谈净水厂排泥水处理工程设计与应用

谈净水厂排泥水处理工程设计与应用
发布时间：2021-04-22T08:30:10.616Z 来源：《防护工程》2021年3期作者：刘伟
[导读] 简要概述了临汾市自来水有限公司净水厂排泥水处理工艺，其次重点探讨了其处理系统的设计
哈尔滨供水集团有限责任公司黑龙江哈尔滨 150001
摘要：现如今，随着我国城市建设和环境保护事业的不断发展，给城市给水厂的相关工作带来了一定的挑战，尤其是对排泥水的处理工艺要求更为严格。

国内给水厂“重水轻泥”现象普遍，排泥水处理还存在很多不足。

给水厂的排泥水主要来自反应沉淀池的排泥水和滤池的反冲洗废水，这些排泥水如果处理不善，会引起二次污染，严重污染水体，威胁供水安全，浪费大量水资源。

关键词：净水厂；排泥水处理；工程设计；应用
引言
净水厂在水软化处理过程中加入了石灰和PAC进行pH值的调节和混凝，在澄清池排泥水以及滤池反冲洗水中悬浮物含量很高，所以必须对排泥水采取回用水处理。

简要概述了临汾市自来水有限公司净水厂排泥水处理工艺，其次重点探讨了其处理系统的设计
1项目背景
某水厂处理总规模为２６万ｍ３／ｄ，其中一厂设计规模为６万ｍ３／ｄ，采用机械絮凝池—平流沉淀池—双阀滤池的处理工艺；浦东二厂设计规模为２０万ｍ３／ｄ，采用折板絮凝池—平流沉淀池—气水反冲洗均质滤料滤池的处理工艺。

水厂沉淀池排泥水原设计采用集中排放至山下储泥池（设计容积为２万ｍ３），储泥池的上清液溢流至河道，底泥沉积后定期清理外运的方式。

水厂滤池反冲洗水排至回用水池，经潜水泵提升至前端配水井。

由于对储泥池清理的不及时，导致池内排泥水发酵发臭，排至河道的排放水ＳＳ超过《污水综合排放标准》（ＧＢ８９７８－１９９６）中规定的限值，严重影响了周边水体及当地居民的生活环境。

为此，水厂决定增建排泥水处理系统。

2净水厂排泥水处理技术设计要点
2.1排泥水污泥量确定
水厂排泥水中污泥总量的估算涉及工程土建规模、脱水机械和机泵设备的容量配置，是确定工程规模和投资成本的重要依据。

污泥总量的估算包括排泥水量和干污泥产量，排泥水量决定排泥水处理工程中调节池和浓缩池的规模，干污泥量则决定脱水设备的选择。

因此，必须确切掌握水厂沉淀池排泥水日产量、滤池反冲洗废水日产量等数据，以确定排泥水量。

干污泥量的计算方法较多，日本、英国、德国各有不同的计算公式，但大同小异。

在实际运行中还需做好污泥量的实测工作，特别是SS与浊度的对应关系。

因此，在排泥水处理项目建设时应根据水源情况、实际运行负荷和水厂运行经验，综合考虑地域、水质差异，修正干泥量计算方法，以期缩小设计和运行干泥量的差距，指导新建水厂。

2.2调节工序
1)净水厂澄清池排泥设计。

a．排泥池最高液位的确定，应满足澄清池排泥水能重力流至排泥池。

不考虑设置排泥泵(即无法满足重力流时依靠加压泵运行)。

b．排泥池入流是间歇的，每日固定2次～3次，量和质较均匀。

c．排泥池容积不小于澄清池一日的排泥量。

若确实受场地限制，可以减小容积，多余污泥可以在排泥池中溢流口或从澄清池放空管(大排泥管)排走。

d．排泥池个数或分格数不宜少于2个，按同时工作设计，并能单独工作，分别泄空。

净水厂澄清池一次排泥量以200t计，2次/d，排泥池容积可以设计为400m3，或者两个200m3排泥池，分别接纳每次的排泥水，便于沉淀浓缩，两池之间也可设置连通，即可单独或整体运行，设计时须根据实际面积灵活确定。

e．设计放空管，用于检修时放空。

f．采用浮动槽排泥池时，满足其设计的要求，如宜采用中心进水幅流式浓缩池、池底坡度、浮动槽上下浮动范围等。

2)净水厂滤池反冲洗水设计。

净水厂滤池反冲洗水包括D型滤池和双阀滤池的反冲洗水，滤池每天反冲洗一次，每次反冲洗水量约150m3，滤池反冲洗水调节池可以设计为150m3两座，有利于反冲洗水的调节。

滤池反冲洗水经过调节后，经提升均匀和进入澄清池的原水混合，继续后续的絮凝沉淀过滤，这样组成内循环，可以节省水资源，而且反冲洗水含有一定悬浮物，有利于澄清池中絮凝沉淀过程吸附架桥，可以节省药剂投加量。

2.3脱水工艺
目前国内外泥渣脱水大多采用机械脱水，也有部分规模较小规模的水厂，当地气候条件比较干燥，周围又有荒地，用地不紧张也可采用干化场。

常用的污泥机械脱水的设备有带式压滤机、板框压滤机、离心脱水机。

离心脱水机具有设备效率较高，占地小，机房环境清洁，对污泥浓缩效果的适应性较强，对絮凝剂类型的选择性较宽，运行稳定可靠等优势，但同时存在着设备运行噪音较大，能耗较高，出泥含水率低于板框压滤机等问题。

结合现行水厂运行经验，经技术经济比较，综合考虑选用离心脱水设备。

2.4浓缩池设计
浓缩池前接调节池后接脱水机房，是排泥水处理系统的一个重要环节。

常用的浓缩方法有：重力浓缩、离心浓缩、气浮浓缩，工程设计中采用什么方法进行污泥浓缩，受调节后污泥浓度、污泥泥质、脱水设备进泥浓度要求等因素影响。

重力浓缩与离心浓缩比较，其对排泥水量有调节作用，日常维护管理方便、运行动力费低，占地面积较大。

离心浓缩占地面积小，浓缩效果好，同时离心浓缩为封闭式设备，卫生条件好。

工程设计中采用重力浓缩方法较多，池形有辐流式浓缩池和斜板／斜管式浓缩池，采用辐流式浓缩池较多。

2.5污泥处置
污泥处置是净水厂排泥水处理基本工序调节、浓缩、脱水、处置的最后一道工序，分为陆地填埋和有效利用。

净水厂的污泥主要是石灰软化产生的，主要成分为轻质碳酸钙。

轻质碳酸钙可用作橡胶、塑料、造纸、涂料和油墨等行业的填料;广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中;还可用作工业排泥水的中种剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO2废气中的SO2消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂;也可用作牙粉、牙膏及其他化妆品的原料。

所以经处理后的脱水污泥可根据实地情况，经过适当处理后进行有效利用。

2.6污泥平衡池、脱水机房
脱水机前设污泥平衡池，以避免脱水机进料泵直接从浓缩池中直接抽泥。

设置１座，分２格，单格平面尺寸为9ｍ×9ｍ，有效水深３ｍ，有效容积243ｍ３。

实际停留时间约9ｈ，为防止污泥在池内沉降，单格内设潜水搅拌机２台。

脱水机房平面尺寸26ｍ×16.2ｍ，处理干泥量26ｔDs／ｄ。

采用离心脱水机系统处理，包括进泥系统、加药系统、冲洗系统。

离心脱水机进泥含水率约为97％～98％，泥饼含水率＜80％。

设置２台离心脱水机，１用１备。

采用螺杆泵作为污泥进泥泵，一期一阶段安装２台，１用１备。

离心脱水机冲洗给水管接自厂区自用水。

设置冲洗水箱１座及２台冲洗水泵，１用１备。

离心脱水机的加药系统包括PAM制备装置、絮凝剂投加泵及配套设备。

PAM自动制备装置由两个不锈钢储罐及相应的附属设备和压力传感器组成。

药剂在溶药罐中经溶药搅拌后，制成浓度为0.3％～0.5％的溶液储存，药剂熟化时间４５～60min。

投加时经稀释系统将药剂浓度稀释为0.1％～0.2％浓度，定量与污泥混合。

PAM制备装置能力为3～5kg／h，设置加药泵２台，1用１备。

结语
净水厂污泥对环境的危害性已不容忽视，排泥水处理问题也引起了广泛关注，诸多早期建设缺少排泥水处理系统的老水厂也在逐步进行改造。

工程设计中具体选择何种污泥处理方式，需结合不同水厂排泥水特点，综合分析比较后确定。

参考文献：
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[3]邓慧萍，梁超，许建华．PAM在给水厂排泥水处理中的调质作用及机理探讨［J］．给水排水，2018，30(6):31－33．。