談凈水廠排泥水處理工程設計與應用

郭雪巖

摘要：給水廠作為重要的基礎設施，其安全穩定的運行對整個社會具有重要意義。由于凈水處理的處理技術不夠完善，導致很多凈水處理工藝產生的生產污水直接排放到河道里，增加了水資源的污染，容易對水循環的利用產生較大的浪費。因此，對于水廠的排泥水處理過程的研發和應用就顯得非常重要，而近些年自動控制技術被應用到生產的各個領域，本文主要針對自動控制技術在水廠的排泥水處理工程中的應用做簡單的說明，并提出相應的改進建議。

關鍵詞：凈水廠;排泥水;調節;設計;應用

引言

我國凈水廠排泥水的處理和處置工作起步較晚，1990年以前幾乎一片空白。凈水廠排泥水直接排入江河、湖泊或附近其他水域，對環境造成一定污染，隨著我國環境保護事業的不斷發展，凈水廠排泥水的處理和處置工作受到越來越多的重視。

1現狀分析

凈水廠在水軟化處理過程中加入了石灰和PAC進行pH值的調節和混凝，故在澄清池排泥水以及濾池反沖洗水中懸浮物含量很高。同時根據國家標準GB3838地面水環境質量標準要求，凈水廠排泥水對環境存在一定污染隱患，故對凈水廠排泥水采取回用水處理。

2談凈水廠排泥水處理工程設計與應用

2.1氣浮池的自動控制

氣浮池的作用，是通過一系列的技術手段，將水里面的一些懸浮物或者是其他細小的渣子進行過濾。因此，這個氣浮池的裝置里不僅有過濾裝置，還有沉淀渣滓的沉淀凝膠裝置。沉淀裝置主要是用于收集沉淀下來的污泥和凝膠的渣滓，過濾裝置主要用于投放藥物后進行混合分離沉降需要沉降的其他的水質里面的渣滓。在這個過程當中，自動控制最重要的部分就是投放沉淀物的裝置，這個裝置主要設置的是變頻調速的離心計量泵。然后，在這個離心泵上面在裝一個電磁流量計，通過電感的作用，來控制這個流量的數值，通過數值的變化帶動機器變化的同時，控制加藥的量。通過這樣的方式來控制加藥的量和速度，提高自動控制的效率。

2.2脫水工序

濃縮后的污泥要進行脫水，使污泥減少水分，便于最終處理。1）利用板框壓濾機脫水。板框壓濾機能提供較大的過濾壓力，脫水效果好，濾餅含固率高，濾液較清，固體回收率高，日常運行耗能低，對需要進一步干燥和焚燒的污泥可以降低燃料消耗，是無加藥脫水工藝的首選，有紀錄板框壓濾機對加石灰（是調節污泥pH、用于產生較干的濾餅，而非軟化水污泥）的污泥進行處理，然后熱風干燥的事例。缺點是周期性間斷工作，產率低，占地面積大，基建及設備費用高等，國內采用較多。2）脫水機房中的設備選擇。為間歇式加壓過濾的壓力過濾設備。濃縮后的污泥用投料泵輸入壓濾機的每個濾室，在壓力作用下，以過濾的方式透過濾布達到固液兩相分離的目的。適用于濃縮和脫水均不加藥處理的工序，日常運行費用低，在我國使用較多。但為了進一步保證進機污泥濃度，一般要投加絮凝劑和石灰，以保證較好的脫水效果，凈水廠凈化工藝有投加石灰的系統，則具有一定的優勢，缺點：容易堵塞濾布及管道。

2.3濃縮池設計

濃縮池前接調節池后接脫水機房，是排泥水處理系統的一個重要環節。常用的濃縮方法有：重力濃縮、離心濃縮、氣浮濃縮，工程設計中采用什么方法進行污泥濃縮，受調節后污泥濃度、污泥泥質、脫水設備進泥濃度要求等因素影響。重力濃縮與離心濃縮比較，其對排泥水量有調節作用，日常維護管理方便、運行動力費低，占地面積較大。離心濃縮占地面積小，濃縮效果好，同時離心濃縮為封閉式設備，衛生條件好。工程設計中采用重力濃縮方法較多，池形有輻流式濃縮池和斜板/斜管式濃縮池，采用輻流式濃縮池較多。

2.4污泥脫水間

凈水廠污泥脫水機一般有離心脫水機、帶式脫水機和疊螺式脫水機。離心脫水機因占地較大、耗能較多，在中小型水廠中應用不多;凈水廠污泥親水性較強，使用帶式脫水機往往擠壓不成泥餅，跑泥現象嚴重，故帶式脫水機在凈水廠中應用也較少。濃縮后污泥含水率小于等于98%，按干泥量2.3t/d，計算得出污泥脫水機進泥量115m3/d，污泥脫水機每天運行16h，則進泥螺桿泵流量Q=115/16=7.2m3/h，疊螺式脫水機處理量為90～150kgDS/h，污泥脫水間還設計脫水機絮凝劑投加系統，絮凝劑選擇PAM，投加量為污泥干重的0.3%。

2.5調節工序

1）凈水廠澄清池排泥設計。a.排泥池最高液位的確定，應滿足澄清池排泥水能重力流至排泥池。不考慮設置排泥泵（即無法滿足重力流時依靠加壓泵運行）。b.排泥池入流是間歇的，每日固定2次～3次，量和質較均勻。c.排泥池容積不小于澄清池一日的排泥量。若確實受場地限制，可以減小容積，多余污泥可以在排泥池中溢流口或從澄清池放空管（大排泥管）排走。d.排泥池個數或分格數不宜少于2個，按同時工作設計，并能單獨工作，分別泄空。凈水廠澄清池一次排泥量以200t計，2次/d，排泥池容積可以設計為400m3，或者兩個200m3排泥池，分別接納每次的排泥水，便于沉淀濃縮，兩池之間也可設置連通，即可單獨或整體運行，設計時須根據實際面積靈活確定。e.設計放空管，用于檢修時放空。f.采用浮動槽排泥池時，滿足其設計的要求，如宜采用中心進水幅流式濃縮池、池底坡度、浮動槽上下浮動范圍等。2）凈水廠濾池反沖洗水設計。凈水廠濾池反沖洗水包括D型濾池和雙閥濾池的反沖洗水，濾池每天反沖洗一次，每次反沖洗水量約150m3，濾池反沖洗水調節池可以設計為150m3兩座，有利于反沖洗水的調節。

2.6排泥水調節池

排泥水調節池接納和調節沉淀池排泥水和脫水機濾液。排泥水調節池的容積受排泥頻率和時序影響較大，容積不易確定，按儲存1d沉淀池排泥水計算排泥水調節池容積。沉淀池排泥水含水率一般在98%～99.9%，沉淀池下部設有錐形泥斗，有一定的調節和濃縮功能，取沉淀池排泥水含水率為99.5%，故排泥水調節池容積V=2.3/0.5%=460m3。排泥水調節池分為2格，并聯運行，每格池內設潛水攪拌機1臺，N=4.0kW，整池設潛水排污泵3臺（2用1備），Q=40m3/h，H=12m，將排泥水提升至污泥濃縮池。

結語

從各方面看，工程主要針對凈水廠的排泥水進行處理，在處理的過程中有兩部分水的回用，一部分澄清池的排泥水經調節濃縮后將上清液及脫泥水回用到供水處理系統中;另一部分濾池的反沖洗水直接回用于供水處理系統中，這兩部分水量約1800m3/d。凈水廠排泥水處理工程是一項保護環境、可有效地減輕當地的水污染問題，起到改善周邊環境、提高衛生水平、保護飲用水水源，保護身體健康的作用，為子孫后代造福的公用事業工程，其效益主要表現為社會效益。同時，還可改善當地投資環境，使工業企業不會再因水污染而影響發展，促進當地經濟發展。

參考文獻

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