水厂生产废水回用和污泥处理工艺研究及应用

水厂生产废水回用和污泥处理工艺研究及应用

发表时间：2016-12-13T16:35:19.367Z 来源：《基层建设》2016年28期10月上作者：刘锐

[导读] 摘要：随着工业现代化的进步，由于经济和认识等原因，大量未经处理的工业废水直接排入附近的水体，远远超过了受纳水体的自净能力，致使受纳水体水质受到严重污染。

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摘要：随着工业现代化的进步，由于经济和认识等原因，大量未经处理的工业废水直接排入附近的水体，远远超过了受纳水体的自净能力，致使受纳水体水质受到严重污染。许多净水厂为了取得较好的原水，不惜投入大量的建设资金，从污染较少的水源地远距离引水，尽管一定程度上改善了水质，却提高饮用水生成本。然而作为净化水源污染的给水厂，却同样将大量未经处理的生产污水直接排入水体，又加重了水源的污染。搞好给水厂的污水和污泥处理，在改善水环境的同时，在一定程度上可缓解水资源紧缺的矛盾。因此文章重点就水厂生产废水回用和污泥处理工艺研究就应用展开研究。

关键词：水厂；生产废水；回用；污泥处理

一、水厂基本概况

某水厂规模为30 x 104 m3 /d，原水水质为《地表水环境质量标准》( GB3838-2002) II类水质标准，年浊度为10-18 NTU，pH为6.5-6.8。水厂处理工艺均采用“混合+絮凝+沉淀+过滤”的净水处理工艺。

二、水厂生产废水组成及水质分析

该水厂的生产废水主要包括反应沉淀池排泥水、滤池反冲洗废水以及污泥脱水车间的压滤水，占整个水厂日产水量5%左右，对这部分水进行回用不仅可以节约水资源，降低水厂生产运行成本，还可以减少生产废水的排放量。水厂生产废水中滤池反冲洗水水质较好，水量占日产水量2.5%左右，反应沉淀池排泥水和脱水机压滤水水质相对较差，水量占日产水量2.5%左右。

根据水厂生产废水水质指标分析，主要具有以下特点：①滤池反冲洗水、排泥水和压滤水混合液的水质明显劣于原水水质，不宜直接回用。②滤池反冲洗废水的浊度相对稳定，且浊度相对较低，排放量变化较小，含泥浓度低，一般含固率仅为0.02%-0.04%。③反应沉淀池排泥水和压滤水混合液的浊度远高于滤池反冲洗水，且含泥浓度较高，其水量与水质随原水水质的不同而有较大变化。④沉淀池排泥水和压滤水混合液中的细菌总数高达数万CFU/mL，是原水细菌总数的上千倍。

三、水厂生产废水回收及污泥处理工艺

根据对水厂生产废水水质分析，滤池反冲洗水质虽然相对较好，但水质也差于原水水质，如直接回用对水厂运行冲击较大，因此回用前需对该部分水进行相应处理。反应沉淀池排泥水和压滤水混合液水质较差，如直接回用对水厂影响较大，因此必须处理后方可回用。

根据国内水厂生产废水回用情况，滤池反冲洗水经沉淀1h以上后水质会明显改善，基本与原水水质相当，可以回用。反应沉淀池排泥水和压滤水混合液水质较差，无法直接回用。经过对生产废水水质分析及论证，水厂生产废水回收处理工艺采用沉淀池排泥水与滤池反冲洗水分开回收，滤池反冲洗水经沉淀后上清液直接回用，底泥抽排至排泥水回收水池；沉淀池排泥水、滤池底泥以及压滤水经高效浓缩池浓缩，上清液进配水总井回用，污泥从底部抽升至脱水车间，经板框脱水机脱水后形成泥饼外运。

四、水厂生产废水回收及污泥处理设计

生产废水回收及污泥处理系统设计内容包括滤池反冲洗回收水池、反应沉淀池排泥水回收水池、高效污泥浓缩池、储泥池以及污泥脱水车间等构筑物。

（一）回收水池

回收水池包括滤池反冲洗水回收水池和反应沉淀池排泥水回收水池，其中滤池反冲洗水经过约2h沉淀以后，上清液经出水区提升至配水总井重新利用，底泥由刮泥机抽排至排泥水回收水池；排泥水则直接抽升进入污泥浓缩池浓缩。

（二）污泥浓缩池

为改变传统重力浓缩停留时间长、沉淀效果差、上清液水质差等特点，本工程采用高效浓缩池。高效浓缩池是在普通斜板沉淀和重力浓缩池的基础上，发展出来的一种新型高效浓缩池。高效浓缩池由沉淀池体、斜板组件、集水槽、可调出水堰版、集泥浓缩机等部件组成。废水由进水管进入池体，在位于池体中间的进水廊道内向前侧流动，由导流板发射，再通过两侧的布水口进入斜板。随着水流向上流动，其所含的固体颗粒沉淀在平行的斜板组件上，然后滑入池体下部，由污泥浓缩机对污泥进一步浓缩，污泥经浓缩后通过污泥出口排出。而其澄清液沿斜板上升，通过顶部的出水通路孔流入集水渠，然后通过可调出水堰汇集至出水槽，再由出水管排出。

（三）储泥池

设储泥池1座，平面尺寸为7.8 m×12.0m，有效水深6.0 m，有效容积560m3，为防止污泥沉积，设潜水搅拌机2台，D=620mm，n=480 rpm，N =5.0kW。

（四）污泥脱水车间

污泥脱水车间最关键的设备为脱水设备，脱水设备要求脱水效果好、运行稳定、操作维护方便、投资省、运行成本低。目前国内脱水设备有带式压滤机、离心脱水机、叠螺式脱水机、板框压滤机等。

脱水车间共设3层，框架结构，平面尺寸为41.04 m×15.24 m。总建筑面积2000m2，其中一层布置脱水辅助系统，包括污泥进料系统、隔膜挤压系统、滤布冲洗系统、空气压缩系统以及污泥输送系统等；2～3层布置滤布走形式板框压滤机。为保证原水高藻类时的脱水效果，设计选用高分子PAM作为备用脱水助凝剂，配套设置助凝剂搅拌罐和药剂投计泵。投加量采用1～3mg /L，投加浓度采用0.1%，投加泵设在脱水车间，设螺杆泵2台，1用1备，单泵参数Q = 1000 L / h，H=0.3MPa，N =0.75kW。

五、主要设计特点

①两个大型水厂生产废水和污泥集中处理，充分发挥水厂规模效应，大大降低了水厂运行费用及管理成本；②水厂生产废水全部回收利用，真正实现了自来水厂生产废水零排放；③滤池反冲洗废水与反应沉淀池排泥水及压滤水采用不同工艺分开回收处理，有效降低了回收水污染物浓度，确保水厂出水水质达标；④高效污泥浓缩池具有污泥含固率高、上清液水质好等特点，较传统重力浓缩池效率大大提高；⑤采用滤布走行式板框压滤机，正常情况不需要投加任何药剂，泥饼含固率高，降低了水厂污泥处置费用，特别是对污泥处置困难的地区具有较大优势；⑥传统板框压滤机采用震动卸料，卸料效果较差，需要人工辅助卸料。而滤布走行式板框压滤机采用滤布运动的方式