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Section 8.1 Source, nature and treatment of sludge课程教案、知识点、字幕

同学们好，欢迎大家来到水处理工程MOOC课堂

今天我们来学习第八章污泥的处理与处置工艺，那么主要呢，分三块内容

第一个呢，是我们来介绍污泥的来源、性质，以及呢，它的常规的处理工艺

第二个呢，我们来介绍污泥的浓缩与消化稳定

第三点呢，我们来介绍污泥的调理，脱水，以及呢，干化焚烧

我们首先来看，在一个城市污水厂内，它的污泥的来源呢，有哪些方面

首先呢，我们可以看到，它会有几种所谓的渣

一种呢，我们称为栅渣

它是指在格栅间，粗格栅或细格栅，或者是一些滤网，它产生的一些这个栅渣

第二个呢，是会有一些浮渣

我们在曝气沉砂池或者是二沉池的表面，可能会产生一些浮渣

另外的话呢，还会有一些沉渣

特别是在沉砂池中间，会产生一些比重比较大的这个无机的颗粒

那么这一类的渣呢，我们通常不把它作为污泥来处理

而是呢，把它们作为垃圾去进行处理

那么主要的污泥呢，实际上是来自于初沉池，我们称为初沉污泥

那其中呢，它以无机物为主，但是也含有一定的有机物

它的颗粒呢，比较大，那么容易腐化发臭

可能含有一些寄生虫卵或者是致病菌，那么是污泥处理的一个主要的对象

第二个呢，就是二沉污泥，二沉污泥有的时候也称为生物污泥

其中呢，以有机物为主，含水率通常比较高

也是非常容易腐化发臭，是污泥处理的主要对象之一

另外的话呢，在废水处理过程中间

或者说是在一些特殊的这个废水处理过程中间

需要投加化学药剂那么可能会产生一些化学污泥

其中呢，含有一些化学成分，这一部分化学污泥呢

也可以跟初沉污泥或者二沉污泥混合在一起进行进一步的处理

对于第二点来说呢，我们来介绍污泥的一些性质指标

主要呢，分成四个方面

第一呢，是含水率和含固率，这个是体现污泥的一个基本的性质

第二呢，是挥发性固体，主要体现的是污泥中的有机物的含量

第三呢，是它的一些有毒有害，甚至呢，有的时候还会考虑它的有效的成分

那么这一部分呢，是考虑污泥最终的利用过程中间是否会影响后续的这个使用

第四呢，是脱水性能，那么脱水性能呢，由于污泥中间含有大量的水

那么脱水性能呢，直接会影响后续脱水所能采用的工艺的选择

所以的话呢，我们对于污泥的脱水性能呢，也要进行充分的研究

我们首先来看含水率和含固率

简单来说呢，含水率是污泥中间含水量的一个百分数

含固率呢，则是污泥中间固体或者是干污泥含量的一个百分数

但理论上，这两者相加应该等于100%

含水率下降呢，相应的含固率就会升高

最终呢，会导致污泥体积的大大的降低

当含水率发生变化的时候，可以近似的计算湿污泥的体积

通常来说呢，当含水率大于85%以上时，这个污泥可以当作流体来进行输送

当含水率在65%到85%之间呢，这个污泥是一种塑态

它的传送呢，可能就需要用到传送带或者是这种螺杆泵

当含水率小于65%的时候呢，这个污泥从表观上看呢，它只是一种固态

它的传送呢，可能多半要采用这种传送带的形式

挥发性的固体，实际上指的是VSS

通常呢，可以用来表示污泥中间有机物的含量

对一个污泥来说呢，有机物含量越高，污泥的稳定性就更差

就需要对污泥中间的有机物进行稳定化的处理

那我们在后面会单独来介绍这个污泥的稳定化的处理的工艺

第三，是关于污泥中间有毒有害的一些物质

会含有一定量的N、P和K，具有一定的肥效

所以呢，污泥的一个处置途径呢，是利用这个污泥作用肥，用作农肥

但是呢，在污泥中间呢，同时还含有一些病菌、病毒、以及呢，寄生虫卵

在作为农肥的使用过程中间，应该对这些物质进行必要的处理

同时呢，污泥中间还可能含有一些重金属

特别是在生活污水中间，或者城市污水中间

如果有部分的工业废水混入的话，可能会导致重金属浓度超标

因此呢，在污泥作为农肥使用的过程中间，要特别注意重金属的含量

那么第四点是关于这个污泥的脱水性能

污泥的脱水性能跟污泥的性质、跟污泥的里面的有机物的含量

以及呢，所采用的调理的方法，或者是条件呢，密切相关

在污泥的脱水前我们通常需要进行预处理

设法呢，改变污泥中间一些颗粒粒子的物化性质

破坏它的胶体结构，减少它跟水的亲和力，从而改善脱水性能

这样的一个过程呢，我们通常称为污泥的调理或者是污泥的调质

常用来衡量脱水性能好坏的指标呢，主要有两个

一个呢，我们称为污泥的过滤的比阻抗值，那么通常呢，用r来表示

还有一个指标呢，是污泥的毛细管的吸水时间，我们通常呢，称为CST

其中呢，比阻抗值呢，是指的是单位干重污泥滤饼的过滤阻力

这个值越大，表示这个污泥越难过滤，它的脱水性能呢，也越差，

关于污泥中间的水分，及其呢，对脱水性能的影响

我们可以看到呢，简单来说，污泥中间含有四种类型的水

第一种呢，我们称为游离水,或者也称为间隙水

它主要是指沉在污泥颗粒间隙中的一些水

一般呢，会占到污泥中间水份的70%左右

可以呢，简单的借助重力或者是离心力呢，进行分离

第二种水呢，称为毛细水，它是存在于污泥颗粒间的一些毛细管中间

大概占20%左右，那么需要更大的外力，可以需要比较高的离心力来进行分离

第三种呢，称为附着水，它主要是黏附在污泥的颗粒或者是细胞表面的水

第四种呢，称为内部水，主要是存在在污泥的颗粒内部或者是细胞内部的这些水

那么后两种水呢

要想通过简单的重力，或者离心力进行脱除，具有相当大的困难

污泥的处理方法的选择呢，主要取决于污泥的含水率

以及呢，所需要的采取的最终的处置方式

因此呢，我们来看一下，关于污泥的处理和处置的方法的一个综述

我们可以看到呢，对于污泥来说呢，它最终的出路是部分或者全部的加以利用

或者是实在不能利用的情况下，以某种形式直接返回到自然环境中间去

关于污泥的利用呢，主要是两个途径

一个是农业上作为肥料，或者是其它的这个用途

还有一个是工业上的利用

最终的处置方式呢，可以有填埋，有焚烧

有的时候呢，还可以直接投到海洋里面去

或者是在地下的这个孔洞中间进行投放

当然这最后的两种方法呢，在越来越高的环境要求下，已经逐渐被禁止

对于填埋来说呢，一定要进行必要的前处理

或者说是稳定化的处理，甚至是焚烧的处理

对于焚烧来说呢，是一个能够大幅度将污泥进行减容

能够彻底的将污泥中间的细菌进行杀灭

但是呢，它需要比较好的，比较严格的尾气处理

而且呢，它的运行费用呢，通常也比较高

而作为投放来说呢，在原来是可以将污泥投放到地下的洞穴中间

或者是说废的矿坑中间，或者是深井中间，或者呢，直接将污泥投放到海洋中间

那么现在呢，这已经逐渐被禁止了

因此的话呢，我们可以看，在污泥进行最终处置之前，在污区厂内

我们对污泥呢，主要进行这四个方面的处理

第一呢，是浓缩，第二是稳定化处理，第三呢，是调理，或者是调节

最终呢，我们采用脱水或者干化呢，将湿污泥的体积呢，大大的削减之后

再进入后续的进一步的处理，好，那么下面我们来看，这一个城市污水厂内

它的污泥处理与处置的一个基本流程

我们从这可以看到呢，废水经过废水处理流程之后

在一级或者是二级处理过程中间会产生剩余污泥

那么剩余污泥首先会进入这个浓缩的环节

浓缩呢，一般来说有两种，一般是重力浓缩，一种是气浮浓缩

那么浓缩之后的污泥，继续进入后续的稳定化的处理流程

稳定化的过程通常有两种，一种是生物稳定

那么就是我们通常说的厌氧或者好氧的消化

另外一种呢，是物理化学的稳定法

像加热稳定法，或者是湿式氧化的稳定法

那么稳定化之后，就需要通过投加化学药剂进行调理和调质

随后进入这个脱水或者是干化环节

在脱水或干化环节中间呢，通常有机械脱水，或者是自然的这个干化床

最后呢，经过干化以后，它的含水率呢，一般会达到80%左右

或者说是百分之七十几，那么这样的一个污泥呢，作为污区厂的这个副产物

会外运到外部，进行进一步的处理

那么进一步的处理呢

我们可以看到要嘛是焚烧，要嘛是填埋，要嘛是土地的利用，或者是直接的投放

那么关于这个污泥的利用来说的话呢，主要呢，有三种方式，来进行利用

一种呢，是作为农业上的利用，农业上呢，可以作为肥料，或者是作为饲料

第二种方式呢，是工业利用

可以呢，把污泥制成干污泥颗粒作为燃料掺烧

第二种呢，把污泥进行焚烧以后的飞灰作为水泥的添加剂

第三种呢，还可以利用这个污泥生产细菌蛋白

第四种呢，是通过这个气化方法，把这个污泥呢，制成这个污泥气

那么最终的处置呢，不外乎呢，就是去做污泥的填埋

那么填埋的过程中间呢，有直接填埋

但是这种方式已经越来越少的被采用

那么通常呢，要进行这个焚烧以后

它的飞灰呢，作为这个危险废物进行填埋

还有的是，污泥的投海，这个方式也越来越少采用

这一节的内容就到这，谢谢大家

Water and Wastewater Treatment Engineering: Biochemical Technology课程列表：

Chapter 0 Introduction

-Section 0.1 Development Status of Wastewater Treatment Process

--Section 0.1 Development Status of Wastewater Treatment Process

--Discussion

-Section 0.2 Typical Processes of Wastewater Biological Treatment

--Section 0.2 Typical Processes of Wastewater Biological Treatment

--Discussion

Chapter 1 Basic principles of wastewater biological treatment

-Section 1.1 Principles of wastewater aerobic biological treatment

--1.1 Principles of wastewater aerobic biological treatment

--Discussion

-Section 1.2 Principles and determination of wastewater biodegradability

--1.2 Principles and determination of wastewater biodegradability

--Discussion

-Section 1.3 Principles of wastewater anaerobic biological treatment

--Section 1.3.1 Principles of wastewater anaerobic biological treatment(1)

--Discussion

--Section 1.3.2 Principles of wastewater anaerobic biological treatment(2)

--Discussion

-Section 1.4 Principles of wastewater biological nitrogen removal

--Section 1.4 Principles of wastewater biological nitrogen removal

--Discussion

-Section 1.5 Principles of wastewater biological phosphorus removal

--Section 1.5 Principles of wastewater biological phosphorus removal

--Discussion

-Chapter 1 Homework

Chapter 2 Activated sludge process

-Section 2.1 Basic concept of activated sludge process

--Section 2.1.1 Basic concept of activated sludge process

--Discussion

--Section 2.1.2 Basic concept of activated sludge process

--Discussion

-Section 2.2 Growth rule of activated sludge and its application

--Section 2.2 Growth rule of activated sludge and its application

--Discussion

-Section 2.3 Running mode of activated sludge process

--Section 2.3.1 Running mode of activated sludge process(1)

--Discussion

--Section 2.3.2 Running mode of activated sludge process(2)

--Discussion

-Section 2.4 Kinetics of active sludge process

--Section 2.4.1 Kinetics of active sludge process(1)

--Discussion

--Section 2.4.2 Kinetics of active sludge process(2)

--Section 2.4.3 Kinetics of active sludge process(3)

--Discussion

--Research and Development of Kinetic Model of Activated Sludge Process

-Section 2.5 Principle, calculation and equipment of aeration

--Section 2.5.1 Principle, calculation and equipment of aeration(1)

--Discussion

--Section 2.5.2 Principle, calculation and equipment of aeration(2)

--Discussion

-Section 2.6 Designing of activated sludge process

--Section 2.6 Designing of activated sludge process

--Discussion

-Section 2.7 Operation and management of active sludge process

--Section 2.7.1 Operation and management of active sludge process (1)

--Discussion

--Section 2.7.2 Operation and management of active sludge process (2)

--Discussion

-Chapter 2 Homework

Chapter 3 Aerobic biofilm process

-Section 3.1 Basic principle of biofilm

--Section 3.1 Basic principle of biofilm

--Discussion

-Section 3.2 Biofilter process

--Section 3.2.1 Biofilter Process (1)

--Discussion

--Section 3.2.2 Biofilter process (2)

--Discussion

--Section 3.2.3 Biofilter process (3)

--Discussion

-Section 3.3 Biodisk process

--Section 3.3 Biodisk process

--Discussion

-Section 3.4 Biological contact oxidation process

--Section 3.4 Biological contact oxidation process

--Discussion

-Section 3.5 Aerobic biological fluidized bed process

--Section 3.5 Aerobic biological fluidized bed process

--Discussion

-Chapter 3 Homework

Chapter 4 Other aerobic biological wastewater treatment process

-Section 4.1 Oxidation ditch process

--Section 4.1 Oxidation ditch process

--Discussion

-Section 4.2 A-B process

--Section 4.2 A-B process

--Discussion

-Section 4.3 SBR process

--Section 4.3 SBR process

--Discussion

-Section 4.4 MBR process

--Section 4.4 MBR process

--Discussion

-Chapter 4 Homework

Chapter 5 Wastewater Anaerobic Biological Treatment Process

-Section 5.1 Overview and characteristics of development of anaerobic biological treatment

--Section 5.1 Overview and characteristics of development of anaerobic biological treatment

--Discussion

-Section 5.2 Anaerobic digester

--Section 5.2 Anaerobic digester

--Discussion

-Section 5.3 Anaerobic contact process and anaerobic filter process

--Section 5.3 Anaerobic contact process and anaerobic filter process

--Discussion

-Section 5.4 UASB process

--Section 5.4 UASB process

--Discussion

-Section 5.5 Other anaerobic biological treatment process

--Section 5.5 Other anaerobic biological treatment process

--Discussion

-Section 5.6 Operation management of anaerobic biological treatment process

--Section 5.6 Operation management of anaerobic biological treatment process

--Discussion

-Chapter 5 Homework

Chapter 6 Biological nitrogen and phosphorus removal process

-Section 6.1 Introduction

--Section 6.1 Introduction

--Discussion

-Section 6.2 Biological nitrogen removal process and technology

--Section 6.2 Biological nitrogen removal process and technology

--Discussion

-Section 6.3 Biological phosphorus removal process and technology

--Section 6.3 Biological phosphorus removal process and technology

--Discussion

-Section 6.4 Simultaneous nitrogen and phosphorus removal process

--Section 6.4 Simultaneous nitrogen and phosphorus removal process

--Discussion

-Chapter 6 Homework

Chapter 7 Natural biological treatment process

-Section 7 Natural biological treatment process

--Section 7 Natural biological treatment process

--Discussion

-Chapter 7 Homework

Chapter 8 Sludge Treatment and Disposal Process

-Section 8.1 Source, nature and treatment of sludge

--Section 8.1 Source, nature and treatment of sludge

--Discussion

-Section 8.2 Sludge thickening and digestive stability

--Section 8.2 Sludge thickening and digestive stability

--Discussion

-Section 8.3 Sludge conditioning, dehydration and incineration

--Section 8.3 Sludge conditioning, dehydration and incineration

--Discussion

-Chapter 8 Homework

Chapter 9 Wastewater Discharge and Reuse

-Section 9 Wastewater Discharge and Reuse

--Section 9 Wastewater Discharge and Reuse

--Discussion

-Chapter 9 Homework

Section 8.1 Source, nature and treatment of sludge笔记与讨论

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