . 1.4.1 污泥机械脱水 机械脱水去除的主要是污泥中的吸附水和毛细水. 一般大中型污水处理厂均采用机械脱水. 机械脱水的基本原理都是以过滤介 质两侧的压力差作为推动力,使污泥中的水分被强制通过过滤介质,形成滤液排 出,而固体颗粒被截留在过滤介质上成为脱水后的滤饼,从而实现污泥脱水的目 的.国内污水处理厂常用的有压滤机和离心式脱水机[7] . 1.4.1.1 离心脱水机 离心脱水机的优点是主机体积小,单机处理量大,由于不需冲洗滤带,辅助 设备也最少,能长期自动安全运行,操作管理简便,基本没有异臭味散发,占地 面积小.其缺点是噪音大、能耗高,要有较高的维修技术,适用于大型污水处理 厂[8] . 1.4.1.2 板框式压滤脱水机 板框压滤机工作时, 靠压力将一定数量的滤板加以固定, 滤板表面包有滤布, 当紧压在一起时,就形成了一连串相邻的泥室,泥水进入泥室后,在一定压力的 作用下,液体被挤出滤布流走,固体物则被滤布阻挡在泥室内[9] ,形成含水率很 低的泥饼,达到脱水目的. 1.4.2 污泥干化脱水 干化是一种利用热能将污泥中水分快速蒸发的处理工艺, 根据热能的来源和 加热方式的不同,可分为流化干燥、过热蒸汽干燥、间壁干燥、红外辐射干燥、 对撞流干燥等.国内目前只有很少污泥干化厂建成运行,现在国外常见的干化工 艺主要有流化床干化等形式. 干化脱水技术优点包括处理过程中污泥性状稳定、 不易粘结、 不易产生沼气, 产生的气体难燃不易爆,干化后污泥含水率低于 10%,体积减小很多,占地少、 易控制、安全、稳定.其缺点是投资大,运行费用高,同时对管理和操作技术有