水厂沉淀池改造前后排泥水含固率研究

第3期
黄桦涛：水厂沉淀池改造前后排泥水含固率研究
·81·
含固率
20.00% 18.00% 16.00% 14.00% 12.00% 10.00%
8.00% 6.00% 4.00% 2.00% 0.00%
2号池各点含固率 3号池各点含固率 4号池各点含固率
7.48%
11.23% 5.64%
13.42% 8.35%
于未改造的 2 号沉淀池，且改造后排泥效率提升明显。
3.5 cm 的排泥管孔径比 2.5 cm 的排泥管孔径更有利
含固率
6.00%
6.32%
6.52%
4.00% 2.00% 0.00%
2.80%
5 名。 1.1.2 材料仪器配置
对讲机 2 台；250 mL 取样瓶 48 个；标签若干； 笔 3 支；秒 表 3 个；100 mL 蒸 发 皿 48 个；100 mL 小烧杯若干；XMTD-8222 恒温水浴锅 2 台、DHG916A 恒温烘箱 1 台，上海精宏；BSA124S-CW 电子 分析天平，感量 0.1 mg，Sartorius。
备的使用年限，工艺落后且部分设备运行经常出现问 对比实验针对各沉淀池排泥水含固率进行检测分析，
题，不仅影响水厂的正常生产，且存在较大的安全隐 对比改造前后沉淀池排泥水含固率变化。
患，故需要对二流程排泥车间进行升级改造。对沉淀
水源来自北江支流东平河流域，水源水质介于地
池内的排泥设备、配水墙、导流墙及集水槽进行改造， 表水Ⅱ ~ Ⅲ类标准之间。水厂沉淀池排泥水成分包
到排泥槽附近，触动行程开关，开启排泥阀开始排泥，
在投矾量约为 15 mg/L、原水浊度小于 20 NTU 的
排泥阀开启时间为 60 s。排泥槽从沉淀池出水端（靠 情况下，对 2 号、3 号、4 号沉淀池进行排泥水含固
近集水槽）开始编号（编号见图 1）。于排泥阀出口 率实验，各沉淀池各取样点平均含固率见图 3。3 号、
Keywords: sedimentation tank; sludge water; solid content
沙口水厂坐落于广东省佛山市禅城区，二流程 月 21 日、12 月 1 年，其排泥设备运行时间已超过设 试运行阶段。为验证二流程沉淀池改造成效，需设计
改造，而 3 号沉淀池、4 号沉淀池分别于 2019 年 10 水标准检验方法：感官性状和物理指标》中溶解性总
作者简介：黄桦涛（1993—），男，广东茂名人，本科，助理工程师，研究方向：水质监测。
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生物化工
2021 年
固体的测定称量法 [1] 和《水和废水监测分析方法》第 四版的残渣测量方法 [2] 制定实验方案，结合水厂实际
在投矾量约为 15 mg/L、原水浊度大于 20 NTU 的
度较为稳定；查阅资料并结合水厂过往枯水期实际 运行情况 [3]，该季排泥水污泥中会含有大量的藻类以 及有机物，污泥中有机物质量分数在 30% 左右 [4]。
情况下，对 2 号、3 号、4 号沉淀池进行排泥水含固 率实验，各沉淀池各取样点平均含固率见图 2。沉淀 池从进水端至出水端含固率呈逐渐降低趋势，2 号
处取泥样，同一条排泥槽单边排泥阀处取样即可，取 样瓶为 250 mL。
运行的水量、投矾量、原水浊度、排泥周期等参数，在
排泥阀开启 5 s 后开始取样，1#、2#、3# 排泥
相同条件下对 2 号、3 号、4 号沉淀池各位置的排泥 槽连续取 3 个 250 mL 的样，在每个取样点进行排泥
水进行同步取样检测，计算各位置的平均含固率，对 的 1 min 内分别在 15 s、25 s、35 s 各取一个样；4#、
关键词：沉淀池；排泥水；含固率 中图分类号：X792；X703.1 文献标识码：A
Study on Solid Content of Sludge Water before and after Reconstruction of Sedimentation Tank in Waterworks
HUANG Huatao (Foshan City Chancheng Disrtict Water Supply Co., Ltd., Guangdong Foshan 52800)
Abstract:Objective: To explore the change of solid content of sludge water in sedimentation tank before and after reconstruction so as to verify the reconstruction results. Methods: Based on the determination and weighing method of total dissolved solids in“Standard Test Method for Drinking Water:Sensory Properties and Physical Indexes”(GB/T 5750.4-2006) and the residue measurement method in the fourth edition of“Water and wastewater monitoring and analysis method”, the detection method for the solid content of sludge water in the sedimentation tank was developed. Under the same conditions, the solid content of sludge water in each monitoring point of the sedimentation tank before and after the transformation was detected, analyzed and compared. Results: The solid content of the sedimentation tank decreased gradually from the inlet to the outlet, and the total average solid content of the reformed sedimentation tank was much higher than that before the reform. Conclusion: The mud discharge efficiency is obviously improved after the transformation.
据此可知，沙口水厂枯水期排泥水可能含有部分有机 物和少量泥沙 [5]。为保证实验的严谨性及考虑实际
沉淀池、3 号沉淀池、4 号沉淀池总平均含固率分别 为 3.13%、6.96%、11.56%。结果表明，3 号沉淀池、
情况，在取样期间，排泥周期均设为 24 h，运行水量 约为 2 000 m3/h；综合实际情况，所需投矾量控制在 15.3 mg/L 左右 [6]。
4 号沉淀池总平均含固率远高于 2 号沉淀池，但 4 号 沉淀池比 3 号沉淀池的总平均含固率要高，差异主要 在于 4#、5#、6# 排泥槽位置的含固率，且差别较大。
1.2.2 试验步骤
根据多次试验结果，原水浊度越高，两者差异越大。
在排泥运行周期（24 h）后进行检验，刮泥机刮 2.2 排泥水二次实验
摘 要：目的：探究改造前后沉淀池排泥水含固率变化，验证改造成果。方法：综合《生活饮用水标准检验方法：感官性状和 物理指标》（GB/T 5750.4-2006）中溶解性总固体的测定称量法和《水和废水监测分析方法》第四版的残渣测量方法制定沉淀 池排泥水含固率检测方法，在相同条件下对改造前后沉淀池各监测点排泥水含固率进行检测和分析对比。结果：沉淀池从进水 端至出水端含固率呈逐渐降低趋势，改造后沉淀池总平均含固率远高于沉淀池改造前。结论：改造后排泥效率提升明显。
15.90% 10.69% 5.29%
18.28% 13.29% 8.06%
3.06%
2.34%
3%
1.47%
1.78% 0.63%
1# 0.04% 2#
3#
4#
5#
6#
沉淀池取样位置
图 2 原水浊度大于 20 NTU 时 3 个沉淀池各取样点平均含固率
4 号沉淀池整体含固率从进水端至出水端呈逐渐降 低趋势，2 号沉淀池、3 号沉淀池、4 号沉淀池总平 均含固率分别为 0.72%、2.42%、3.69%。3 号沉淀池
相差较小，且如图所示两池各点趋势基本一致，各点
含固率相差不大。因此，判定扩孔是 4 号沉淀池含
固率高于 3 号沉淀池的原因，且同时证明 3.5 cm 的
排泥管孔径比 2.5 cm 的排泥管孔径更有利于沉淀池
的排泥。
含固率
18.00% 16.00% 14.00% 12.00% 10.00%
8.00% 6.00% 4.00% 2.00%
测量方法，结合排泥水的性质进行烘干。从取样瓶
中取 100 mL 水样于已预处理的蒸发皿中，置于水浴
锅上蒸干后移入烘箱，1 h 后取出在干燥器内冷却
30 min，称量直至恒重。根据烘干前后称量的数据由
公式（1）得出含固率。
含固率 = 干燥后样品质量 / 干燥前样品质量 ×100%

（1）
1.2 试验方法
各位置平均含固率取平均值，得出各沉淀池总平均含 5#、6# 排泥槽连续取 5 个 250 mL 的样，在每个取样
固率作为实验结果进行对比分析，从而得出结论。
点进行排泥的 1 min 内分别在 5 s、15 s、25 s、35 s、
1 材料与方法
45 s 和 55 s 各取一个样。取样后取样瓶存放在水厂
1.1 材料与仪器
化验室以进行后续测样。
1.1.1 人员配置
根据 GB/T 5750.4-2006《生活饮用水标准检验
为确保实验有效性，各个沉淀池需进行同步采 方法：感官性状和物理指标》中溶解性总固体的测定
样，故需要取样及测样人员 4 名，当班人员 1 名，共 称量法和《水和废水监测分析方法》第四版的残渣
和 4 号沉淀池总平均含固率高于 2 号沉淀池，但提升
幅度不大，但 3 号沉淀池各点位置排泥水的含固率仍
普遍低于 4 号沉淀池，判断 3 号、4 号沉淀池存在改
造工艺差别。
12.00% 10.00%
8.00%
2号池各点含固率 3号池各点含固率 4号池各点含固率
11.05%
池总平均含固率分别为 10.36%、10.20%，两池结果
第7卷 第3期 2021 年 6 月
生物化工 Biological Chemical Engineering
文章编号：2096-0387（2021）03-0079-03
Vol.7 No.3 Jun. 2021
水厂沉淀池改造前后排泥水含固率研究
黄桦涛
（佛山市禅城区供水有限公司，广东佛山 528000）
1.2.1 试验参数
试 运 行 一 段 时 间，改 造 沉 淀 池 各 项 参 数 稳 定 后，2020 年 4 月 开 始 进 行 试 验。 此 时 东 平 河 处 于 枯水期末端，根据水厂日常监测数据，水源水浊度在
图 1 水厂沉淀池排泥水采样点示意图
2 结果与分析
2.1 排泥水初次实验
15.3~30.7 NTU 波动，波动范围不大，可认为原水浊
优化沉淀池工艺参数，提高沉淀池排泥水处理效果， 括水、水源水经过混凝沉淀后形成的沉淀物、泥沙、
可以起到降低能耗的效果。该流程共有 3 座独立沉 悬浮物、胶体物质、有机物、微生物及残余的混凝剂等。
淀池（2 号、3 号、4 号），目前 2 号沉淀池尚未进行 排泥水成分复杂，根据 GB/T 5750.4-2006《生活饮用
3号池各点含固率 4号池各点含固率
10.12%
14.62%
16.34% 15.96%
12.23%
13.88%
11.87%
3.09%
6.88% 6.21%
9.34%
2.84%
0.00%
1#
2#
3#
4#
5#
6#
沉淀池取样位置
图 4 3 号沉淀池再次改造后与 4 号沉淀池各点平均含固率比较
3 结论
改造后的 3 号和 4 号沉淀池总平均含固率远高