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污泥含水率
2012/10/16 17:07:35
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                          污泥含水率
(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:
V1/V2=W1/W2=(100-p2)/(100-p1)=C2/C1 (8-1)
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;
p2、V2、W2、C2——污泥含水率为p1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)
V2= V1(100-p1)/(100-p2)= V1(100-97.5)/(100-95)=(1/2)V1
可见污泥含水率从97.5%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量。
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能被消化降解的,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,%;
pS1 、pS2——分别表示生污泥及消化污泥的无机物含量,%;
pV1 、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:Vd= V1(100-p1)/(100-pd)[(1- pV1/100)+ pV1/100(1- Rd/100)] (8-3)
式中:Vd——消化污泥量,m3/d;
pd——消化污泥含水率,%,取周平均值;
V1——生污泥量,m3/d;
p1——生污泥含水率,%,取周平均值;
pV1——生污泥有机物含量,%;
Rd——可消化程度,%,取周平均值;
(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。干固体物质包括有机物(即挥发性固体)和无机物(即灰分)。确定湿污泥比重和干污泥比重,对于浓缩池的设计、污泥运输及后续处理,都有实用价值。
经综合简化后,湿污泥比重(γ)和干污泥比重(γs)的计算公式分别为:
γ=(100γs )/[γs p+(100-p)] (8-4)
或γ=25000/[250p+(100-p)(100+1.5pV)] (8-8)
γs=250/(100+1.5pV) (8-7)
式中:γ——湿污泥比重;
γs——污泥中干固体物质平均比重,即干污泥比重;
p——湿污泥含水率,%;
pV——污泥中有机物含量,%;
(5)污泥肥分:污泥中含有大量植物生长所必需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质)。我国城市污水处理厂各种污泥所含肥分见表8-2。
表8-2 我国城市污水处理厂污泥肥分表
污泥类别
总氮 %
磷(以P2O5计)%
钾(以K2O计)%
有机物 %
初沉污泥
2~3
1~3
0.1~0.5
50~60
活性污泥
3.3~7.7
0.78~4.3
0.22~0.44
60~70
消化污泥
1.6~3.4
0.6~0.8
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例及工业性质。污水经二级处理后,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,要注意重金属是否超过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处理厂污泥中重金属含量的范围。
表8-3 我国城市污水处理厂污泥中重金属成分及含量
重金属离子名称
Hg汞
Cd 镉
Cr 铬
Pb 铅
As砷
Zn 锌
Cu铜
Ni镍
含量范围
4.63~
138
3.6~
24.1
9.2~
540
85~
2400
12.4~
560
300~
1119
55~
460
30~
47.5
农林业部农用污泥标准(GB4284-84)
酸性土壤PH<6.5
5
5
600
300
75
500
250
100
中性和碱性土壤PH≥6.5
15
20
1000
1000
75
1000
500
200
 
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