净水厂污泥处理概述

72
WaterHale Waihona Puke BaiduScience and Technology
泥量及有关设计参数是必要的。
二、净水厂污泥量计算方法
污泥量的产生受多种因素影响，如原水浊度、净水过程中 采用的药剂品种和投加量、净水工艺和排泥方式等。目前干泥量 计算公式较多，分别为日本水道协会、美国Cornwell大学、英国 水研究中心出版的《污泥处理指南》以及《室外给水设计规范》 （GB 50013－2006）等公式。
四、冲洗结果与比较
通过安装于DN600排水管上的流量计得知，此次冲水共消耗 2000m³水，时间为2小时，平均流速约为0.18m/s。水量为所冲洗 管道满管体积1370m³的1.46倍。
以往，在使用传统冲洗法且使用同一水源对此次DN1400管 道相邻的DN1400管道进行冲洗中消耗了10倍于管道满贯体积的 水量，冲洗时间为2.06小时，冲洗流速为1.2m/s。
参考文献： [1] 赵洪宾，何文杰，韩宏大，周建华，郑毅.《我国
供水管网实现区域管理的思路》.中国给水排水.2001年， 第17卷（第9期）：60-62
[2] 赵志领，赵洪宾，何文杰，阴沛军，韩宏大，吴晨 光.《城市给水管网水质安全保障研究》.哈尔滨商业大学 学报（自然科学版）.2006年，第6期
[3] 关平，张艳斌.《供水管线使用气压脉冲冲洗技 术》．黑龙江水利科技.2005年，第33卷（第4期）：83
三、污泥处理的主要工艺流程
1、净水厂污泥主要来源 根据净水厂生产工艺，净水厂污泥主要来源于生产排水和生 产排泥。生产排水来自滤池反冲洗排水，生产排泥由反应沉淀池 排泥产生。滤池反冲洗排泥水量较大(约占产水量的3.5%-5%)、 泥的含水率较高(99.9%左右),如果将其集中于排水池静置后大部 分可以回流且沉泥较少;沉淀池排泥水约占产水量的1.5%-2%,含水 率相对较低(99.7%左右),可将这部分排泥水收集于排泥池均和后 再进入浓缩池,通过静沉其含水率一般为99%左右。 2、净水厂污泥处理工艺 由于污泥具有较强的亲水性，对污泥浓缩后才能进行干化。 目前，国内外较成熟的污泥处理工艺有以下四种： （1）浓缩并冷冻。（2）浓缩并散布于干化床。（3）浓缩 并通过真空过滤机、带式压滤机或离心机脱水干化。（4）通过酸 化污泥，回收絮凝剂，用真空过滤机、压滤机或离心机处理中和 后的污泥。 目前，我国多采用第三种污泥处理工艺，采用物理化学处理 方法。主要包含以下三种工艺流程。 流程1：
高的排泥水处理和污泥处置设施，而离心机脱水、加压过滤脱水 等机械脱水方法更是得到了普遍应用。欧洲许多国家的自来水厂 经过浓缩和脱水处理的污泥量，占全部自来水厂污泥量的70%;日 本自来水厂经过浓缩和脱水处理的污泥量，占全部自来水厂污泥 量的80%以上。
我国的净水厂排泥水处理和污泥处置工作于20世纪80年代被 正式提到议事日程。1996年～1998年，研究人员对上海市闵行 水厂一车间内排泥水进行了一系列现场的排泥水浓缩和脱水处理 等试验研究工作,取得了较好的成果。然而，随着经济的发展和国 家对环境保护日益重视，国内部分水厂开始建设污泥处理项目， 1996年～1998年，石家庄市润石水厂、北京市第九水厂和上海 市闵行水厂建成污泥处理工程并投入运行；2001年深圳梅林水 厂污泥处置工程建成并投入运行。《室外给水设计规范》（GB 50013－2006）增加了净水厂排泥水处理内容，对净水厂排泥水 处理的工艺流程，污泥调节、浓缩、脱水以及泥饼处置和利用等 进行明确规定，并且规定净水厂排泥水处理后排入河道、沟渠等 天然水体的水质应符合现行国家标准《污水综合排放标准》。有 关净水厂污泥处理工程国内尚无其它明确的规范和设计标准，而 今后我国将在净水厂陆续建设污泥处理设施，为此研究净水厂产
1、日本水道协会污泥量计算公式 TDS=Q(T×E1+A×E2)×10-6 TDS—干污泥量（t / d ） Q—原水流量（m3 / d ) T—设计采用的原水浊度（NTU) E1—浊度与SS的换算系数 A—铝盐混凝剂加注率（以Al2O3计） E2—Al2O3与Al(OH)3的换算系数，取1.53 2、美国污泥量计算公式 在采用铝盐作混凝剂时：TDS=Q(0.44Al+SS+B)×10-6 在采用铁盐作混凝剂时：TDS=Q(1.6Fe+SS+B)×10-6 在以除浊除色为主要目的的净水长，其干泥量可按下述公式 进行计算： 用铝盐：TDS=Q(T×E1+0.2C+1.53A+B)×10-6 用铁盐：TDS=Q(T×E1+0.2C+1.9F+B)×10-6 SS—原水中悬浮固体 B—水处理过程中投加的其它添加剂，如粘土或粉末活性炭 等 C—所去除的色度（度） A—铝盐的投加率（以Al2O3计，mg/L） F—铁盐的投加率（以Fe2+计，mg/L） 3、英国水研究中心出版的《污泥处理指南》污泥量计算公 式 TDS=Q(SS+0.2C+1.53A+1.9F) SS—所去除的原水中的悬浮固体（mg/L） C—所去除的色度（度） A—铝盐的投加率（以Al2O3计，mg/L） F—铁盐的投加率（以Fe2+计，mg/L） 4、我国《室外给水设计规范》中污泥量计算公式 根据《室外给水设计规范》规定，净水厂排泥水处理系统设 计处理的干泥量可按下列公式计算： TDS= (K1C0+K2D)×Q×10-6 C0—原水浊度设计取值（NTU); K1—原水浊度单位NTU与悬浮物SS单位mg/L的换算系数，应 经过实测确定；
四、结论
随着经济的发展和人口的不断增长，近几十年来,城市自来水 厂的数量和规模显著增多和扩大，净水厂排泥水处理和污泥处置 于实现给水系统节能减排，节约水资源，实现城市水环境系统可 持续发展具有重要意义。城市给水工程规划过程要对城市净水厂 污泥进行统筹考虑，最大程度降低净水厂污泥排放对城市水环境 系统带来的负面影响。C
虽然此次冲洗管道口径较大，达到了人工进入管道进行操作 的要求，但是桥管的存在使得管位落差较大，走位较陡，部分管 段人工无法到达。加之工程期间时值酷暑，管内温度较高。冲洗 管道长度偏长，管内空气相对稀薄。因此，此工程工作环境较为 恶劣，不适宜使用人工冲洗方式进行冲洗。
此次管道口径较大，管位落差大，弯管角度较大，已论证不 适宜进行传统及人工冲洗，加之工程周边地势较为开阔，排水条 件极好，综合这些现场情况，拟对此管道进行气水脉冲冲洗方式 进行冲洗。
D—药剂投加量（mg/L); K2—药剂转化成泥量的系数；
原水浊度和悬浮固体含量均可用来表征原水中含泥量的多
少，净水厂通常只有浊度指标。
原水浊度和悬浮固体含量线性回归关系如下：
SS=1.76T+4.9
(1)
式中SS—原水的悬浮固体含量,mg/L
T—原水浊度,NTU
回归分析中相关系数R2=0.98,相关性很好。
一、国内外净水厂污泥处理发展概况
虽然污泥处理已有上百年的发展历史，但净水厂污泥处理 却始于20世纪60年代，仅有几十年的发展历史。日本于1975年6 月颁布了《水质污浊防治法》，规定设有沉淀池和滤池的自来水 厂，其排水必须经处理至符合水质排放标准才能排出，从法律上 规定了自来水厂必须进行排泥水处理。1978年末，日本有关部门 对世界各国已设置污水和污泥处理系统的363个自来水厂中污泥 的脱水方法进行了调查,调查结果如表1所示。美国、日本和欧洲 等国的较大规模自来水厂，一般均配置有较完善的、自动化程度
76
注：本文得到国家重大水专项“城市供水系统规划 调控技术研究与示范”课题（编号：2008ZX07420-006） 和“沿海岛屿村镇饮用水安全保障适用技术研究与工程 示范课题（编号：2008ZX07425-008）”资助。
参考文献： [1] 刘辉，徐建华. 自来水厂排泥水处理的国内外发展
概况[J]. 中国给水排水, 2001, 17(8): 26 - 28. [2] 日本水道协会. 伊承勋译. 净水厂排水处理设备设
[4] 姚慧健，赵勇，邢雯雯，李万才，鲍跃武．《给水 管道工程加气冲洗方案探讨》.给水排水.2010年，第36卷 （第7期）：109-111
（上接73页） 于我国城市众多，每天产生污泥量巨大，因此需要对净水厂污泥进 行资源再利用。目前，国内主要的污水资源化途径主要包括：污泥 堆肥、污泥燃料化、污泥的建材利用以及污泥制动物饲料等。
能减排，节约水资源，实现城市水环境系统可持续发展具有重要意义。
关键词
净水厂；污泥；污泥量计算；给水工程规划
由于净水厂产生的污泥对环境造成的危害性相对较小，净 水厂污泥处理容易被忽略，大多数净水厂将污泥直接排入附近水 体，部分不存在适宜受纳水体的水厂才考虑进行污泥处理。自来 水厂沉淀池排泥水和滤池反冲洗水等自用水水量一般约占水厂总 净水量的4%～7%，如果将污泥直接排放，势必造成能耗的损失 与水资源的浪费。因此，净水厂排泥水处理和污泥处置对于实现 给水系统节能减排，节约水资源，实现城市水环境系统可持续发 展具有重要意义。
人工冲洗方式仅适用于管位落差较小且无较大弯转角度的大 口径管道，管道长度不宜过长，应选在气候较为适宜时进行。该 冲洗方式对排水要求较小，能够在使用极少水量的情况下对管道 完成冲洗。
气水脉冲冲水方法适用于管线长度较长，管道口径较大，弯 管较多的管道。此方法耗水量较少，对管网冲洗水流的流速要求 较低，能够完成诸如小管冲大管这类传统冲洗方式所很难完成的 工程。但是此方法为高压操作，应当做好相关人员的安全工作。 由于排水口处排出的气流具有较强的冲力，可能会带出较多管内 的杂质，因此需在排水口处设置一定范围的缓冲带，以免人员遭 到误伤。C
计[M].北京:中国建筑工业出版社, 1995. [3] Warden J H, Craft D G.TR 150 waterworks
sludge-production and disposal in the UK[R].UK: Water Research Centre, 1980.
流程2：
流程3：
3、污泥资源再利用需求 有关资料显示，目前中国大约有45%的污泥用作农业利用， 34. 4 %的污泥进行土地填埋，污泥绿化和焚烧各约占3. 5%。由
（下转76页）
73
水 科 技 Water Science and Technology
加之桥管处的管位大幅度被抬高，使得管道内损失了部分压力， 流速下降，因此为获得较好的冲洗效果不得不加大水源管道的水 压来确保所冲洗管道的流速，但是现场无法对冲洗水源管道进行 加压。因此本次工程不宜使用传统冲洗方式进行冲洗。
水 科 技 Water Science and Technology
净水厂污泥处理概述
中国城市规划设计研究院水系统规划设计所 常魁 莫罹
摘要
综述国内外净水厂污泥处理发展状况，总结净水厂污泥量计算常用公式及我国净水厂排泥水处理和污
泥处置常用工艺，提出城市给水工程专项规划中要对净水厂污泥处理进行适当考虑，对于实现给水系统节
因此可推断，气水脉冲冲洗方式消耗水量与冲洗流速分别是传 统冲洗方式的14.6%与15%，两者在冲洗时间上大致相当。可以从 这些数据上看出此工程冲洗中气水脉冲冲洗方式明显效率较高。
五、结论
由于实际工作条件千差万别。因此需根据现场实际情况来选 择较为合适的冲洗方式来完成冲洗。
传统冲洗方式适用于管线长度较短，管道口径较小，无弯转 角度的管道。此方法在技术上要求较低，仅需管网内自然压力的 水冲洗即可，几乎无需准备工作，具有较强的应急能力。但是该 方法耗水量较大，同时需要较好的排水条件。