污泥处理处置与资源综合利用技术
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1.1.2 污泥的分类

污水来源及其所采用的污水处理方法各不相同,产生污泥的性质也存在较大差异,导致污泥的分类方法也比较复杂,目前常见的分类方法一般有以下几种。

1.1.2.1 按产生源头分类[3]

(1)工业废水处理厂污泥(简称工业污泥)

工业废水处理厂污泥是指工业废水处理厂产生的污泥,一般含有较多的无机污泥,由于此类污泥含有工业生产废水中的化学成分,因此属于危废类。工业污泥根据其来源,有着非常大的差异。这些差异主要表现在其黏度、吸湿性、污染物性质、含油率、含水率、有机质比例、无机物比例等多方面。来自化学、制药工业的污泥因其特殊的、高浓度的污染成分,必须妥善处置。来自石油、冶金、制革、发酵、食品、屠宰等行业的污泥均可以分别处理处置并资源化利用。

(2)自来水厂污泥(简称水厂污泥)

自来水厂污泥主要来自水厂的沉淀池(澄清池)排泥和滤池反冲洗水澄清排泥,其成分主要取决于水厂的水源水质。

(3)城市污水处理厂污泥(简称污水污泥)

污水污泥是城市污水处理厂污水净化过程的产物。在非特指环境下,污泥一般指污水污泥。

(4)河道疏浚产生的污泥(简称疏浚污泥)

城镇水体需要进行定期的疏浚以去除水体中的沉淀物,达到维护城市水体景观、航运等正常功能的目的,疏浚过程中产生的水体沉积物即为疏浚污泥。

(5)城市排水系统通沟污泥(简称通沟污泥)

城镇污水中含有大量悬浮物,其中一部分会在输送过程中由于污水流速的变化而沉淀下来,淤积在用于城镇排水的输送沟道内,从养护沟道系统并维持其正常功能的实际需求出发,需定期从沟道中清除的淤泥即为通沟污泥。

(6)泵站系统栅渣(简称栅渣)

在城镇污水输送过程中会混入一定量的生活垃圾,这些垃圾通过泵站、污水处理厂的格栅拦截而被分离,这些分离物即为栅渣。

在上述各种污泥中,污水污泥产量最大,对环境的不良影响最大,处理处置的难度也最大,也是目前人们最关心的污泥种类。如何更好地实现污水污泥的处理处置和资源化利用已经成为当前污水处理的重点、难点和热点问题。

1.1.2.2 按污泥成分及性质分类

污泥按成分及性质可分为以有机物成分为主的污泥和以无机物成分为主的污泥。

(1)有机污泥

以有机物为主的污泥其有机物含量占60%以上,生活污水处理过程中产生的混合污泥以及工业废水处理过程中产生的生物处理污泥均属此类。有机污泥的特性是流动性好,便于管道输送,但脱水性能差,易腐败发臭;颗粒细小(0.02~0.2mm),密度小(1.002~1.006g/cm3);呈胶体结构,含水率高,脱水较困难,是一种亲水性污泥。此外,有机污泥往往含有较多的植物营养素、寄生虫卵、致病微生物、重金属离子和毒性有机物等。

(2)无机污泥(或沉渣)

以无机物为主的污泥特性是有机物含量少,颗粒较粗,相对密度较大,含水率低,易脱水,一般呈疏水性,流动性较差,不宜用管道输送,也不易腐化。以无机物为主要成分的无机污泥往往也被称为沉渣。沉砂池及某些工业废水物理、化学处理过程中的化学沉淀物和混凝沉淀物(如铁屑、焦炭末、石灰渣等)大都属于无机污泥。

1.1.2.3 按污泥从污水中分离的过程分类

按污泥从污水中分离的过程可分为初沉污泥、剩余污泥、消化污泥和化学污泥。

(1)初沉污泥(primary sludge)

初沉污泥又称一次污泥,指污水一级处理过程中(如初次沉淀池)产生的污泥,含水率一般为96%~98%。初沉污泥的产生量可以通过如下经验公式计算:

  (1-1)

式中,WPS为初沉污泥量(以干污泥计),kg/d;Qi为初沉池进水量,m3/d;ESS为悬浮物SS的去除率,%;CSS为悬浮物SS的浓度,mg/L。

(2)剩余污泥(surplus sludge)

剩余污泥指生化处理过程中排放的污泥,含水率一般在99.2%以上。剩余污泥量的计算公式如下:

  (1-2)

式中,WWAS为剩余污泥产生量(以干污泥计),kg/d;Wi为惰性物质(即污泥中固定态悬浮物)的量,kg/d;WVSS为挥发态悬浮物的量,kg/d;BODsol为溶解性生化需氧量(BOD)的量,kg/d;ab为经验常数,a取0.6~0.8,b取0.3~0.5。

(3)消化污泥(digested sludge)

消化污泥指初沉污泥或剩余污泥经消化处理后,其中的有机物大部分被消化分解,达到不易腐败的目的,同时其中的寄生虫卵和病原微生物等也被杀灭,从而实现稳定化和无害化的污泥。

(4)化学污泥(chemical sludge)

化学污泥指化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物,例如用混凝沉淀法去除污水中的磷以及投加硫化物去除污水中的重金属离子后产生的污泥。

1.1.2.4 按污泥的产生阶段分类

按污泥产生的阶段可分为生污泥、消化污泥、浓缩污泥、脱水干化污泥、干燥污泥。

1)生污泥 指从沉淀池(包括初沉池和二沉池)排出来的沉淀物或悬浮物的总称。

2)消化污泥 又称熟污泥,指生污泥经厌氧分解后得到的污泥。

3)浓缩污泥 指生污泥经浓缩处理后得到的污泥。

4)脱水干化污泥 指经脱水干化处理后得到的污泥。

5)干燥污泥 指经干燥处理后得到的污泥。