化学污泥

化学药剂被广泛应用于废水处理中，用于沉淀和去除磷，在某些情况下用于提高悬浮物去除效率。化学物质可以添加到原始废水、二级生物过程或二级出水中，在这种情况下，使用三级过滤器或三级澄清器去除化学沉淀物。

尽管理论上的化学污泥产量可以通过预期的化学反应来估计，竞争反应会使估计变得困难。例如，氯化铁会形成氢氧化铁，氢氧化铁又会与磷酸盐反应生成磷酸铁。经典的罐试验是估计化学污泥量的一种方法。化学污泥中沉淀物的数量受pH值、混合、反应时间和絮凝时机等条件的影响。以下是在测量污泥总产量时必须考虑的一些沉淀物类型(美国环保局，1979年):

磷酸盐沉淀。例如AlPO4或Al(H2PO4)(OH)2与铝盐，FePO4与铁盐，Ca3(PO4)2与石灰。

•碳沉淀。这对石灰来说很重要，它会形成碳酸钙，CaCO3。如果两级recarbonation用的是，近纯的碳化污泥碳酸钙是形成的。

•氢氧根沉淀。与铁盐和铝盐一起，多余的盐形成氢氧根，Fe(OH)3或Al(OH)3。与石灰，氢氧化镁，Mg(OH)2，可形成;镁元素来自影响废水从石灰或镁盐中提取。

•来自化学品的惰性固体。这一点对于石灰来说尤为重要。如果一个生石灰92%为CaO，其余8%可能是出现在污泥中的惰性固体。许多以干燥形式供应的化学品可能含有大量的惰性固体。

•聚合物固体。聚合物可用作主要混凝剂，并可改善其他混凝剂的性能。聚合物本身对总质量的贡献很小，但它们可以大大提高澄清剂效率，同时增加污泥产量。

废水中的悬浮固体。在废水处理过程中添加任何化学物质都会影响处理效率。因此，必须考虑到污泥产量的变化。

2.3污泥特性

了解污泥特性，以及生产的数量，是重要的设计污泥处理污水处理厂系统。影响污泥特性的因素有几个。其中包括工业废物的数量和类型、地面垃圾、风暴流、污泥处理装置的侧流以及用于废水的处理过程。

2.3.1原生污泥

新鲜的主要的污泥是一种灰色或浅棕色的悬浮液，含有不同大小和组成的固体。由于初级污泥的有机物含量高，它迅速腐烂并成为化粪池，可以通过其变成深灰色或黑色和令人反感的酸味来识别。不同处理厂的污泥特性差别很大。表2.2列出了欧洲和俄罗斯污水处理厂常见的污泥成分。这些可以与表2.3所示的北美污泥成分进行比较。一个范围的值，在大多数情况下，典型的值。

浓度受原废水中固体的类型和从原厂提取的污泥的频率的影响沉降槽．一些工厂排出污泥的频率较低，并允许污泥在主沉淀池中进一步增厚，从而增加污泥的固体浓度。但是，这种污泥由于在罐内滞留时间较长，会产生难闻的气味。原始污泥的数量约为工厂进水流量的0.4 - 0.5%，或每1000人约1.1立方米(39立方英尺)。

表2.2欧洲和俄罗斯的污水污泥特性

项	原生污泥	消化初级污泥	未增稠活性污泥	原生污泥和增稠活性污泥的消化混合物
总干固体(TS) (%)	4．5	6．0	0．5	3．0
挥发性固体(TS百分比)	70	50	75	60
油脂和脂肪	18	11	6	5
蛋白质(TS百分比)	25	18	37	22
氨氮(TS %)	3．0	2．0	5．0	3．5
磷酸(TS百分比)	1．4	2．0	4.0	3．0
钾肥(TS的%)	0．5	0.4	0.4	0.4
pH值	6	7	7	7

表2.3污水污泥北美的特点

一次污泥活性污泥

项目范围典型范围典型

表2.3北美污水污泥特性

项目范围典型范围典型

总干固体(TS) (%)	2 - 7日	5	0.4 - -1.5	1
挥发性固体(TS百分比)	60 - 80	65	60 - 80	75
比重		1.02		1.01
油脂和脂肪
醚溶性(TS %)	6-30
乙醚提取物(Ts %)	编		5 - 12
蛋白质(TS百分比)	20 - 30	25	32-41
氮(N, TS的%)	1.5 - -4.0	2.5	2.4 - -5.0
磷(P2O5， % TS)	0.8 - -2.8	1．6	2.8 - -11.0
钾肥(K2O， % of TS)	0 - 1	0.4	0.5 - -0.7
纤维素(TS百分比)	卖地	10		7
铁(不含硫化物，TS的%)	2 - 4	2.5
二氧化硅(SiO2， % TS)	15 - 20			8
pH值	5 - 8	6	6.5 - -8.0	7
碱度(mg/L as CaCO3)	500 - 1500	600	580 - 1100
有机酸(mg/L HAc)	200 - 2000	500	1100 - 1700
能源的内容:
焦每千克	23300年	18600年	23300年
英热单位/磅	10000年	8000年	10000年

资料来源:部分改编自美国环保署，1979年。

资料来源:部分改编自美国环保署，1979年。

表2.4污泥主要矿物成分

内容	原生污泥	原活性污泥	原生污泥和活性污泥的消化混合物
SiU2	21.5 - -55.9	17.6 - -33.8	27.3 - -35.7
AI2O3	0.3 - -18.9	7.3 - -26.9	8.7 - -9.3
Fe3O4	4.9 - -13.9	7.2 - -18.7	11.4 - -13.6
曹	11.8 - -35.9	8.9 - -16.7	12.5 - -15.6
分别以	2.1 - -4.3	1.4 - -11.4	1.5 - -3.6
k2o	0.7 - -3.4	0.8 - -3.9	1.8 - -2.8
Na2O	0.8 - -4.2	1.9 - -8.3	2.6 - -4.7
SO3	20 - 7.5	1.5 - -6.8	3.0 - -7.2
氧化锌	0.1 - -0.2	0.2 - -0.3	0.1 - -0.3
措	0.1 - -0.8	0.1 - -0.2	0.2 - -0.3
NiO	0.2 - -2.9	0.2 - -3.4	0.2 - -1.0
Cr2Os	0.8 - -3.1	0.0 - -2.4	1.3 - -1.9

“所示值为矿物成分总量的百分比。

“所示值为矿物成分总量的百分比。

除非大量的污泥处理侧流回流到主池进水流，否则污泥中挥发性固体的浓度将大致与进水废水中挥发性固体的浓度相匹配。挥发性固体含量低于总固体含量的70%通常受到地下水渗入、雨水流入、污泥处理侧流、大量砂砾、挥发性固体含量低的工业废物或废水固体在下水道里有很长的滞留时间。如果在主沉淀池中使用化学物质来沉淀磷，挥发性固体也将处于范围的低端。

主要化学成分原污泥包括油脂和脂肪，蛋白质，氮，磷，钾，纤维素，铁和二氧化硅。污泥的主要矿物成分见表2.4。污水污泥也可能含有重金属，如镉、铬、钴、铜、铅、汞、镍和锌。

碱度和pH值是最重要的易于测量的化学参数的影响污泥处理．原始污泥的pH值范围为5.0 ~ 8.0，碱度为500 ~ 1500 mg/L，为CaCO3。有机酸含量为200 ~ 2000 mg/L，即HAc。

继续阅读:物理和生物特性

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