给水厂排泥水处理及污泥处置利用技术PDF电子书下载

上篇 给水厂排泥水处理技术 3

第1章 给水厂污泥特性 3

1.1 给水厂污泥的物理特性 4

1.1.1 给水厂污泥水分存在状态与特性 4

1.1.2 给水厂污泥含水率与含固率 6

1.1.3 给水厂湿污泥相对密度与干污泥相对密度 6

1.1.4 给水厂污泥体积 7

1.1.5 给水厂污泥的亲水性与疏水性 8

1.1.6 给水厂污泥的可压缩性 9

1.2 给水厂污泥的化学特性 10

1.2.1 给水厂污泥中氧化物组分含量 10

1.2.2 给水厂污泥SiO2组分含量 10

1.2.3 给水厂污泥Al2O3组分含量 11

1.2.4 给水厂污泥中重金属含量 11

1.2.5 给水厂污泥中植物营养元素 19

1.2.6 给水厂污泥的灼烧减重 23

1.3 给水厂污泥结构特性 24

1.3.1 给水厂污泥颗粒粒径分布 24

1.3.2 给水厂污泥的脱水性——毛细管吸附时间试验（CST） 27

1.3.3 给水厂污泥的可塑性 27

1.3.4 给水厂污泥的岩相鉴定 28

1.4 给水厂污泥的其他特性试验 29

1.4.1 给水厂污泥的沉降性与压密性试验 29

1.4.2 给水厂污泥脱水性——比阻值测试 47

第2章 给水厂污泥组分测定方法 58

2.1 给水厂污泥物理指标测定方法 58

2.1.1 给水厂污泥含水率和含固率测定 58

2.1.2 给水厂原水悬浮物SS值的测定 59

2.1.3 给水厂干污泥与湿污泥相对密度的测定 60

2.1.4 给水厂污泥体积测定（计算） 63

2.1.5 给水厂污泥pH值的测定 64

2.1.6 给水厂污泥烧失量的测定 66

2.1.7 给水厂污泥颗粒粒径大小及分布的测定 67

2.2 给水厂污泥无机氧化物组分测定方法 70

2.2.1 给水厂污泥无机矿物质组分测定目的及相关事项 70

2.2.2 给水厂污泥SiO2的测定方法（A法） 72

2.2.3 给水厂污泥SiO2的测定方法（B法） 74

2.2.4 给水厂污泥Al2 O3的测定（A法） 75

2.2.5 给水厂污泥Al2 O3的测定（B法） 78

2.2.6 给水厂污泥Fe2O3的测定（A法） 80

2.2.7 给水厂污泥Fe2 O3的测定（B法） 83

2.2.8 给水厂污泥CaO的测定（A法） 84

2.2.9 给水厂污泥MgO的测定（A法） 86

2.2.10 给水厂污泥K2O、 Na2 O的测定方法——火焰光度法 89

2.2.11 给水厂污泥CaO、 MgO、 K2O、 Na2O的测定方法——原子吸收法 90

2.2.12 给水厂污泥TiO2的测定方法 92

2.2.13 给水厂污泥SO3的测定方法 94

2.3 给水厂污泥重金属含量的测定 95

2.3.1 给水厂污泥总汞的测定 95

2.3.2 给水厂污泥铜、锌的测定 99

2.3.3 给水厂污泥铅、镉的测定（A法） 102

2.3.4 给水厂污泥铅、镉的测定（B法） 105

2.3.5 给水厂污泥总铬的测定 108

2.3.6 给水厂污泥镍的测定 111

2.3.7 给水厂污泥总砷的测定（A法） 113

2.3.8 给水厂污泥总砷的测定（B法） 116

2.4 给水厂污泥特殊组分的测定 119

2.4.1 给水厂污泥氟化物的测定 119

2.4.2 给水厂污泥挥发酚的测定 125

2.4.3 给水厂污泥甲醛的测定 128

2.4.4 给水厂污泥苯胺类的测定 131

2.4.5 给水厂污泥硝基苯类的测定 133

2.4.6 给水厂污泥苯并（α）芘的测定 136

2.4.7 给水厂污泥含油量的测定 142

第3章 给水厂浓缩污泥脱水设备 146

3.1 给水厂污泥脱水设备概况 146

3.1.1 给水厂污泥脱水设备选择依据 146

3.1.2 可供选择的给水厂污泥脱水机械 147

3.1.3 污泥脱水机械性能比较 148

3.2 带式压滤机 149

3.2.1 带式压滤机的基本构造 149

3.2.2 带式压滤机污泥脱水原理 150

3.2.3 带式压滤机污泥脱水过程 150

3.2.4 影响带式压滤机污泥脱水效果的因素 151

3.2.5 带式压滤机（小型）对给水厂浓缩污泥脱水运行案例 153

3.3 板框压滤机 156

3.3.1 隔膜挤压式板框压滤机的构造 156

3.3.2 隔膜式板框压滤机污泥脱水原理 156

3.3.3 影响板框压滤机污泥脱水效果的因素 156

3.3.4 板框式压滤机污泥脱水试验实例 159

3.4 卧螺离心机 163

3.4.1 卧螺离心机构造 163

3.4.2 离心机工作原理 163

3.4.3 影响离心机污泥脱水效果的因素 164

3.4.4 卧螺离心机在给水厂对浓缩污泥脱水生产运行案例介绍 166

3.5 螺旋压榨式脱水机 171

3.5.1 螺旋压榨式脱水机构造 171

3.5.2 螺旋压榨脱水机污泥脱水原理 172

3.5.3 影响螺旋压榨机污泥脱水效果的因素 173

3.5.4 螺旋压榨脱水机产品规格 174

3.6 给水厂排泥水处理工程其他设备 174

3.6.1 潜水泵 174

3.6.2 螺旋污泥输送机 175

3.6.3 潜水搅拌机 176

3.6.4 聚合物溶解投加设备 179

3.7 给水厂污泥吸泥刮泥机械设备 180

3.7.1 行车式吸泥排泥设备 180

3.7.2 悬挂式中心传动刮（吸）泥机 182

3.7.3 垂架式中心传动刮（吸）泥机 182

3.7.4 周边传动刮（吸）泥机 183

3.7.5 往复式沉淀池刮泥机 184

3.7.6 气流搅拌气升排泥装置 186

第4章 给水厂排泥水污泥总量估算与泥水物料平衡 189

4.1 给水厂排泥水污泥总量估算 189

4.1.1 给水厂原水浊度（SS值）变化幅度统计 189

4.1.2 原水浊度NTU值与水中SS （mg／L）相关关系 192

4.1.3 给水厂净水混凝剂硫酸铝加注量统计 194

4.1.4 给水厂原水色度去除值统计 195

4.1.5 给水厂排泥水污泥总量估算 196

4.2 给水厂排泥水总量统计 197

4.2.1 给水厂沉淀池排泥水量统计 197

4.2.2 给水厂快滤池反冲洗水外排水量统计 200

4.2.3 给水厂进水量与供水量差值统计 203

4.2.4 给水厂其他外排水量统计 205

4.3 给水厂排泥水处理工程泥和水的物料平衡 206

4.3.1 给水厂脱水污泥的产量估算 206

4.3.2 给水厂排泥水处理工程泥和水产量的估算 207

4.3.3 给水厂排泥水处理工程泥和水物料平衡 208

第5章 高分子絮凝剂特性及给水厂污泥脱水、高分子絮凝剂的选择 209

5.1 高分子絮凝剂的絮凝机理、性能及影响絮凝的因素 209

5.1.1 高分子絮凝剂简介 209

5.1.2 絮凝机理 210

5.1.3 高分子絮凝剂的种类 213

5.1.4 高分子絮凝剂性能及用途 215

5.1.5 影响絮凝的因素 216

5.2 高分子絮凝剂的使用方法、分析方法、安全及毒性 217

5.2.1 絮凝剂的使用方法 217

5.2.2 聚丙烯酰胺产品的分析方法 218

5.2.3 聚丙烯酰胺（PAM）的毒性及安全 219

5.3 给水厂污泥脱水时加药和不加药处理结果分析 221

5.3.1 天然黏土与给水厂投加PAM和未投加PAM脱水污泥性质异同分析 221

5.3.2 投加过PAM絮凝剂的给水厂脱水污泥不能直接作为黏土资源烧结多孔砖 224

5.3.3 用粉磨法对投加过PAM絮凝剂的给水厂脱水污泥烧结多孔砖 226

5.3.4 投加过PAM絮凝剂的给水厂脱水污泥塑化法烧结轻质陶粒 227

5.3.5 投加过PAM絮凝剂的给水厂脱水污泥粉磨成球法或对辊挤压法成球烧结陶粒 229

5.4 给水厂浓缩污泥脱水絮凝剂选型及污泥调制试验 230

5.4.1 污泥处理药剂选择 230

5.4.2 上海L给水厂排泥水浓缩污泥絮凝剂选型及污泥调制结果分析 237

第6章 给水厂排泥水处理工程工艺流程及自动化控制方案选择 239

6.1 给水厂排泥水收集、浓缩、平衡与脱水 239

6.1.1 排泥水的收集 239

6.1.2 排泥水的浓缩 240

6.1.3 污泥平衡与脱水 245

6.2 给水厂排泥水处理工艺流程方案和工艺参数设定 246

6.2.1 工艺流程方案选择依据 246

6.2.2 工艺流程方案选择考虑因素 247

6.2.3 南方Z给水厂排泥水污泥总量估算 249

6.2.4 污泥处理系统工艺参数设定 250

6.2.5 工艺流程单元结构设计参数设定 251

6.2.6 排泥水处理系统单元设计参数 255

6.2.7 絮凝剂加注设备是给水厂污泥脱水机的主要配套设备 257

6.3 给水厂排泥水处理工程自动化控制方案选择 259

6.3.1 排泥水处理自动控制面临的问题 259

6.3.2 各单体的自动控制原理设计 259

6.3.3 系统运行控制 261

6.3.4 结论 262

参考文献 263

下篇 给水厂污泥处置利用技术 267

第1章 国内外给水厂污泥处理处置概况 267

1.1 给水厂污泥处置方法概述 267

1.2 国外给水厂污泥处置情况 268

1.2.1 国外污水厂污泥处置概况 268

1.2.2 日本给水厂污泥处置概况 269

1.3 国内给水厂污泥处置及综合利用研究概况 271

1.3.1 国内给水厂污泥处置概况 271

1.3.2 国内给水厂污泥综合利用研究状况 272

第2章 给水厂污泥替代黏土烧结墙体砖 273

2.1 烧结黏土多孔砖对黏土的要求 273

2.1.1 适合制砖的天然黏土组分及特征 273

2.1.2 给水厂污泥组分及特征 273

2.1.3 给水厂脱水污泥与天然黏土性质异同分析 274

2.1.4 黏土或污泥制多孔砖焙烧时的物理化学变化 274

2.2 给水厂污泥替代黏土烧结多孔砖 275

2.2.1 给水厂脱水污泥烧结多孔砖技术难点及对策 275

2.2.2 给水厂脱水污泥粉磨法烧结多孔砖生产工艺流程 276

2.2.3 给水厂脱水污泥粉磨法烧结多孔砖质量控制 277

2.3 给水厂脱水污泥粉磨法烧结多孔砖经济技术分析 278

2.3.1 工程投资预算 278

2.3.2 工程投资内容 278

2.3.3 产品成本技术经济分析 279

2.3.4 产品利润预测分析 280

2.3.5 结论 281

第3章 给水厂污泥免烧制砖探索研究 283

3.1 国内免烧制砖技术研究和应用现状 283

3.1.1 免烧砖特性和生产工艺 283

3.1.2 国内免烧砖制作技术相关研究 287

3.1.3 国内免烧制砖应用前景 290

3.2 免烧砖适用标准介绍 292

3.2.1 JC／T 422—2007《非烧结垃圾尾矿砖》 292

3.2.2 GB 5101—2003《烧结普通砖》 293

3.2.3 JC／T 446—2000《混凝土路面砖》 295

3.3 给水厂污泥制混凝土砌块探索研究 296

3.3.1 制混凝土砌块原料 296

3.3.2 给水厂污泥制混凝土砌块工艺流程 296

3.3.3 给水厂污泥制混凝砌块初探结果分析 297

3.4 给水厂污泥免烧制砖探索研究 298

3.4.1 给水厂污泥免烧制砖主辅原料分析 298

3.4.2 给水厂污泥免烧制砖工艺流程 299

3.4.3 给水厂污泥免烧制砖原料组分配制及免烧砖抗压强度测试 300

3.5 给水厂污泥制作免烧砖技术经济分析 302

3.5.1 给水厂污泥免烧制砖生产线主要设备 302

3.5.2 给水厂污泥免烧制砖经济平衡测算 302

3.5.3 给水厂污泥免烧制砖技术经济分析结论 306

第4章 给水厂污泥替代黏土烧制陶粒 308

4.1 国内外利用固体废弃物烧制陶粒概况 308

4.1.1 国外利用固体废弃物烧制陶粒概况 308

4.1.2 国内利用固体废弃物烧制陶粒概况 308

4.2 烧胀陶粒基础理论 316

4.2.1 烧胀陶粒概念和膨胀理论 316

4.2.2 烧胀陶粒物质构成和焙烧工艺参数 317

4.3 给水厂污泥烧制陶粒原料配方筛选 318

4.3.1 原料配方筛选目的 318

4.3.2 烧制陶粒主辅原料组分含量对焙烧工艺的影响 318

4.3.3 给水厂脱水污泥烧制陶粒原料配方筛选 320

4.3.4 给水厂污泥烧制陶粒原料配方中需遵循的原则 322

4.4 给水厂污泥烧制陶粒主辅原料的检测 323

4.4.1 给水厂污泥烧结陶粒主原料的检测 323

4.4.2 给水厂污泥烧制陶粒辅料检测 328

4.5 给水厂污泥渗入污水厂污泥烧结轻质陶粒 330

4.5.1 主辅原料化学组分含量测定 330

4.5.2 主辅原料组分含量配比试验 331

4.5.3 最佳条件下给水厂污泥烧制陶粒样品性能测定 332

4.5.4 给水厂污泥烧制轻质陶粒结论 333

4.6 给水厂脱水污泥粉磨法转窑烧结陶粒 333

4.6.1 原料配方 333

4.6.2 给水厂脱水污泥烧制陶粒工艺参数 334

4.6.3 陶粒质量检测结果 334

4.6.4 检测结果分析 335

4.7 给水厂脱水污泥粉磨法烧结陶粒投资与技术经济分析 336

4.7.1 投资估算 336

4.7.2 技术经济评价 336

4.8 给水厂脱水污泥粉磨法烧结陶粒工艺流程及主要设备 338

4.8.1 工艺流程 338

4.8.2 陶粒制造步骤 339

4.8.3 主要设备 340

4.8.4 其他设备 341

4.8.5 影响陶粒质量相关因素 342

4.9 陶粒及陶粒制品应用 342

4.9.1 陶粒及陶粒制品简介 342

4.9.2 陶粒的分类与性能 343

4.9.3 陶粒的应用方向及发展前景 344

4.9.4 陶粒市场销售 346

4.9.5 给水厂脱水污泥烧结的陶粒制轻集料混凝土小型空心砌块 347

4.9.6 给水厂脱水污泥烧结的陶粒制陶粒增强加气砌块 348

第5章 给水厂污泥替代部分水泥原料煅烧水泥熟料 350

5.1 给水厂污泥与其他原料科学配伍实验室煅烧水泥熟料 350

5.1.1 工业渣灰煅烧水泥熟料概况 350

5.1.2 给水厂污泥组分及特性 351

5.1.3 给水厂污泥替代部分水泥原料，实验室煅烧水泥熟料 351

5.2 给水厂污泥替代部分水泥原料工业上煅烧水泥熟料 354

5.2.1 水泥生产过程简介 354

5.2.2 水泥生产工艺流程 354

5.2.3 试验物料配比和化学组分分析 355

5.2.4 窑用生料料浆细度及碳酸钙含量分析 356

5.2.5 煅烧水泥熟料工艺参数控制及熟料物理性能分析 357

5.2.6 熟料配制成水泥的质量控制 358

5.2.7 结论与讨论 359

第6章 给水厂脱水污泥制作肥料（营养土） 361

6.1 城镇生活垃圾污泥制作肥料控制标准及工艺与生化过程控制 361

6.1.1 城镇生活垃圾污泥处置的三种方法 361

6.1.2 城镇垃圾农田控制标准 361

6.1.3 农用污泥施用原则和控制标准 362

6.1.4 城镇生活垃圾污泥堆肥工艺 363

6.1.5 城镇生活垃圾污泥堆肥生化过程 363

6.1.6 城镇生活垃圾污泥制作肥料控制条件 364

6.2 给水厂污泥组分特性及环境可接受分析 365

6.2.1 给水厂污泥无机氧化物分析 365

6.2.2 给水厂污泥颗粒粒径分析 366

6.2.3 给水厂污泥重金属含量及污泥中特殊成分测定 367

6.2.4 给水厂污泥环境可接受分析 368

6.3 给水厂污泥制作肥料（营养土）工艺流程及原料配比筛选 369

6.3.1 给水厂污泥肥料化试验工艺流程 369

6.3.2 给水厂污泥肥料化试验样品理化指标的测试方法 369

6.3.3 给水厂污泥制作肥料（营养土）组分配比筛选试验 370

6.3.4 给水厂污泥制作肥料肥效测试结果 371

6.3.5 给水厂污泥肥料化最佳组分配比筛选 373

6.3.6 结论与建议 375

第7章 给水厂污泥综合利用——再生混凝剂硫酸铝回收 377

7.1 给水厂污泥再生混凝剂硫酸铝原理及步骤 377

7.1.1 给水厂污泥再生硫酸铝现状 377

7.1.2 给水厂浓缩污泥回收硫酸铝原理 378

7.1.3 给水厂污泥再生硫酸铝产品中氧化铝测定 379

7.1.4 给水厂污泥再生硫酸铝步骤 380

7.2 给水厂污泥再生硫酸铝净水效果与经济技术分析 383

7.2.1 净水效果评价方法——搅拌试验 383

7.2.2 给水厂污泥再生硫酸铝经济技术分析 385

7.2.3 结论与讨论 387

参考文献 389

附录A高分子聚丙烯酰胺毒性相关资料汇编 391

附录B给水厂污泥掺入污水厂污泥烧制陶粒研究 391

附录C给水厂排泥水浓缩性能研究 426

参考文献 433