给水厂排泥水处理设计刍议

给水厂排泥水处理设计刍议
【摘要】随着城市化水平的提高,需水量不断增加,与此同时,水厂饮用水生产过程中所产生的排泥水也猛然增加。

如果污水不经处理直接排入水体，不但严重污染水体，而且浪费了大量的水资源以及能源。

文章分析了排泥水的注意来源及特点，最后根据工程实例探讨了水厂排泥水处理工程的工艺及设计。

【关键词】给水厂；排泥水;污水；处理；设计
中图分类号：s276文献标识码： a 文章编号：
目前,我国大部分水厂的排泥水基本是不经处理,直接排入水体或市政排水管网。

直接排放造成了水资源的极大浪费,环境效益、社会效益和经济效益都很差。

回收利用这部分水资源,不但有助于减少水体污染,而且可在一定程度上缓解城市缺水问题。

因此,对水厂排泥水处理的研究具有重大意义。

1 排泥水的来源
排泥水主要固体成分为原水中的无机污染物、有机污染物、制水工艺中加入的药剂。

水厂中的污泥主要来自于原水中的藻类、泥沙、腐殖质、细菌以及胶体颗粒等有机或无机的杂质以及水处理时加入的混凝剂、助凝剂等物质，直接来源为滤池反冲洗排水以及沉淀池或澄清池排泥水，其水量一般约占水厂总制水量的4%～7%[1]左右。

2 排泥水的特点
沉淀池排泥水以及滤池反冲洗废水在浓度以及沉降性能之间存
在着较大的差别。

沉淀池排泥水中的固体主要为絮凝沉淀产物，有利于污泥脱水机械的高效运行。

滤池反冲洗废水浓缩后的排泥浓度一般低于1％，其沉淀性能较差。

因此宜采用分别处理工艺。

沉淀池排泥水采用潜污泵打入污泥浓缩池，浓缩处理后上清液及脱水滤后液排入厂区污水管，污泥泥饼进行卫生填埋处置；滤池反冲洗废水上清液用水泵输往絮凝沉淀池前作原水回用，池底的沉积液用泵打入浓缩池浓缩。

3 水厂概况与设计原始资料
a水厂为某城市某一片区的大型水厂。

它以河流水为供水水源,该水源含沙量较大,浊度较高,水体轻微污染,具有少许异臭味,经
工艺比选，拟采用净水工艺流程:原水→静态混合器→机械搅拌澄清池→v型滤池→臭氧接触池→颗粒活性炭滤池→清水池→二泵站→用户。

该水厂制水规模为78225m3/d,除了为片区内的4家工业企业提供生产用水,用水量分别为:热电厂,生产用水量15000m3/d;炼油厂,生产用水量6000m3/d;纺织厂,生产用水量10000m3/d;饮料厂,生产用水量12000m3/d。

还要为片区内的给水普及率按96%考虑的15万人提供生活用水。

该水厂排泥水由沉淀池排泥水和滤池反冲洗水组成。

4 排泥水处理工艺
4.1工艺流程
该水厂排泥水处理主要采用的是传统的“水量调节→污泥浓缩→污泥调质→污泥脱水→泥饼处置”工艺。

首先使沉淀池排泥水和
滤池反冲水在调节池内混合,混合后ss约500mg/l～3000mg/l。

排泥水经混合后进入浓缩池,经沉淀后上清液排入市政排水管网或进入原水配水井,浓缩池污泥进入污泥脱水车间进行污泥脱水,其
ss(悬浮固体)约15000mg/l～35000mg/l(微污染水源稍低)。

工艺流程见图1。

图1工艺流程图
4.2构筑物设计
4.2.1调节池
排泥水的浓缩处理过程一般都是连续运行,这就要求必须有相应的水量调节构筑物来平衡废水的间歇性排放和污泥浓缩的连续运行[2]。

调节池便起到了调节水量的作用。

由于除铁除锰工艺反冲洗水量较大,因此水厂的排泥水量按日处理量的7%计算,则排泥水量为q=0.07×78225=5475.75m3/d;设计调节池一座,分为2格。

每格的设计水量:q1=2738m3/d,设计停留时间t=3.0h,则:
每格调节池的容积:v1=342m3
调节池总容积:v=684m3,有效水深h取3.5m,超高取0.5m
调节池总面积:a=
每格调节池面积:
调节池尺寸
每格调节池尺寸为:l×b×h=10m×10m×3.5m
调节池总设计尺寸:l×b×h=20m×10m×3.5m
4.2.2浓缩池
在排泥水处理过程中,浓缩是最为关键的环节。

污泥浓缩的主要作用就是从很大程度上提高排泥水的含固率,从而达到减容的目的,使得浓缩池出泥最终满足污泥脱水机械的进泥要求;当采用泥水自然干化时也可缩短污泥干化的时间,从而提高处理效率。

目前常见的浓缩工艺包括:气浮浓缩、微孔浓缩、重力浓缩、隔膜浓缩以及生物浮选等。

本文采用的是重力浓缩,其工艺简单、运行稳定、成本低廉。

设计2座连续式重力浓缩池,采用水密性钢筋混凝土建造,设有进泥管、排泥管、和排上清液管。

混凝沉淀时,表面负荷为0.4～0.5m3/h·m2,设计取q=0.5m3/h·m2。

则每池表面积:
；
池子直径:
；取18m；
实际水面面积:;
实际表面负荷:;
单池设计流量:；
校核堰口负荷:;
校核固体负荷：满足要求;
设两次排泥间隔为8h,则周边水深为:,取3.6m;
根据《给水排水设计手册》第9册《专用机械》12.11节中表2“污泥浓缩池主要尺寸”,可查得浓缩池直径d1=18m时,集泥斗上部直径d2的取值为3m或4m,本设计中采用d2=4m;集泥斗高度
h3=0.6m;稳流筒直径d3max=4m;超高h1=0.4m;对应周边水深
h2=3.6m时的污泥浓缩池容积为990m3。

周边池深:h=h1+h2=0.4+3.6=4.0m
浓缩池总高:=h1+h2+h3=0.4+3.6+0.6=4.6m;
设池底坡度为0.01,污泥斗直径为d1=4m,池中心与池边落差: ;
浓缩后污泥体积:
设计进泥含水率98%,浓缩后污泥含水率96%,进泥浓度
c=19.6g/l。

则浓缩后污泥体积:
每座浓缩池浓缩后的污泥体积:;浓缩池的总回收水量计算:；
浓缩池刮泥机选用周边传动刮泥机,查《给水排水设计手册》第9册《专用机械》,根据浓缩池直径ф18,选用wng18型周边传动吸泥机,刮板外缘线速度为0.016～0.033m/s。

水下部分的刮泥板、螺栓及螺母等水下紧固件材料采用不锈钢;三角堰、池内环形集水槽和浮渣挡板采用玻璃钢;其余材料均为碳钢。

4.2.3脱水机房
水厂排泥水经过浓缩之后,含水率仍然很高,本设计为96%,因而需要对污泥进行脱水处理。

通过污泥脱水使浓缩污泥的含水率进一
步降低,一般降至75%以下,使体积变得更小,便于污泥的运输和最终处置,节约污泥最终处置的费用和场地。

污泥脱水一般可以分为非机械法和机械法两大类,非机械法主要有污泥塘和污泥干化法,机械法包括真空过滤机、离心机、带式压滤机、板框压滤机和螺压脱水机、造粒脱水等。

非机械法由于受自然气候条件影响较大,且占地面积较大,其应用范围有限,只适合于土地资源比较丰富且气候干燥少雨的地区。

本设计采用带式压滤机,它抗冲击负荷能力强、出泥含固率高、占地小、能耗小、操作简单、对人员要求不高。

取,q=75m3/h;cf=ss6=3%;
所需带宽;
选用dy3000带式压滤机,台数台选4台,3用1备。