为啥说污泥脱水中60%的含水率,是一道坎?

发布日期:2025.03.19

说起剩余污泥的脱水处理,目前的污水处理厂能做到的,基本上就是两个阶段:

(1)先从99%含水率,降低到80%的含水率;
(2)再从80%的含水率,降低到60%的含水率。
虽然这两阶段看起来貌似都是降低了20%,但污泥减量化的效果和难度都不是一个层级的。
不信?
咱算一下子就知道了!
假设含水率99%的污泥体积为V1,含水率80%的污泥体积为V2,含水率60%的体积为V3
再根据污泥减量化公式V1/V2=(1-Pw2)/(1-Pw1)计算,可以得到如下关系:
V1/V2=(1-0.8)÷(1-0.99)=20
V2/V3=(1-0.6)÷(1-0.8)=2
可以得知,含水率从99%降低至80%后,剩余污泥体积减少95%。
而含水率继续从80%降低至60%时,污泥体积只能减少50%。
但就这50%的减量效果,难度系数可比最开始减量95%大多了。
一方面,含水率80%的脱水污泥流态已经变为软土状态,无法絮凝且难以泵送。
另一方面,此时污泥中的水份多为附着水,和干物质之间的结合势非常强,即使在高压下也很难将结合水从脱水污泥中排出。
这里就引入咱们今天文章的主题了:
“为啥污泥脱水,一般含水率能到60%就挺了不得了呢?”
那是因为剩余污泥中的水分形态不同。
虽然都是H2O,但和固体物质的结合能力不同,因此脱除的难度也就不同。
剩余污泥中的水份,主要分为以下4种:

‌(1)间隙水‌

间隙水就是存在于污泥颗粒间隙中的水,约占污泥水分的70%左右。

这种水就像是职场上不懂抱大腿生存的小白,最好拿捏,属于绝对的软柿子。

甚至都不需要上压力,仅靠自然沉降这点压力,它们就跪了。

更兼之其体量最大,因此咱们平时脱除的绝大部分水,都属于这一范畴。

‌(2)毛细水‌

毛细水就是存在于污泥颗粒间的毛细管中的水,约占污泥水分的20%左右。

这部分水就属于有点资源但没有后台的职场人,虽然不是绝对的软柿子,普通沉降无法分离,但稍微上点强度,施加点压力,它们也能跪。

因此咱们用机械设备脱除的水份中,这部分水也是占一定比例的。

‌(3)附着水‌

附着水指的是附着在污泥颗粒表面的水分,其附着力较强,大约占污泥总水分的9%左右。

这部分水就比较难搞了,属于会抱大腿、有后台的那部分职场人,抗打击能力强,因此一般的手段别想动得了他们。

但要想去除它们也不是没辙,采用高压板框,或者热水解预处理后再上板框,也能搞掉一部分。

‌(4)内部水‌

内部水指的是污泥颗粒内部的附着水和存在于生物细胞内的水分,大约占污泥总水分的1%左右。

这部分水建议你就别想了,人家都内部了,属于领导的绝对亲信,那地位绝对稳得很,没有同归于尽的勇气,你动不了人家。

事实也是如此,污泥脱水中你要想把这部分水给干掉,估计只能上焚烧的手段了。

真用了这种手段,就算你把泥都烧成灰了,那成本也不是一般人能承受的,高低给你扒一层皮下来。

这种双输的局面,咱还是别动那个念想了。

图01.png

介绍完了剩余污泥中的这4种水份,咱接着算账。

已知剩余污泥中的含水率99%(相当于回流污泥浓度10000mg/L),也就是99份水+1份泥。

这99份水中,69份属于间隙水,20份属于毛细水,9份属于附着水,1份属于内部水。

首先,对含水率99%的污泥采取脱水手段,将其含水率降至80%,相当于100份变5份,此时污泥中的组成为1份固体+3份附着水+1份内部水。

至于那69份的间隙水+20份毛细水+6份附着水,已经被去掉了。

所以后面再想把污泥含水率从80%降到60%,那就只能再去除其中的2.5份附着水了。

最终含水率60%的污泥成分就变成了1份固体+0.5份附着水+1份内部水。

为了方便大家理解,我画了一幅简图,如下所示。

图02.png


可见污泥脱水就和打怪升级一样,绝对是越往后越难,但能够节约的体积却越来越有限。

就算你不服气,准备接着往下干,把那0.5份的附着水也去掉了,不也仅仅从2.5份降低到了2份,能差多少?

这就和咱们活性污泥AO工艺中的内回流一样。

虽然说内回流越大,出水总氮越低,但超过400%后,所能提升的总氮去除效率也是微乎其微了,和电费相比十分不划算了就。

因此从技术经济指标角度分析的话,一般做到60%的含水率就够可以了的,实在没必要再继续往下搞了。

劳民伤财收益又低,除非有硬性指标卡着,否则我估计没人的头会这么铁。


文章转发自:胖先生的水处理日记