城镇污泥的性质如何？

      污泥的性质指标主要包括:污泥的含水率、污泥的脱水性能、污泥的挥发性固体、污泥的可消化程度、湿污泥的相对密度与干污泥的相对密度、污泥的肥分、污泥的毒害物质含量和污泥的热值等. (1) 含水率污泥含水率是单位重量的污泥所含水分的质量分数.污泥的含水率一般都很大,相对密度接近于1. 1) 水厂污泥 水厂污泥的含水率与原水水质、处理工艺和化学药剂的种类及用量有关，污泥中原水悬浮固体所占的比例越高,污泥的含水率越低.一般,铁盐混凝而成的污泥含水率低于铝盐的含水率,软化污泥的含水率低于沉淀污泥的含水率. 2) 污水污泥 污水污泥含水率与污泥的成分、非溶解性颗粒的大小有关,颗粒越小,有机物含量越高,污泥的含水率也越高.在污水处理过程不同阶段产生的污泥其含水率也不尽相同,如表所示. 污泥类型 含水率典型值栅渣无机固体颗粒初次沉淀污泥活性污泥生物滤池污泥 92~98 99~99.9 97~9980 60 95 99.3 98.5 好氧消化污泥初沉污泥剩余活性污泥混合污泥93~97.5 97.5~99.25 96~98.596.5 98.75 97.5 厌氧消化污泥初沉污泥生物滤池污泥活性污泥混合污泥90~95 93~97.5 97 97.5 96.5 引自聂 3) 疏浚污泥 城镇水体疏浚污泥的含水率主要受疏浚方法的影响,不同疏浚方法产生的疏浚污泥含水率如表所示疏浚机械疏浚底泥含水率疏浚机械疏浚底泥含水率抓斗吸扬式挖泥船铣轮式挖泥船漏斗式挖泥船水平钻式挖泥船反铲式挖泥船火柴盒式挖泥船近似于氏泥原地含固率 10~25 10~20 10~20 10~30 近似于氏泥原地含固率 5~50气提式挖泥船 Dustpan PNEUMA Oozer Clean-up Refresher25~40 10~20 25~40 25~40 30~40 30~40 4) 通沟污泥 通沟污泥的含水率与疏浚污泥基本一致,主要受清理方式的影响,采用水力清理时,污泥含水率一般为80~95%,采用机械清捞时,污泥的含水率一般为40%~60%,另外,机械清捞污泥的含水率与清捞周期和排水体制也有关系. (2) 污泥的脱水性能、浓缩性能和压缩性能污泥由液体和固体两部分组成.污泥处理最重要的步骤就是分离污泥中的水分,减少污泥的体积,从而减轻后续处理的污泥体积负荷. 虽然不同污泥的含水率、脱水性能、浓缩性能和可压缩性能都不尽相同,但是污泥中水分的存在形式是基本一致的.根据污泥中所含水分与污泥结合的情况,污泥中所含苞欲放的水分可分为自由水和结合水两大类.自由水( free water or bulk water)指的是不直接与污泥结合,也不受污泥颗粒影响的那部分水,这部分水可以浓缩去除,污泥中大部分水以这种形式存在.结合水可分为间隙水、毛细水、水合水.间隙水(interstitial water)存在于絮体或有机体的空隙之间,条件变化时(如有絮体破坏时)可变成自由水;毛细水(vicinal water)指的是结合力大、结合紧的多层水分子,重力浓缩时不能去除这部分水,必须用人工干化、机械脱水或热处理的方法去除;水合水(water of hydration)存在于细胞内,只有热处理才能去除这部分水.不同污泥水的特性如表所示. 项目间隙水毛细水水合水(含内部水) 含量/% 与污泥颗粒的结合力与污泥颗粒分离方法70~80 弱重力浓缩10~22 较强机械脱水3~8 强干化或焚烧 对不同污泥而而言,其各种水分的结合能力不同,其结合强度取决于单位水化合力和颗粒的大小.颗粒直径越小,污泥结构中细小絮全越多或者污泥含有越多的胶体颗粒,污泥越难脱水. 污泥在不同状态下去除水的能力可以用污泥的浓缩性能、脱水性能和可压缩性能三个指标来衡量. 污泥的浓缩性能表现在,当污泥长时间静默时,会或多或少地释放水分,主要是间隙水.缓慢的搅拌有助于水分的释放,而温度的变化以及伴随发生的生物化学反应,对污泥的浓缩和沉淀也有一定的影响.通过试验绘制污泥的沉淀、浓缩曲线,可评价污泥的浓缩性能.污泥的脱水性能一般用污泥比阻来衡量,比阻越大的污泥越难脱水.不同污泥其比阻差别较大,一般来说,比阻小于1*1011m/kg的污泥易于脱水,大于1*1013m/kg的污泥难以脱水. (3) 有毒有害物质含量污泥中有毒有害物质主要是重金属和有机污染物.在污水处理过程中,70%~90%的重金属元素通过吸附或沉淀转移到污泥中.一些重金属元素主要来源于工业排因为种种原因的废水,如镉、铬;一些重金属来源于家庭生活的管道系统,如铜、锌等.由于污泥施用于土壤后,重金属将积累于地表层,通过食物链,在作物嗑 物以及人类体内积累,因些重鑫属是限制污泥大规模土地利用的重要因素. 重金属污染物在污泥中的存在形态不同,其生物有效性也有较大的差异.国内外比较常见的是五态分类法,即将形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁、锰氧化物结合态、有机质结合态和残渣态.这主要是根据重金属结合的组分来划分的. 可交换态表示可交换吸附在固体颗粒物表面上的重金属.晕部分重金属对水环境条件的变化最敏感,有效性强,是最易被生物吸收的部分. 碳酸盐结合态表示重金属被碳酸盐吸附、沉淀或共沉淀的部分,它们对PH值的变化最明显,也比较容易重新释放进入水体. 铁、锰氧化物结合态表示与水合氧化铁、氧化锰表面结合,形成配位化合物,或同晶置换铁锰氧化物中的Mg2+和Fe2+ 而存在于它们的晶格中的重金属.在数量上,氧化物结合态铜与有机态铜几乎同等重要,但其对植物的有效性较低. 有机质结合表示以不同形式进入或吸附在有机物颗粒上,同有机物发生螯合或离子交换的重金属,这部分结合态重金属相对较稳定,不易被生物所吸收.铜墙铁壁对有机质具有很高的亲和力,与有机质络合能力特强.土壤络合铜的可溶性主要取决于土壤有机质的种类和含量.铜墙铁壁可与土壤中的有机持络合形成各种可溶态或难溶的络合物. 残渣态表示除以上几种形态以外,存在于固体颗粒矿物晶格中的重金属元素,它是稳定且对生物无效的.这种形态的重金属所占比例越高,其生物有效性越小.土壤中重金属的残渣态含量因土壤发育程度和类型而异. 污泥中的有机污染物主要来自于工业废水,如可吸附性有机卤素(AOX)、阴离子合成洗涤剂(LAS)、多环芳烃(PAH)、多氯联苯(PCB)等. (4) 湿污泥的相对密度与干污泥的相对密度湿污泥的重量等于其中所含水分与重量与固体物重量之和.湿污泥的重量与同体积水的重量之比,称为湿污泥的相对密度.如表所示污泥含水率P/%708090959899 湿污泥的相对密度1.0571.0371.0181.0091.0041.002 (5) 污泥的肥分污泥中含有植物所需的营养元素氮、磷、钾,由于植物对营养元素的需求量有一定的范围,因此污泥中营养元素特别是氮的含量,是园林绿化或农用污泥施用量的决定性因素之一.污泥中有机物和腐殖质可改善土壤改良剂. 污水污泥的肥分主要取决于污水水质和处理工艺.高负荷运行的污水处理厂,其污泥中的氮含量往往传统的活性污泥厂的高,因为内源呼吸量较低.对于采用生物除磷的污水处理厂,可以预计污泥中磷的含量较高.如表所示：典型生活污水污泥的肥分/% 污泥类型新鲜初沉淀污泥新鲜剩余污泥消化不好的污泥消化好的污泥纯猪粪平均值猪厩肥平均值总N（以N计）/% 总P(以P计)/% K(以K计)/%2.0~7.0 0.4~3.0 0.1~0.71.5~5.0 0.9~1.5 0.1~0.81.0~5.0 0.3~0.8 0.1~0.30.5~3.0 0.3~0.8 0.1~0.32.1 0.9 1.10.9 0.5 0.9 (6) 污泥的热值 污泥的热值是污泥焚烧处理时的重要参数,其主要取决于污泥中有机物含量的高低。