凈水廠排泥水處理工藝

安徽合肥中鐵四局集團有限公司設(shè)計研究院 安徽 合肥 230023

引言

現(xiàn)階段的凈水廠存在著忽視排泥水處理和處置的問題。沒有完全了解排泥水的污染特征。排泥水處理技術(shù)較落后，難以達到預(yù)期的目標(biāo)。為了有效提高排泥水的處理水平，確保排泥水綠色低碳化，本文分析了排泥水處理在現(xiàn)有凈水廠中的重要性，并探討了排泥水目前存在的問題，分析了排泥水處理工藝。

一、凈水廠排泥水處理簡述

(1)排泥水污染的類型。凈水廠的排泥水處理主要是污水中的固體或半固體廢物進行的處理。這些廢物包含大量有機物、重金屬物質(zhì)和病原體，可能對周圍的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響，對人們的生活構(gòu)成了巨大的威脅。現(xiàn)在凈水廠的排泥水污染可以分為以下幾種：第一，鹽污染，排泥水含鹽量高，因此，如果隨意將其排放到地表，會迅速增加土壤的電導(dǎo)率，破壞植物的生長環(huán)境，并降低植物的成活率；第二，病原微生物的污染，排泥水中的病原微生物經(jīng)過處理后仍殘留在泥漿中，嚴(yán)重威脅著周圍居民的健康；第三，是有機污染，凈水廠的排泥水含有大量的氮、磷等有機物，進入地表水后會向水體提供富營養(yǎng)，嚴(yán)重污染了水資源環(huán)境；

(2)排泥水的污染特點。首先，排泥水的污染存在不確定因素。現(xiàn)在我國還沒有重視對排泥水中污染物進行檢測的工作，因此迫切需要進行各種類型的深入分析和分類，以確保排泥水可以從負資產(chǎn)轉(zhuǎn)換為正資產(chǎn)。所以，可持續(xù)利用排泥水還有很長的路要走。其次，排泥水的危害性極大，一些有機污染物難以分解，并且具有持久的毒性，如果長期積累，可能對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。最后，排泥水的處理工作繁重。在上世紀(jì)九十年代，我國的凈水廠排泥水處理才正式的進入市政領(lǐng)域。因為原水處理的負擔(dān)較重，所以排泥水處理的工作更加繁重。同時對凈水廠的專業(yè)處理水平的要求也比較高。

二、凈水廠處理的現(xiàn)狀

(1)沒有重視排泥水處理工作。一些凈水廠沒有清楚地認(rèn)識到排泥水處理工作的重要性，對排泥水處理系統(tǒng)的建設(shè)投資不足，原水處理基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要比排泥水處理基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要快得多。

(2)排泥水處理管理不善。關(guān)于凈水廠中的排泥水處理的管理，許多凈水廠尚未對排泥水的處理制定嚴(yán)格的責(zé)任制。由于排泥水的處理需要多個部門的相互協(xié)調(diào)和監(jiān)督，參與部門眾多，處理環(huán)節(jié)復(fù)雜，缺乏嚴(yán)格的監(jiān)督機制，如果處置不當(dāng)，各部門將互相推諉責(zé)任。

(3)排泥水處理存在技術(shù)問題。近年來，國家和有關(guān)部門發(fā)布了排泥水處理的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為提高排泥水的利用效率奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。但是，由于我國的排泥水處理進程被推遲，一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上不適應(yīng)進程，凈水廠的排泥水處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)仍然存在不合理。另外，一些排泥水處理工藝路線不完整，導(dǎo)致排泥水處理不達標(biāo)。例如，在排泥水處理過程中增加大量化學(xué)藥劑以及燃燒處理方法的使用，在排泥水處理過程與保護周圍生態(tài)環(huán)境之間產(chǎn)生矛盾和問題。

三、凈水廠排泥水處理技術(shù)的設(shè)計要點分析

(1)選擇合適的調(diào)節(jié)池類型(排泥水池)

在以下情況下可以使用分建式排泥水池：

第一，從沉淀池排出的污泥濃度與過濾器的反沖洗廢水有很大的不同，當(dāng)過濾器排出初始過濾水時，采用單獨的結(jié)構(gòu)，有助于回收反洗過濾器中的廢水。

第二，凈水廠已建成并開始運營，后來建造了排泥水處理設(shè)施，并用于和凈水廠同時建成的回收過濾器反沖洗回流水的回收濾池。

在以下情況下，建議使用共同建造的排泥水池：

如果凈水廠的所有排泥水都被送到廠外進行集中處理，并且不考慮廠內(nèi)生產(chǎn)廢水的回收，則通常建議采用聯(lián)合建造的一體化排泥水池進行匯集并調(diào)整排泥水池和反沖洗廢水。如果排泥水處理系統(tǒng)的規(guī)模很小，也可以使用共同建造的排泥水池。生產(chǎn)廢水不能回收利用，需要經(jīng)過沉淀處理后予以排放，也可以采用共同建設(shè)的排泥水池。

(2)排泥水排放量的測定。預(yù)估凈水處理廠排放的排泥水總量成為有關(guān)土建規(guī)模、脫水機和水泵等設(shè)備的組成，是項目規(guī)模和投資決策的重要依據(jù)。排泥水總量的計算包括排泥水排放量和干污泥量，排泥水排放量由排泥水處理調(diào)節(jié)池和濃縮池的大小以及干污泥量決定，進而進行脫水設(shè)備的選擇。因此，要確定排泥水的排放量，必須掌握排泥水的輸出量、濾池反沖洗水量等輸出數(shù)據(jù)。干污泥量的計算方法有多種，日本、英國和德國有不同的公式，但它們是相似的。在實際操作中，還需要對排泥水量進行實際測量，尤其是與濁度之間的對應(yīng)關(guān)系。因此，在排泥水處理項目的建設(shè)過程中，可以根據(jù)水源、實際運行負荷和水生植物生長情況等運行經(jīng)驗綜合考慮區(qū)域和水質(zhì)差異，并優(yōu)化干泥量計算方法，以減少排泥水處理量。

(3)脫水機的選擇。脫水機的選擇取決于實際條件，例如泥餅的固體含量、排泥水回收率、調(diào)節(jié)劑的使用、功耗、設(shè)備投資、運行和管理條件、排泥水的場地、水生植物的規(guī)模、場地條件、管理條件等等。排泥水的性質(zhì)和排放量極大地影響了工藝的選擇。

四、凈水廠排泥水處理的工藝

(1)調(diào)節(jié)。根據(jù)濾池反沖洗和沉淀池排泥水的水質(zhì)特性不同，常規(guī)排泥水處理方法大致可分為以下兩種。

第一，過濾器回洗和沉淀池泥漿在回用前要進行混合處理，以適合過濾器的反沖洗，不能滿足重復(fù)使用要求，或者單獨的濃度不能滿足脫水機和沉淀池排泥水沉降性能的要求。將兩者混合可以在一定程度上減少排泥水池投資，但是過濾器反沖洗水對后續(xù)的污泥濃縮沒有好處，因為過濾器反沖洗水對沉淀池排出的污泥具有稀釋作用，使處理成本增加。

第二，適用于過濾器的反沖洗水直接回用。處理后的沉淀池中排泥水上清液再利用，主要是將過濾器的反沖洗水直接回用的過程。該過程相對較低，但是由于過濾的原因，水池的反沖洗需要特別注意水質(zhì)的動態(tài)監(jiān)測，因為回用水中富含雜質(zhì)、化學(xué)物質(zhì)和其它有害生物。重復(fù)使用和反向回收重復(fù)使用率必須嚴(yán)格管理。如果無法達到回用水的水質(zhì)要求，則應(yīng)立即減少甚至放棄使用回用水。通過預(yù)先增設(shè)排泥水池，有效控制排泥水水質(zhì)和水量并控制回用率，則可以重復(fù)使用過濾器反沖洗水以確保安全。

(2)脫水。目前，排泥水脫水機主要包括離心式脫水機和板框式脫水機。帶式壓濾機在自來水廠比較少見。離心式脫水機是一種新型的污泥脫水設(shè)備，由于其安裝空間小、安裝調(diào)試方便、運行穩(wěn)定、適應(yīng)性強等特點，其使用率在不斷提高。板框式脫水機的優(yōu)點是一次性處理能力大、脫水餅的固體物含量高、可以大大減少污泥堆積，但板框式脫水機本身占地大。板框式脫水機在南方使用較多。總之，要根據(jù)排泥水的脫水特性、工程造價、運行成本、設(shè)備復(fù)雜性、環(huán)境影響程度和排泥水的固體物質(zhì)含量，綜合選擇脫水機的類型。

(3)濃縮。污泥濃縮方法主要有：重力式濃縮法、氣浮式濃縮法和離心式濃縮法。重力濃縮法使用的污泥濃縮池有兩種類型：連續(xù)池和間歇池。目前，我國大部分的地區(qū)使用都是重力式濃縮池。氣浮濃縮法是將濃縮的污泥刮入污泥排放池并以與重力濃縮池相反的方式刮除污泥的方法，在重力濃縮池中，污泥顆粒粘附在細小氣泡上并上升到水面之上。水從水池底部流出。氣浮濃縮方法的操作和維護費用昂貴，并且失去了對污泥量變化進行調(diào)節(jié)的效果。不能適應(yīng)短期的高濁度沖擊載荷。通常用于高有機活性污泥或低濃度的污泥。目前，在中國天津的界遠自來水廠使用氣浮式濃縮池，選擇使用該法的水廠較少。離心式濃縮法在專門設(shè)計的離心濃縮器中進行，污泥的固、液比重不同，分離污泥并達到濃縮目的的離心力也不同。

結(jié)語

一般而言，在凈水廠的排泥水處理過程中，科學(xué)合理的設(shè)計不僅可以減少原水的輸入量，而且可以在一定程度上節(jié)省水資源，同時減少對水體的污染破壞，有效的改善人民生活環(huán)境。