自來水廠沉澱池廢水濃度

① 自來水廠平流沉澱池漂浮物過多,會影響出廠水濁度么

會的，一般水處理都需要經過混合、反應、沉澱、過濾及消毒幾個過程，而沉澱池的作用在常規水處理工藝中是比較核心的。沉澱池在整個凈水系統中承擔去除80%~98%的懸浮固體的重要作用，沉澱池出水濁度越低，可延長濾池反沖洗周期，提升濾池濾速，處理效果越好，這里還是要好好建議下水平管沉澱池。
而且在水處理工藝中，懸浮物的去除重心越往前移，產生的效果越明顯，也越節省成本。

② 自來水廠生產廢水回收利用探討

自來水廠的生產廢水主要來自沉澱池或澄清池的排泥水和濾池的反沖洗廢水，可占整個水廠日產水量的3%～7%。對這部分水進行回用，不僅可以節約水資源，提高水廠的運營能力，還可減少廢水的排放量，特別是對廢水排放條件較差的水廠。目前國內外的大型水廠很多在設計時都考慮了生產廢水的回用措施，但由於水質的問題，有相當部分的水廠沒有或不常回用。這是因為這部分廢水中不僅富集了原水中幾乎所有的雜質，還包括了在生產工藝中投加的各種葯劑。這些物質重新回到生產系統中，再加上由此產生的生物因素(如賈弟鞭毛蟲和隱孢子蟲)，的確具有一定的風險。因此在考慮回用時，必須要仔細研究。一、生產廢水回用的衛生安全性研究衛生安全的飲用水，需滿足三個方面的水質要求：感官性狀良好;防止介水傳染病的發生，確保微生物學的安全性，特別是人和動物糞便的污染可引起介水傳染病的爆發流行;預防化學物質的急、慢性中毒以及其他健康危害(如致畸、致突變、致癌作用)。衛生安全性研究主要根據生產廢水的特點，從微生消冊橡物安全性、微量有機污染物以及致突變方面進行系統研究。不少學者對凈水廠生產廢水回用的微生物安全性進行了一系列的研究，有人認為回用會造成濾後水中的「兩蟲」數量增加的風險，生產廢水必須經過預處理方能回用;也有人認為濾池反沖洗排水直接回用不會對水處理工藝系統的處理效果造成影響，而且由於濾池反沖排水回用，拿旁增加了原水中顆粒的碰撞和吸附的機會，使得隱孢子蟲卵囊或賈第鞭毛蟲孢囊被吸附和包卷的機會增多，反而有利於「兩蟲」和顆粒的去除。混凝沉澱和過濾是常規水處理工藝去除賈第蟲和隱孢子蟲的重要階段。目前國內大多數水廠也逐漸重視生產廢水回用的安全性，但目前的研究多基於常規水質參數的檢驗，由於檢測方法的復雜和費用的昂貴，即使針對水域中的賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲，也只有深圳和澳門地區進行了初步檢測，對生產廢水直接回用是否造成水處理系統中賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲的累積和泄漏問題尚未見報道。二、姿拆生產廢水的回用方式生產廢水回用的方式主要分為直接回用和處理回用。(一)直接回用直接回用是目前國內採用較多的方式，主要有濾池反沖洗廢水直接回收和生產廢水上清液回收。前者設置回收池，將濾池反沖洗廢水加以收集，提升至原水絮凝前加以回收。後者設置污泥濃縮池，沉澱池排泥水和濾池反沖洗水經過濃縮，上清液提升至原水絮凝前加以回收，底部污泥進入污泥處理系統或直接排入河道或下水道。這種回用方式本身費用較低，可以結合廠區的污泥處理系統一起實施，但需加強水質監測措施，一旦回用水水質不能滿足回用標准，必須降低回用負荷或不回用。(二)處理回用處理回用是對生產廢水進行處理，使其水質滿足原水的常規化學指標和生物指標後再回用。處理方式與生產廢水的水質有較大關系，如果處理費用高於原水費用且原水水量充沛，則無法體現此方式的必要性三、生產廢水回用的水質問題及處理方式生產廢水在回用的過程中需注意鐵、錳等常規指標及微生物指標(賈弟鞭毛蟲和隱孢子蟲)。鐵、錳過量攝入對人體是有慢性毒害的。錳的生理毒性比鐵嚴重。自來水廠關注於鐵、錳的去除，並非是考慮毒理學上的要求，而是因鐵、錳的異味很大，而且污染生活器具，令人難以忍受，在遠未達到慢性毒害的程度前早已不能飲用了。目前我國的地表水環境質量標准和生活飲用水標准中對鐵和錳的標准分別為0.3mg/l和0.1mg/l。一般地下水含鐵錳較高，但有些地表水中鐵、錳離子的含量也超出了水質標准，雖然尚在常規處理的能力內，但如果對生產廢水不加處理就進行回用，其富集作用將會影響到出廠水的水質。如上海某以黃浦江上游原水為水源的水廠，在設計中考慮了濾池反沖洗水的回用，2001年原水中鐵、錳離子最高達10.0mg/l和0.32mg/l，平均值達3.2mg/l和0.12mg/l，這是其對生產廢水不回用的主要原因。在水處理方面，膜分離技術脫離了傳統的化學處理范疇，轉入到物理固液處理領域。與常規飲用水處理工藝相比，膜技術具有少投甚至不投加化學葯劑、佔地面積小、便於實現自動化等優點，並已應用於城鎮自來水的深度處理上。常用的以壓力為推動力的膜分離技術有微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)以及反滲透(RO)等。其特點是能夠提供穩定可靠的水質，這是由於膜分離水中雜質的主要機理是機械篩濾作用，因而出水水質在很大程度上取決於膜孔徑的大小。三、回用水系統的設計及運行在設計回收池時，應結合實際的廢水排放規律，盡量做到均勻回收。減小進水的沖擊負荷，但這必然造成回收池的體積放大，對廠平面布置造成一定的困難，因此必須統一考慮。例如在進行某40萬m3/d水廠的設計方案時，由於其污泥脫水系統將沉澱池排泥水和濾池反沖洗水均納入其處理范圍中，因此只需考慮其上清液的收集與回用。針對其工藝流程進行分析，排泥水濃縮池為24小時連續工作，上清液流量為165m3/h;反沖洗廢水濃縮池每日工作9.5小時，上清液流量為391m3/h。因此其最大排出流量為391+165=556m3/h(9.5hr)，其餘為165m3/h(14.5hr)。如果考慮均勻回收，則其平均流量為(556×9.5+165×14.5)/24=320m3/h。若按平均流量回收，需增設1隻上清液回收調蓄池，其容積為(556-320)×9.5=2242m3。由於場地限制，該廠無法滿足如此大容積回收池，只能利用濃縮池附近的區域設置調節容量為150m3的回收池，其回收流量基本與濃縮池上清液的排放量相同。回用水系統的處理方式根據生產廢水的水質和回用要求確定，應充分考慮其經濟性和可靠性，應針對具體情況選擇合適的處理流程，並以試驗加以驗證。在運行時首先要制定一個回用水標准，並根據此標准配置在線的水質監測自控儀表，納入水廠的PLC控制，以便根據其反饋值對回用水系統的運行進行控制。在水質儀表的選擇時，考慮到低濁度並不能代表隱蟲安全，建議用顆粒計數器檢測水中顆粒數來代替濁度。四、結論在判斷生產廢水是否回用時，應根據原水和生產廢水的水質、水量等因素進行分析：當原水水量足以滿足供水要求且費用較低，而生產廢水必須先處理再回用，回用費用遠高於原水費用時，可以不考慮回用;當原水費用較高，而生產廢水的水質較好可不處理，回用費用低於原水費用時，可以考慮直接回用;當原水水量較緊張且費用較高，而生產廢水的水質經過簡單處理可以滿足回用要求，回用費用與原水費用接近時，可以考慮處理回用。在考慮回用水處理時，處理效果和經濟性是一種工藝是否被採用的關鍵。特別是後者，決定了這種工藝是否得以推廣。回用水系統工藝的選擇和設計，最好結合水廠的臭氧預處理、深度處理和污泥處理等一並考慮。
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③ 如何進行自來水廠排泥水濃縮試驗

自來水廠的生產廢水主要來自沉澱池或澄清池排泥水和濾池反沖洗廢水，其中包含了原水中的雜質以及水廠投加的葯劑殘留物，其水量一般約占水廠總制水量的3％~7％，對環境的沖擊作用是顯而易見的。據估計，上海市全部水廠每年排入江河的懸浮物約達30萬噸以上，有機物3萬噸以上。

近年來，隨著人們環境意識的增強，特別是強調走可持續發展道路以後，自來水廠排泥水處理以及污泥處置問題越來越受到重視，環保部門對自來水廠生產廢棄物的排放和處置要求也逐漸提高。我國許多規模較大的新建水廠和水廠擴改建工程也開始考慮排泥水處理和污泥處置問題，所採用的工藝流程也各不相同。本文的主要目的是就自來水廠排泥處理採用的有關流程以及自控要求提出一些個人看法，供有關人士參考。

1. 排泥處理常採用的工藝流程布置方式

在工程設計中選擇排泥水處理工藝流程時需考慮排泥水的沉降性能，上清液是否能達標排放，集泥池中的泥水濃度是否能滿足濃縮脫水的需要，以及排泥水調節池和濾池反沖洗廢水調節池是否能滿足排泥水與廢水預濃縮的體積要求等。通常有下列幾種布置方式可供選用參考：

方式（1）：沉澱池排泥水濃縮處理，濾池反沖洗廢水直接回用或排放。適用於濾池反沖洗廢水可滿足回用要求的情況，考慮到長時間回用可能引起的金屬離子富集等問題，亦考慮排放措施。

方式（2）：沉澱池排泥水濃縮處理，濾池反沖洗廢水經廢水調節池預沉，上

清液回用或排放，底部污泥水濃縮處理。適用於濾池反沖洗廢水不能滿足回用要求，但預沉後上清液可以滿足回用要求的情況。

方式（3）: 沉澱池排泥水和濾池反沖洗水經調節池混合後，上清液回用或排放，底部污泥水濃縮處理。適用於濾池反沖洗廢水不能滿足回用要求，但單獨濃縮無法脫水機械要求，只能與沉澱池排泥水混合濃縮的情況。

國內外有些資料上還介紹了一些工藝流程，基本上都是在以上三種基礎上略做修改，此處不再介紹。

④ 污泥的處理方法

污泥處理 污泥濃縮後含水率可降為95%~97%，近似糊狀。濃縮可以達到污泥的減量化。重力濃縮法用於污泥處理是廣泛採用的一種方法，已有50多年歷史。機械濃縮方法出現在20世紀30年代的美國，此方法佔地面積小，造價低，但運行費用與機械維修費用較高。氣浮濃縮於1957年出現在美國。此法固液分離效果較好，應用已越來越廣泛。
污泥濃縮的方法主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法、帶式重力濃縮法和離心濃縮法，還有微孔濃縮法、隔膜濃縮法和生物浮選濃縮法等。 利用重力作用的自然沉降分離方式，不需要外加能量，是一種最節能的污泥濃縮方法。重力濃縮只是一種沉降分離工藝,它是通過在沉澱中形成高濃度污泥層達到濃縮污泥的目的，是污泥濃縮方法的主體。單獨的重力濃縮是在獨立的重力濃縮池中完成，工藝簡單有效，但停留時間較長時可能產生臭味，而且並非適用於所有的污泥；如果應用於生物除磷剩餘污泥濃縮時，會出現磷的大量釋放，其上清液需要採用化學法進行除磷處理。重力濃縮法適用於初沉污泥、化學污泥和生物膜污泥。
污泥處理 ：離心濃縮法的原理是利用污泥中固、液比重不同而具有的不同的離心力進行濃縮。離心濃縮法的特點是自成系統，效果好，操作簡便；但投資較高，動力費用較高，維護復雜；適用於大中型污水處理廠的生物和化學污泥。
2) 污泥處理
穩定處理的目的就是降解污泥中的有機物質，進一步減少污泥含水量，殺滅污泥中的細菌、病原體等，消除臭味，這是污泥能否資源化有效利用的關鍵步驟。污泥穩定化的方法主要有堆肥化、乾燥、厭氧消化等。厭氧消化：在污泥處理工藝中，厭氧消化是較普遍採用的穩定化技術。污泥厭氧消化也稱為污泥厭氧生物穩定，它的主要目的是減少原污泥中以碳水化合物、蛋白質、脂肪形式存在的高能量物質，也就是通過降解將高分子物質轉變為低分子物質氧化物。厭氧消化是在無氧條件下依靠各種兼性菌和厭氧菌的共同作用，使污泥中有機物分解的厭氧生化反應，是一個極其復雜的過程。 ：好氧消化污泥出現於20世紀50年代，與活性污泥法極為相似。當外來養料被消耗完以後，微生物靠消耗自己的機體來產生能量以維持生命活動。這就是微生物的內源代謝階段。細胞組織在好氧條件下的內源代謝產物為CO2、NH3、H2O，而NH3會在有氧條件下進一步氧化為硝酸鹽。污泥好氧消化的反應可以用下面的方程式表達：
C6H7NO2+7O2→5CO2+NO3-+3H2O+H+
上式中C6H7NO2為細胞組織的元素組成。
此法降解程度高，無臭穩定，易脫水，肥份高，運行管理簡單，基建費用低。但運行費用高，消化污泥量少，降解程度隨溫度波動大。 ：堆肥技術探討始於1920年，堆肥系統可分為三類：條形堆肥系統、靜態好氧堆肥系統和裝置式堆肥系統。城市污水處理廠的污泥中含有大量促進植物和農作物生長的氮、磷、鉀等營養成分，肥效較好，經過堆肥處理可以達到穩定化、無害化及資源化的目的。堆肥是一個由嗜溫菌、嗜熱菌對有機物進行好氧分解的穩定過程，其特點是自身可以產生一定的熱量，並且高溫持續時間長，不需外加熱源，即可達到無害化。堆肥的一般工藝流程主要分為前處理，一次發酵，二次發酵和後處理四個過程。經過堆肥化處理後，污泥的性狀改善，含水率降低（小於40%），成為疏鬆、分散、細粒狀，可殺滅病原菌和寄生蟲（卵），便於貯藏、運輸和使用。
石灰穩定技術石灰穩定技術始於20世紀50年代，在投加石灰的條件下，保持一定pH值及一定時間，可以殺滅傳染病菌，並防腐與抑制臭氣的產生。該技術操作簡單、成本較低，處理後較容易脫水。污泥最終處置可採用農用或者衛生填埋。
將污泥發酵成有機肥，如再加入部分牛糞等，就會發酵成優質的有機肥，具體操作方法如下：1、加菌。1公斤金寶貝肥料發酵劑可發酵4噸左右污泥+牛糞。需按重量比加30-50%左右的牛糞，或秸稈粉、蘑菇渣、花生殼粉、或稻殼、鋸末等有機物料以便調節通氣性。其中如果加入的是稻殼、鋸末，因其纖維素木質素較高，應延長發酵時間。菌種稀釋：每公斤發酵劑加5-10公斤米糠（或麩皮、玉米粉等替代物）拌勻稀釋後再均勻撒入物料堆，使用效果會更佳。2、建堆：備料後邊撒菌邊建堆，堆高與體積不能太矮太小，要求：堆高1.5-2米，寬2米，長度2-4米2、拌勻通氣。金寶貝肥料發酵劑是需要好（耗）氧發酵，故應加大供氧措施，做到拌勻、勤翻、通氣為宜。否則會導致厭氧發酵而產生臭味，影響效果。4、水分。發酵物料的水分應控制在60～65%。水分判斷：手緊抓一把物料，指縫見水印但不滴水，落地即散為宜。水少發酵慢，水多通氣差，還會導致「腐敗菌」工作而產生臭味。5、溫度。啟動溫度應在15℃以上較好（四季可作業，不受季節影響，冬天盡量在室內或大棚內發酵），發酵升溫控制在70-75℃以下為宜。6、完成。第2-3天溫度達65℃以上時應翻倒，一般一周內可發酵完成，物料呈黑褐色，溫度開始降至常溫，表明發酵完成。如鋸末、木屑、稻殼類輔料過多時，應延長發酵時間，待充分腐熟。發酵好的有機肥，肥效好，使用安全方便，抗病促長，還可培肥地力等。 污泥脫水是整個污泥處理工藝的一個重要的環節，其目的是使固體富集，減少污泥體積，為污泥的最終處置創造條件。為使污泥液相和固相分離，必須克服它們之間的結合力，所以污泥脫水所遇到的主要問題是能量問題。針對結合力的不同形式，有目的採用不同的外界措施可以取得不同的脫水效果。污泥脫水與干化包括自然脫水、機械脫水和熱處理干化。
污泥經濃縮、消化後，尚有95%~97%含水率，且易腐敗發臭，需對污泥作干化與脫水處理。常用脫水方法有自然乾燥和機械脫水兩種。利用蘆葦等沼生植物也可以進行較好的脫水。 該技術創新採用污泥洗滌工藝，首先洗出污泥中有機物質，分離無機物質污泥土，再將有機污泥濃縮進行高溫厭氧消化處理。沉澱污泥經過洗滌洗出污泥中一半固體無機污泥土，減少了一半生物處理量，節省工程投資和處理費用；單獨處理有機污泥，去除了無機污泥土在反應器中的沉澱，減少了設備磨損和反應器的維護；沉澱污泥經過洗滌洗出污泥中大部分容易沉澱的重金屬和無機污泥土，提高了有機肥的品質；洗滌出的污泥土還可生產路面彩磚、透水磚。其他創新工藝：超高溫厭氧消化、多級厭氧消化、沼渣漂浮等，污泥生物處理速度提高了幾倍和沼氣產量提高20%以上。
沉澱污泥生物處理系統，工程設計創新採用地埋式、緊密型、多級消化反應器設計，幾個獨立的厭氧消化反應器你中有我我中有你渾然一體，節省建築材料，採用混凝土結構造價低廉。國內外現有的厭氧消化反應器普遍採用地上式結構，地上式結構能使配備設備便於維護和有利沼渣排放預防沼渣沉澱。該生物處理系統工程設計很好地解決了配套設備的維護和沼渣沉澱，系統配備設備少，只需要幾台水泵，就是水泵壞了更換一台用不完20分鍾，保證設備檢修不停產；沉澱污泥經過洗滌去除了容易沉澱的無機污泥土，有機污泥經吹浮系統作用全部漂浮不會沉澱。地埋式厭氧消化反應器不僅投資少、不佔用土地，而且還能防地震、防雷擊和使用壽命長、減少消化系統的熱量損失。
以設計一個日處理600噸含水量80%的沉澱污泥洗滌、生物處理廠 為例，處理能力、污泥含水量與大連夏家河污泥處理廠（2010年全國示範工程第一名）完全相同，與其相比僅需要20%投資。處理廠日常運營費用較低，處理污泥產生的副產品沼氣發電創收，沼渣製成有機肥料創收，污泥土生產路面彩磚、透水磚創收，生物處理沉澱污泥不要政府補貼資金和污水處理廠支出污泥濃縮費、運輸費，還能獲得可觀的經濟效益。處理廠日常營運費用與大連夏家河污泥處理廠相比，處理一噸含水量80%的沉澱污泥節省政府補貼資金135元（全國最低價）和污水處理廠支出的污泥濃縮費、運輸費總計在200元以上。沉澱污泥洗滌、生物處理廠佔用土地面積少，籌建在污水處理廠中，適合各種規模的污水處理廠，較小規模的污水處理廠可添加當地餐廚垃圾、化糞池垃圾、市政下水道污泥及周邊企業、村鎮小型污水廠污泥一起處理，增大處理規模實現盈利。國內外現有污泥處理技術還沒有能夠達到免費處理、處置污泥的水平。 （wetairoxidation簡稱WAO)
污泥處理技術
濕式氧化法是在高溫（125℃~320℃）和高壓（0.5~20MPa）條件下，以空氣中的氧作為氧化劑，在液相中將有機物分解為二氧化碳、水等無機物或小分子有機物的化學過程。由於剩餘污泥在物質結構上與高濃度有機廢水十分相似，因此這種方法也可用於處理剩餘污泥。剩餘污泥的濕式氧化法處理是濕式氧化法最成功的應用領域，有50%以上的濕式氧化裝置應用於剩餘污泥的處理。 這一工藝是由日本的H·Yasui等學者提出的。此工藝中，剩餘污泥的消化與污水處理在同一個曝氣池中同時進行。工藝分成兩個過程，一個是臭氧氧化過程，另一個是生物降解過程。
從二沉池中沉下來的污泥，一部分直接迴流到曝氣池中，另一部分則是先進行臭氧處理然後再迴流到曝氣池。污泥經過臭氧處理後，能夠提高其生物降解性，在曝氣池中與污水同時進行生物處理。而且在經臭氧處理後，將有一部分污泥（1/3）被無機化。因此,只要操作適當，可以使污水處理過程中凈增污泥量與無機化污泥量相等，從而可以達到無剩餘污泥的目的。 高速生物反應器技術是在利用土壤處理污泥的基礎上發展起來的。利用土壤中的微生物處理污泥，由於系統是開放的，因而會受到氣溫和土壤濕度的影響，使土壤利用的時間和區域受到一定的限制。
美國SWEC公司在80年代開始研製開發高速生物反應器，該技術將污泥的脫水、消化和干化相結合，將土壤處理的整個過程放置在室內一個封閉的循環系統中進行。Texaco經過近20年的研究開發，使高速生物反應器技術成熟並得以推廣。整個操作系統的核心部分是生物反應器，它由二個區域組成：上半部分是污泥與土壤相混合的區域，使污泥負荷達到均一化，污泥的有機部分在這一區域中被生物降解；下半部分是氣、液分離區，使液體不滯留於土壤中，以增加氧的傳遞率。高負荷率的污泥通過該系統的處理，污泥中的有機組分將降解70%~80%，懸浮固體濃度去除率達到45%~60%。從沉澱池排出濃度為5000~30000mg/L的污泥都可以直接進入該系統中，而不需要任何的預處理。相比於其它生物處理技術，該系統所需能量較少，可以連續運行，並能保持最佳溫度以利於微生物的降解，特別適合於受自然條件限制或土壤濕度大的污泥處理過程中。

⑤ 自來水廠污泥如何處置

目前城市自來水廠污泥主要來自沉澱池排泥水和濾池反沖洗排水。

沉澱池排泥主要有石灰軟化污泥和化學絮凝沉澱污泥兩種。軟化污泥主要產生於地下水軟化，其主要成分是CaCO3, Mg(OH)2，淤泥、過剩石灰和有機物。其中Ca, Mg與膠狀污物的比率決定了污泥的脫水性質，比率越高，越易脫水。化學沉澱污泥大約占原水量的0.5%~3%，是水廠污泥處理的主要對象。它是由原水中的懸浮物、溶解狀膠質、有機物、微生物及加入的凈水葯劑組成。污泥的脫水性能好壞與污泥固體中用作絮凝劑的Al的含量有關，含量越高,脫水性能越差。與軟化污泥相比，絮凝沉澱污泥不易脫水。

至於濾池反沖洗排水據估計約占原水量的1%-2.5%，其含固率比沉澱池排泥水低得多。主要由懸浮膠體、粘土、有機物及化學葯劑殘余物組成。反沖洗廢水澄清一般需加入有機絮凝劑，處置方法有：直接排放、作為原水回用、單獨處理。作原水回用不但可回收利用廢水，對低濁水而言，更可提高絮凝效果。如果採用該方法造成濾池出水濁度升高，影響濾池出水質量，則應考慮對其單獨加葯處理，上清液回用，底泥與沉澱污泥一起再行處理。

關於兩種泥水的處理，自來水廠一般有濃縮和脫水兩個處理環節。濃縮分重力濃縮和機械濃縮兩種。重力濃縮意味著要建造大型沉澱濃縮池，通過污泥自身重力作用從而達到泥水濃縮的效果。機械濃縮則是使用濃縮設備，常見的有多效蒸發器，MVR蒸發器兩種，前者使用蒸汽、後者用電，具體選擇則以投資能耗為參考因素。

⑥ 自來水廠排泥水的處理技術

針對黃浦江水系閔行水廠排泥水的處理，通過污泥沉降特性研究，採用收集、濃縮、平衡、投加聚丙烯醯胺(PAM)、離心機固液分離的工藝流程和PLC中央控制，提高了自動化程度。濃縮池上清液能達標排放，離心機分離水的泥餅含固率≥42%，PAM加註率1.0～1.5kg/t干泥。研究表明，該工藝可作為黃浦江水系水廠排泥水處理工藝設計依據。
自來水廠從污染較少的地方遠距離引水，雖然水質有所改善，但提高了制水成本。而自來水公司將未經處理的大量濾池反沖洗廢水和沉澱池排泥水直接排入江河，不僅導致航道淤積，還對水體環境造成一定程度的負面影響。因此，上海市自來水公司在閔行水廠(處理規模7×104 t/d)進行了排泥水處理技術和工程生產性研究，投入運行後取得良好效果。
1 排泥水特性研究
1.1 原水濁度與SS的相關關系
污泥總量是以水中SS含量計算的，不同水源、不同季節(潮汐河流)的不同濁度都可能影響其與SS的相關關系。閔行水廠一車間1997年12月—1998年2月原水濁度與SS的關系見圖1。
經分析可知：
① 測得的濁度：最高為80 NTU，最低為25 NTU，平均為42.3 NTU。
② 測得的SS值：最高為130 mg/L，最低為43 mg/L，平均為83.54 mg/L。
③ 從50個數據分析可得，濁度值低於60 NTU的佔90%，經統計濁度與SS的相關關系方程為：
y＝2.154 8x-7.202 4
R2＝0.9571
④ 由於試驗過程中黃浦江上游閔行江段濁度低於80 NTU，而最大幾率在25～60 NTU之間，故高於60 NTU時與SS的相關關系有待於作進一步研究。
1.2 排泥水污泥總量估算
水廠排泥水中污泥總量的估算涉及到工程土建規模、脫水機械和機泵設備的容量配置，是確定工程規模和投資成本的重要依據。
一車間排泥水污泥總量估算採用英國水處理研究中心《污泥處理指南》一書中提供的排泥水中污泥含量計算公式：
Q＝6.67×10.4 m3/d×1.07=7.137×104 m3/d
則平均日產干污泥量：
W＝71 370 m3/d×(167.6×10-6 t/m3)=11.96 t/d
最低日產干污泥量W＝2.36 t/d
最高日產干污泥量W＝40.99 t/d
本項目以濁度＝80 NTU來考慮土建規模和設備容量的配置。
1.3 排泥水自然沉降特性
不同含固率排泥水的自然沉降特性見圖2。
由圖2可知，排泥水污泥在自然沉降過程中，污泥沉降速率隨時間的增長不斷減小，而且不同含固率的沉降特性明顯不同。含固率較低時，初始階段污泥沉降速度很快，較快到達壓密點，且在壓密點附近沉降曲線明顯轉折。隨著排泥水含固率的增高，污泥界面的下降速率越來越慢，歷時曲線逐步趨於平緩，壓密點不明顯。圖中各排泥水沉降時含固率的變化數據見表2。
由表2可知，3 h後的濃縮污泥和24 h後穩定污泥的含固率隨著排泥水初始含固率的升高而升高。經過3 h自然沉降，底部污泥含固率都達到4%以上，能滿足後續機械脫水設備要求。
2 排泥水處理工藝
經一車間排泥水沉降特性試驗和污泥粒徑大小測試，確定工藝流程。
可以看到，水廠排泥水處理工藝流程主要由五部分組成：截留池、濃縮池、污泥平衡池、聚合物投加系統、離心機脫水機房。本流程系統有2個物料進口，即截留池的排泥水進口和高分子絮凝劑PAM加註口；有2個物料出口，即濃縮池上清液排放口和螺旋輸送器的泥餅出口。離心機分離水回收至排泥水截留池。
2.1 沉澱池排泥水的收集
經沉澱池排泥水量實測，沉澱池兩旁虹吸排泥管全開時排出量為3 680 m3/d，平均為150 m3/h。沉澱池排泥水收集主要由虹吸式吸泥機或經穿孔排泥管排出，靠重力流向截留池。截留池直徑D＝8 m,池深H＝4.8 m，有效調節容積為100 m3。池內裝有攪拌機(到達一定水位開始攪拌)以防止污泥沉澱。截留池出水選用兩台潛水泵提升(一用一備)，其中一台由變頻控制並能相互切換，Q＝37.5～150 m3/h，揚程H＝93.1 kPa。截留池內安裝液位儀，控制攪拌機的開啟和傳送水位信號至PLC控制中心。潛水泵出口處安裝電磁流量儀，既可現場觀測，又可傳送信號至PLC控制中心。
2.2 排泥水的濃縮
污泥濃縮池為地面式現澆鋼筋混凝土結構，長8.0 m，寬5.9 m，深5.4 m，設計流量160 m3/h，設計輸出污泥濃度≥5% DS，進入濃縮池排泥水濃度≤1% DS。污泥濃縮池底部設有刮泥機一台，用於收集底部濃縮污泥。
污泥濃縮池的主要處理部分是斜板濃縮裝置。共有斜板228塊，斜板高h＝2m，長L＝2.5m，寬B＝1m，傾角θ＝53°，斜板間距d＝8cm。
其有效沉澱面積為：
A＇=(dsinθ+Lcosθ)nB=(0.08×0.8+2.5×0.6)×228×1=356m2
折算成同等高度的平流式沉澱池，其相對停留時間為：
T＇=A＇h/Qmax＇=356×2/150=4.75h
從上述計算中可以看出，濃縮池的相對停留時間大於3 h，能滿足濃縮要求。
排泥水濃縮池擔負著雙重使命，即清濁分流。當底部污泥濃度計測得含固率達到一定控制指標時，通過PLC接受一定信號，指令污泥切割機和污泥泵開啟，將污泥排入平衡池，當污泥濃度低於某一數值時，PLC指令污泥切割機和污泥泵停止工作。
隨著截留池排泥水不斷進入濃縮池，其上清液不斷外排。對污泥濃縮池進行了連續測試，測試結果見圖4。
從所獲得的18個SS及相關數據分析，濃縮池排出上清液中SS平均濃度為61.6 mg/L，最大值為77 mg/L。在進水水質平穩運行情況下，上清液中的SS濃度有下降趨勢，最低可達17 mg/L，表明連續穩定運行有利於提高濃縮池的清污分離效果。測定結果也完全符合設計要求。
2.3 污泥平衡池
斜板濃縮後的污泥經安裝在管道上的污泥切割機(用於打碎顆粒較大的固體，保護後續處理設備的安全)由三台偏心螺旋泵(兩用一備)送至污泥平衡池。為防止污泥沉降，平衡池內設有攪拌機一台，轉速480 r/min。此外，還安裝了液位儀(控制攪拌機的啟動和停止)和污泥濃度計(作為脫水機污泥處理量和PAM加註量的依據)等在線控制檢測儀表。
2.4 離心機脫水
一車間的原水取自黃浦江上游，濁度較高，約70～80 NTU，在水處理過程中投加硫酸鋁等混凝劑。據測定，污泥中SiO2含量達50%以上，Al2O3含量在17%～20%左右，有機成分灼燒減量為10%～13%。污泥中無機成分含量高，無明顯的親水性，污泥離心脫水較容易。根據排泥水污泥顆粒粒徑大小的分析，選用DSNX—4550離心機作為固液分離主要脫水機械。
DSNX—4550離心脫水機進泥含固率4%時處理量15 m3/h，進泥含固率5%時處理量12 m3/h,轉筒Ø 450/266 mm，轉筒長度與直徑比為4.17，錐角為10°，離心機最大轉筒速度3 250 r/min，工作速度2 600、2 900 r/min。
影響污泥離心脫水效果的因素很多，歸納起來有如下三種，即：不可調節機械因素；可調節機械因素；工藝因素。要使離心機能達到預期的固液分離效果，在確定機械型號(不可調節機械因素)之後，可以調整「可調節機械因素」。如改變離心機轉筒速度，調節G的作用力，使分離因數增大，有利於固液分離；反之，減小轉筒速度使分離因素減小，則不利於固液分離。但是，過分增大轉筒速度，必定增大機器的磨損，產生大的噪音。
選擇不同的擋板來調節液體水位(池子深度)，可使分離水達到最佳清澈度和泥餅最佳乾燥度之間的平衡。總的來說，當整個液體半徑減小時，分離水變得更加透明，泥餅含水率增高。又如：轉速差越大；污泥在離心機內停留時間越短，泥餅含水率就越高，分離水含固率就可能越大；反之，轉速差越小，污泥在離心機內停留時間越長，固液分離越徹底，但必須防止污泥堵塞。總之，可利用轉速差進行自動調節以補償進料中變化的固體含量。
此外，還可以調整工藝因素。當污泥性質已經確定時，可以改變進料投配速率，減少投配量利於固液分離；增加絮凝劑加註率，可以加速固液分離速度，並使分離效果好。
2.5 工藝的自動化控制
項目進行過程中，對如何自動控制整個系統進行了研究，提出了可行的自控模式，使系統在PLC中央控制下達到無人自動運行的程度。
針對圖3工藝，實現自動運行主要解決如下幾個問題：
① 排泥水截留池自動控制
控制輸送泵、攪拌器的開停。
② 自動排放濃縮池的底部濃縮污泥
利用濃度計測定值的上下限控制濃縮池排放污泥泵的開停，達到污泥排放自控。
③ 平衡池污泥液位控制
控制攪拌器、濃縮池排放污泥泵、離心機進泥污泥泵的開停以達到平衡池不溢出，不排空。
④ 自動配製PAM溶液和自動投加葯量
對離心脫水機的PAM加註進行自動控制。根據離心脫水機進泥量和平衡池污泥濃度指示值控制加葯量。
⑤ 當某泵發生故障時，切換備用泵以保證系統繼續運行。
⑥ 協調排泥水處理工程整個系統的運行
採用SLC 500小型可編程式控制制器作為中央控制，可使控制靈活、顯示直觀、設置簡便、操作容易。
3 運行結果
採用離心機對水廠排泥水濃縮污泥進行固液分離，需選擇最佳工藝參數。研究了進入離心機的濃縮污泥含固率的要求范圍，進料量(裝機容量)，最大產量，離心機差速、轉速，不同類型聚丙烯醯胺(PAM)加註率、投加濃度對離心機脫水後的污泥含固率、分離水SS值和回收率的影響。
3.1 陽離子型PAM 加註率
陽離子PAM加註率與污泥回收率、泥餅含固率的關系見圖5。從中可以得出如下結論：
① 在一定的產量下，當PAM加註率＞0.1%時，隨PAM加註率的增加，污泥回收率也增加；當PAM加註率為0.1%時，污泥回收率即可達到99%。
② PAM加註率為0.08%～0.16%時均可保證離心機出泥含固率≥43%。
③ 使用陽離子型PAM處理後分離水色度(目測)較低，脫色效果較佳。
3.2 陰離子型PAM加註率
陰離子型PAM加註率與污泥回收率、泥餅含固率的關系。
① 在一定的產量下，當PAM加註率>008%時，隨PAM加註率的增加，污泥回收率也增加；當PAM加註率為0.08%時，污泥回收率即可達到99%。
② PAM加註率為0.08%～0.23%時均可保證離心機出泥含固率≥42%。
③ 使用陰離子型PAM處理後分離水色度(目測)較高，脫色效果不佳。
3.3 進泥流量和產量
進泥流量和產量與污泥回收率、泥餅含固率的關系。
① 在產量達1 248 kg/h，進泥流量達 16 m3/h的情況下，仍可取得良好的處理效果。通常運行條件為產量640 kg/h，進泥流量10m3/h。
② 進泥流量范圍為6～16 m3/h情況下，污泥回收率均在98%以上，泥餅含固率≥42%。
3.4 進泥濃度對泥餅含固率的影響
進泥濃度與污泥回收率、泥餅含固率的關系。
離心機對進泥濃度的要求不高，在3%～6.5%范圍內均可保證較高的污泥回收率(≥98.9%)和泥餅含固率(≥43%)。
3.5 離心機差速對泥餅含固率的影響
差速對泥餅含固率和分離水SS值的影響見圖9。從中可以得出以下結論：
① 差速范圍在7～11 r/min時，泥餅含固率均大於44%，分離水SS值為166～218 mg/L。但當差速高達12 r/min時，污泥含固率降低，僅為39%；分離水SS值較高。
② 差速基本上對泥餅含固率影響不大，但應視進泥濃度和裝機容量選擇相應差速。進泥量大時，差速太小可能堵塞離心機；差速太大，出泥泥餅含固率會降低。
3.6 運行工藝參數
從工程運行結果可得出閔行水廠一車間排泥水處理離心機運行最佳工藝參數。
① 進離心機濃縮污泥濃度：3%～7%；
② 對PAM葯劑來說，陽離子型和陰離子型都可用；
③ PAM加註率為1.0～1.5 kg/t干泥；
④ PAM儲液配製濃度：陽離子型0.5%，陰離子型0.3%；
⑤ PAM投加濃度：0.2%；
⑥ 離心機轉速：2 600 r/min和2900 r/min；
⑦ 離心機差速：5～12 r/min。
離心機在上述工藝參數情況下，對水廠排泥水進行處理，可以得出如下結論：
① 陽離子PAM加註率為0.1%～0.15%(kg/t干泥)時，污泥回收率＞99%，泥餅含固率≥43%；
② 陰離子PAM加註率為0.08%～0.15%(kg/t干泥)時，污泥回收率＞99%，泥餅含固率≥42%；
③ 投加陽離子時，分離水佳；投加陰離子時，分離水色度較差。
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⑦ 城市給水廠排泥水處理工藝設計

城市給水廠排泥水處理工藝設計是非常重要的，工藝的設計能讓人在使用的時候更高效，每個細節的處理都很關鍵。中達咨詢就城市給水廠排泥水處理工藝設計和大家說明一下。
1 概述
城市給水廠排泥水主要包括了濾池反沖洗水以及反應澄清池的排泥水，這部分排泥水的水量大概要佔到自來水廠總凈水量的5%左右。通常情況下，組成排泥水的主要固體成分有泥沙、藻類以及膠體顆粒等成分，而在進行給水處理的過程中會加入一些如氯化鐵或是硫酸鋁等混凝劑，這樣就會形成氫氧化物沉澱，同樣在水處理中還會有其它的添加物，如粉末活性炭以及硅藻土等，同樣也有一些重金屬元素。當前，我國各城市的給水廠所產生的排泥水都還是沒有經過任何處理的，產生後未經操作直接的排入市政排水管網中或是直接排入水體，如果將這部分直接排入市政排水管網中，那麼污水處理廠的負荷量就會大大提高，同時下水道也可能被堵塞；而如果直接排入到水體中，那麼湖泊和河流就會出現淤積的現象，從而抬高湖底和河床，不但會對水體造成嚴重的污染，甚至會導致航運以及防洪工作受到影響。
2 排泥水處理的工藝流程
一般情況下，我們在進行排泥水處理的操作時，採用的工藝流程為水量調節-污泥濃縮-污泥調質-污泥脫水-泥餅處置的流程，在操作中我們應先將濾池的反沖水以及沉澱池的排泥水進行充分的混合，混合後的濃度應控制在500-3000mg/L的范圍內，這後在混合好排泥水後就可以將其送入到濃縮池中，再經過沉澱後應先將上清池中的水分排入到原水配水井中或是市政排水管網中，而濃縮池的污泥則應在污泥脫水車間中進行污泥脫水的操作，經過調質和脫水的操作後，最後將水源中的懸浮固定的含量控制在15000-35000mg/L的范圍內。
3 排泥水構築物的設計
3.1調節池的設計
排泥水的濃縮處理的操作過程應該是一個連續的過程，那麼就一定要有相應的水量調節的構築物來實施平衡廢水的間歇性排放以及污泥濃縮操作的連續運行，其中調節池所起到的作用就是調節水量的作用。因為在除錳工藝或是除鐵工藝中，反沖的吸水量是很大的，而如果給水廠的排泥水量為日處理總量的7%，那麼計算排泥水量的公式就應為Q=0.07*L，其中L 就為給水廠的日處理總量，一般情況下，設計的調節池為一座，分為兩格，那麼就可以分別的計算出每一格的設計水量以及每一格的調節池的容積了，如果調節池的有效水深是確定的，那麼體積與水深的比值也就是調節池每一格的設計面積，通過面積公式我們最後就可以得到每格調節池的尺寸以及調節池設計的總尺寸了。
3.2濃縮池的設計
在對排泥水進行處理的過程中，濃縮是一個很重要的技術環節，起作用就是最大限度的提高排泥水的固體含有率，保證濃縮池的出泥是滿足污泥脫水設備的技術要求的；在此過程中，如果採用的是泥水自然干化的操作，那麼還可以提高排泥水的處理效率。通常情況下，現階段有微孔濃縮、重力濃縮、氣浮濃縮、生物濃縮以及隔膜濃縮等濃縮工藝，其中重力濃縮的工藝最為簡單，並且成本低而且運行狀態穩定，因此其也是應用的較為廣泛的。如果是設計2座連續式的重力濃縮池，採用密封性能較好的鋼筋混凝土進行建造，濃縮池中設有排泥管、進泥管以及排上清液管等。
3.3加葯系統的設計
通常情況下，加葯系統應選擇自動連續投葯裝置，投加陰離子型聚丙烯醯胺，投葯的地點一般為污泥濃縮池的配水井或是帶式壓濾機的進泥管，投加量應控制在3-5kg/t的范圍內，如果葯液的初始濃度為0.5%，那麼再經過稀釋裝置所進行的稀釋操作後，其濃度應該會被稀釋到0.1%左右，之後葯液就會通過加葯泵投放到壓濾機的進泥管處和濃縮池的配水井中。
3.4脫水機房的設計
在經過濃縮池的濃縮操作後，排泥水還是有很高的含水率的，因此對其進行脫水的處理就是很必要的，最後應將其含水率控制在75%的范圍內，這樣污泥的運輸以及儲存都會更加的便捷，同時處理污泥的費用也被大大的降低了。污泥脫水的方法主要分為機械法和非機械法兩大類，其中由於非機械法是要受到自然氣候條件的影響的，並且這種方法的佔地面積更大，因此其使用的范圍是很窄的，通常非機械法只適用於氣候條件為乾燥少雨並且土地資源十分豐富的地區；而機械法主要分為帶式壓濾機、造粒脫水、真空過濾機以及螺壓脫水機等，由於此方法施工簡單，受自然氣候條件影響較小，因此其應用的也更加廣泛。
3.5自控系統的設計
在污泥系統運行的過程中，在運行現場是無人看守的，一般都是在中心控制室對其進行集中處理的，通常其設有三級控制系統，分別為現場PLC控制站、就地控制室以及中心控制室，每一級又是都有手動控制和自動控制兩種方式的，就地控制室設有就地控制和遠程式控制制兩種方式，即使中心控制室通信網路或是監控設備出現問題時，也不會影響系統的正常運行。污泥處理系統的監控設備一般都是由操作員站、列印伺服器、報表列印機以及報警列印機等部分組成，系統會建立統一的資料庫，而各個系統之間又是能夠協調運行並且資源共享的，同時也會提供對外連接的服務平台，從而促進中央控制室的故障處理、設備控制、信息處理以及報警等功能的完成。
結語
當然現階段的排泥水的處理工藝也是存在著污泥負荷低、構築物過多、停留時間過長以及運行管理復雜等諸多的問題的，這就要求了我們應更加深入的研究傳統工藝，大力的引進國內外的先進技術和設備，進一步的優化城市技術廠的排泥水處理工藝，這對我國的環境保護工作以及資源節約工作都是有著重要的指導意義的。
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