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城市汙水處理廠產泥量的計算
底泥固化後的方量怎麼算
汙泥是汙水處理過程的副產物,包括篩餘物、沉泥、浮渣和剩餘汙泥等。汙泥體積約佔處理水量的0。3%~0。5%左右,如水進行深度處理,汙泥量還可能增加0。5~1倍。
一、汙水處理汙泥分類及特性
1、按成分不同分
汙泥:以有機物為主要成分。其主要性質是易於腐化發臭,顆粒較細,比重較小(約為1。02~1。006),含水率高且不易脫水,屬於膠狀結構的親水性物質。初次沉澱池與二次沉澱池的沉澱物均屬汙泥。
沉渣:以無機物為主要成分。其主要是顆粒較粗,比重較大(約為2左右),含水率較低且易於脫水,流動性差。沉砂池與某些工業廢水處理沉澱池的沉澱物屬沉渣。
2、按來源不同分
初次沉澱汙泥(也稱生汙泥或新鮮汙泥):來自初次沉澱池。
剩餘活性汙泥(也稱生汙泥或新鮮汙泥):來自活性汙泥法後的二次沉澱池。
腐殖汙泥(也稱生汙泥或新鮮汙泥):來自生物膜法後的二次沉澱池。
消化汙泥(也稱熟汙泥):生汙泥經厭氧消化或好氧消化處理後的汙泥。
化學汙泥(也稱化學沉渣):用化學沉澱法處理汙水後產生的沉澱物。例如,用混凝沉澱法去除汙水中的磷;投加硫化物去除汙水中的重金屬離子;投加石灰中和酸性汙水產生的沉渣以及酸、鹼汙水中和處理產生的沉渣等均稱為化學汙泥。
3、城市汙水廠汙泥的特性見表
表 城市汙水處理廠汙泥的性質和數量
汙泥種類
汙泥量 g/(L。d)
含水率 %
相對密度
比阻 s2/g
沉砂池沉渣
0。03(L/m3)
60
1。5
初沉池汙泥
14~25
95~97。5
1。015~1。02
(1。31~2。11)×1010
活性汙泥法汙泥
7~19
96~98
1。02
2。80×1010
生物膜法汙泥
10~21
99。2~99。6
1。005~1。008
4、汙泥中水的存在形式
空隙水,顆粒間隙中的遊離水,約70%,可透過重力沉澱(濃縮壓密)而分離;
毛細水,是在高度密集的細小汙泥顆粒周圍的水,由毛細管現象而形成的,約20%,可透過施加離心力、負壓力等外力,破壞毛細管表面張力和凝聚力的作用力而分離;
顆粒表面吸附水和內部結合水,約10%。表面吸附水是在汙泥顆粒表面附著的水分,起附著力較強,常在膠體狀顆粒,生物汙泥等固體表面上出現,採用混凝方法,透過膠體顆粒相互絮凝,排除附著表面的水分;內部結合水,是汙泥顆粒內部結合的水分,如生物汙泥中細胞內部水分,無機汙泥中金屬化合物所帶的結晶水等,可透過生物分離或熱力方法去除。
通常含水率在85%以上時,汙泥呈流態;65%~85%時呈塑態;低於60%時則呈固態。
二、城市汙水廠產泥的計算
城市汙水處理產生的汙泥主要是初沉池汙泥和活性汙泥(剩餘汙泥量),計算方法如下:
1、初沉汙泥體積流量V1
式中:
Q——汙水流量,取汙水廠的平均日流量,m 3 /d;
C——進入初沉池汙水中懸浮物濃度,kg/m 3 ;
η ——初沉池沉澱效率(城市汙水廠一般取50%),%;
P1——汙泥含水率(一般取95%-97%),%;
ρ ——初沉池汙泥濃度(以1000kg/m 3 計),kg/m 3 。
或者按下面公式計算:
式中:
SL——每人每日汙泥量[按每人每日計產生的初沉汙泥量為 14-27g,初沉汙泥含水率以 95%-97%計,則每人每日產生初沉汙泥量一般採用0。3-0。8L/(人·d)],L/(人·d);
N——設計人口數(可採用城市人口數或汙水處理廠設計當量人口數),人;
t——初沉池兩次排泥的間隔時間,d。
應注意V1 是計算公式中所取定含水率P1 時的汙泥量。
2、剩餘汙泥體積流量V2
(1)剩餘汙泥幹質量Δ XT
每日排除剩餘汙泥乾重Δ XT(kg/d)等於活性汙泥系統中每日產生的活性汙泥幹質量。
式中:
Δ X——揮發性物質基汙水廠剩餘汙泥流量,kg/d;
Q——平均體積流量,m 3 /d;
a、b——汙泥產率係數和汙泥自身氧率,以生活汙水為主的城市汙水,一般為0。5-0。6,為0。06-0。1/d;
LR——曝氣池進水BOD5 濃度差,kg/m 3 ;
XV——曝氣池混合液揮發性懸浮物固體濃度,kg/m 3 ;
V——曝氣池容積,m 3 ;
f——曝氣池揮發性懸浮固體和懸浮固體濃度值比,
(2)剩餘汙泥的體積量V2
式中:
P 為剩餘汙泥含水率,取99。2%-96%。
3、濃縮剩餘汙泥體積流量V3
式中:
V2——濃縮前的汙泥量;
P,P1——濃縮前、後的汙泥含水率,可分別取99。2%和96%。