給水廠排泥水及污泥的處置

張喜峰，王 銳，潘學輝

中國市政工程東北設計研究總院，吉林 長春 130021

城市給水廠在生產飲用水的同時，也產生了大量的污水。近年來，隨著工業的發展，大量未經處理的工業廢水直接排入附近的水體，致使受納水體水質受到嚴重污染。如果污水不經處理直接排入水體，不但嚴重污染水體，而且浪費了大量的水資源以及能源。

在目前水資源日益嚴重緊缺的情況下，許多給水廠不惜投入大量的建設資金，從污染較少的水源地遠距離引水，雖然水質有所改善，但提高了制水成本。針對我國目前給水廠排泥水未經處理的現狀，排泥水處理以及污泥處置的重要意義越來越受到人們的重視。

1 排泥水的來源

排泥水主要固體成分為原水中的無機污染物、有機污染物、制水工藝中加入的藥劑。給水廠排出的含泥污水(排泥水)主要由濾池反沖洗排水以及沉淀池或澄清池排泥水組成，其水量一般約占水廠總制水量的3%～8%左右。水廠中的污泥主要來自于原水中的藻類、泥沙、腐殖質、細菌以及膠體顆粒等有機或無機的雜質以及水處理時加入的混凝劑、助凝劑等物質。

濾池反沖洗排水主要由粘土、懸浮鹽類、有機物及化學藥劑殘余物組成。沉淀池排泥水分為石灰軟化污泥以及化學絮凝沉淀污泥2種。主要成分為碳酸鈣、膠體物質、氫氧化鎂、微生物以及有機物組成。凈水工藝中以鋁鹽絮凝產生的排泥水總固體含量在1000mg/L～17000mg/L之間，水廠排泥水的化學需氧量則較高。

2 排泥水的特點

沉淀池排泥水以及濾池反沖洗廢水在濃度以及沉降性能之間存在著較大的差別。沉淀池的排泥水中的固體主要為絮凝沉淀產物，排泥水的固體含量較高，顆粒幾何尺寸較大，易于沉淀分離。進行一定時間的濃縮后，一般情況下可將濃縮池底部排泥濃度控制在3%以上，有利于污泥脫水機械的高效運行。進行濃縮后的排泥濃度一般低于1%，其沉淀性能較差。水廠內的濾池沖洗廢水水量明顯多于沉淀池排泥水水量，合并處理工藝雖可省去排水池，減少了基建投資以及占地。

但沉淀池排泥水卻被濾池沖洗廢水極度稀釋而非常不利于污泥濃縮，濃縮池也會因為處理水量大、濃縮效果差而需增加基建投資以及占地，因此宜采用分別處理工藝。兩種來源的排泥水分別處理時。排水池中的水勻化后，一般可以用水泵輸往絮凝沉淀池前作原水回用；也可將排水池底的沉積液用泵打入濃縮池濃縮。

3 給水廠排泥水處置及存在的問題

目前排泥水處置包括排放以及利用兩種。這種處理方法是直接排入附近水體或排入到城市污水廠與污水共同處理處置。這樣容易產生不好的影響：例如，污泥的沉積作用會造成水體中某些魚類食物的短缺，影響魚卵的成活率；污水中的鋁鹽會對藻類的生長造成影響等。

如果排泥水被回用，那么污染物質的循環累積又會帶來另外一些問題。例如，污染物質可能超過水廠所能處理的能力，處理出來的水質反而被惡化，從而影響人們的身體健康。另外，隨著排泥水的回用，原先的污染物質又回到了水廠，可能會引起出水水質中鋁含量的超標，這就增加了水廠出水出現致病微生物的可能。而過量殘留得有毒物質同樣會對人體造成毒害作用。

4 排泥水處理、處置方法

4.1 污泥脫水

污泥脫水是污泥處理的關鍵，通過脫水，污泥的體積可以大大縮小。污泥脫水后的污泥含固率要在20%以上，便于運輸。污泥脫水可分為自然干化以及機械脫水兩類。脫水機械的選擇涉及污泥的工程的造價、脫水特性、運行費用等要求，需要經過綜合比較后確定。就綜合性能以及費用來考慮，加壓過濾以及離心機是污泥脫水較理性的選擇。近年來采用最多的是離心脫水，有些原用板框壓濾機、帶式壓濾機的水廠，也正在逐漸改用離心機脫水

4.2 排泥水的循環回用

循環回用的目的通常是為了節水或改善水廠運行。在缺水的地區。水資源是非常寶貴的，因此排泥水的回用具有經濟以及環保雙重意義。

水廠沉淀池排泥水以及濾池反沖洗廢水占到了總產水量的3%～10%。回流的污泥可為硫酸鈣污泥的沉淀提供沉淀核心。有助于污泥沉降。因而可減少促進污泥沉淀的化學藥劑的投加量，并且還可有效地提高石灰的使用效率。

我們可以在廢水回流前進行預處理，處理方式取決于需去除的污染物類型以及去除要求。通常沉淀可以去除80%的固體物，絮凝劑以及助凝劑可提高顆粒沉淀的去除效率。沉淀后的上清液用于回流。上清液在回流前可用臭氧、二氧化氯或高錳酸鉀消毒。如果沉淀不能滿足顆粒去除要求，可增加砂濾以及膜濾作進一步處理。

4.3 必要的工程設計

水廠污泥的主要成分為親水性的無機物，其成分以及性質又取決于水源的水質情況，與城市污水廠的污泥有本質性的區別。選擇排泥水處理工藝流程時需考慮上清液是否能達標排放、排泥水的沉降性能、集泥池中的泥水濃度是否能滿足濃縮脫水的需要以及排泥池以及排水池是否能滿足排泥水與反沖洗廢水預濃縮的體積要求等因素。因此，城市污水廠的污泥處理工藝及設計參數只能作為借鑒。在水廠污泥處理系統設計前，應分別對初沉處理、污泥濃縮、脫水干化處理以及絮凝劑的選型進行試驗，并為工程取得必要的工程設計參數，減少盲目性。

5 結論

給水污泥的合理處理及再生資源的有效利用是世界各國共同重視的問題。給水廠污泥處理、處置雖增加了制水成本，但有利于水資源的綜合利用以及可持續發展。從長遠來看，還有利于供水水質的進一步的提高。技術以及設備的不斷成熟以及進步，將促進污泥處理、處置技術在水廠的普及以及應用。

針對我國目前的給水廠排泥水未經處理的現狀，我們應當盡快采取經濟、可行、有效的排泥水處置方法進行高效處理以及利用，應當兼顧到環境生態效益、社會效益以及經濟效益，避免排泥水繼續對環境造成危害，

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