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摘要：分析總結(jié)了凈水廠排泥水規(guī)模確定及常用工藝流程，以甘肅碌曲縣某凈水廠排泥水處理系統(tǒng)為例，介紹了排泥水處理系統(tǒng)各建（構(gòu)）筑物的主要功能和設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)，以期為排泥水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：凈水廠；排泥水；干泥量

我國(guó)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(duì)環(huán)境造成一定污染，隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)事業(yè)的不斷發(fā)展，凈水廠排泥水的處理和處置工作受到越來(lái)越多的重視。

1干泥量確定

凈水廠排泥水主要由絮凝、沉淀池排泥水和濾池反沖洗廢水組成，占水廠總產(chǎn)水量的4%~7%。凈水廠排泥水處理規(guī)模是由處理系統(tǒng)的干泥量決定的。干泥量的計(jì)算方法很多，根據(jù)GB50013—2018《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。

2排泥水處理系統(tǒng)工藝流程

凈水廠排泥水處理系統(tǒng)一般包括調(diào)節(jié)、濃縮、脫水3道工序組成。濾池反沖洗廢水和沉淀池排泥水都是間歇排放，設(shè)置調(diào)節(jié)池可使后續(xù)構(gòu)筑物負(fù)荷均勻，有利于后續(xù)構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。濾池反沖洗廢水一般濃度較低，平均含固率僅0.02%~0.05%，如考慮反沖洗廢水回用，還應(yīng)考慮生物安全性及鐵、錳等金屬離子富集因素。沉淀池排泥水一般含水率在98%~99.9%，因此需進(jìn)行濃縮處理，以提高污泥濃度，減少污泥體積，減輕后續(xù)污泥脫水機(jī)的負(fù)荷。濃縮后的污泥含水率還是很高，需進(jìn)一步脫水形成泥餅后外運(yùn)。當(dāng)采用機(jī)械脫水時(shí)，需投加高分子絮凝劑或石灰。濃縮池產(chǎn)生的上清液可回流至反沖洗廢水調(diào)節(jié)池。脫水機(jī)產(chǎn)生的濾液因含有高分子絮凝劑，不能直接排放至凈水廠廠區(qū)排水管網(wǎng)，可回流至排泥水調(diào)節(jié)池循環(huán)處理。

3某水廠排泥水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

甘肅碌曲某水廠設(shè)計(jì)規(guī)模1.6萬(wàn)m3/d，自用水系數(shù)取0.05，采用網(wǎng)格絮凝、斜管沉淀、自動(dòng)曝氣復(fù)合介質(zhì)精濾機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“精濾機(jī)”）做為凈水工藝，根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，確定本次設(shè)計(jì)的原水濁度為100NTU，藥劑投加量30mg/L。采用式（1）計(jì)算干泥量，其中K1取1.2，K2取0.584（AlCl3分子式78，Al（OH）3分子式133.5，78/133.5=0.584），計(jì)算得本工程干泥量2.3t/d。

3.1反沖洗廢水調(diào)節(jié)池

反沖洗廢水調(diào)節(jié)池接納和調(diào)節(jié)精濾機(jī)反沖洗廢水及濃縮池上清液。本工程設(shè)計(jì)3臺(tái)精濾機(jī)，單臺(tái)處理水量250m3/d。由于精濾機(jī)為自動(dòng)虹吸反沖洗，反沖洗頻率和水量受進(jìn)水濁度和濾料年限的控制，設(shè)計(jì)按最不利情況考慮，即3臺(tái)精濾機(jī)同時(shí)進(jìn)行反沖洗，單次反沖洗時(shí)間為10min，則一次反沖洗水量Q1=250/60×10×3=125m3，濃縮池上清液Q2=345m3/d，故反沖洗廢水調(diào)節(jié)池的有效容積為470m3，為地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。池內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)，N=7.5kW，為使反沖洗廢水調(diào)節(jié)池的水連續(xù)均勻提升至水廠前端，設(shè)潛水排污泵2臺(tái)（1用1備），Q=20m3/h，H=16m。

3.2排泥水調(diào)節(jié)池

排泥水調(diào)節(jié)池接納和調(diào)節(jié)沉淀池排泥水和脫水機(jī)濾液。排泥水調(diào)節(jié)池的容積受排泥頻率和時(shí)序影響較大，容積不易確定，因此本設(shè)計(jì)按儲(chǔ)存1d沉淀池排泥水計(jì)算排泥水調(diào)節(jié)池容積。沉淀池排泥水含水率一般在98%～99.9%，沉淀池下部設(shè)有錐形泥斗，有一定的調(diào)節(jié)和濃縮功能，因此本次設(shè)計(jì)取沉淀池排泥水含水率為99.5%，故排泥水調(diào)節(jié)池容積V=2.3/0.5%=460m3。排泥水調(diào)節(jié)池分為2格，并聯(lián)運(yùn)行，每格池內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)，N=4.0kW，整池設(shè)潛水排污泵3臺(tái)（2用1備），Q=40m3/h，H=12m，將排泥水提升至污泥濃縮池。

3.3污泥濃縮池

機(jī)械脫水要求進(jìn)泥含固率在2%以上，排泥水調(diào)節(jié)池污泥含水率遠(yuǎn)小于2%，必須進(jìn)行濃縮。濃縮分為重力濃縮和離心濃縮，離心濃縮耗能較多，且日常運(yùn)行和維護(hù)較麻煩，所以本次設(shè)計(jì)采用重力濃縮。設(shè)計(jì)輻流式濃縮池1座，液面負(fù)荷取0.4m3（m2•h），計(jì)算得出濃縮池直徑8m，有效水深5m。濃縮池上清液排至反沖洗廢水回用水池，底泥由螺桿泵提升至污泥脫水間。

3.4污泥脫水間

由于本工程用地比較緊張，故將污泥脫水間設(shè)計(jì)在凈水車(chē)間的附屬房屋內(nèi)。凈水廠污泥脫水機(jī)一般有離心脫水機(jī)、帶式脫水機(jī)和疊螺式脫水機(jī)。離心脫水機(jī)因占地較大、耗能較多，在中小型水廠中應(yīng)用不多；凈水廠污泥親水性較強(qiáng)，使用帶式脫水機(jī)往往擠壓不成泥餅，跑泥現(xiàn)象嚴(yán)重，故帶式脫水機(jī)在凈水廠中應(yīng)用也較少，本次設(shè)計(jì)采用疊螺式脫水機(jī)。濃縮后污泥含水率小于等于98%，按干泥量2.3t/d，計(jì)算得出污泥脫水機(jī)進(jìn)泥量115m3/d，污泥脫水機(jī)每天運(yùn)行16h，則進(jìn)泥螺桿泵流量Q=115/16=7.2m3/h，疊螺式脫水機(jī)處理量為90～150kgDS/h，污泥脫水間還設(shè)計(jì)脫水機(jī)絮凝劑投加系統(tǒng)，絮凝劑選擇PAM，投加量為污泥干重的0.3%。

4結(jié)語(yǔ)

（1）凈水廠排泥水處理規(guī)模受原水濁度和絮凝效果影響較大，確定規(guī)模時(shí)除應(yīng)考慮年平均濁度外，還應(yīng)對(duì)汛期高濁度時(shí)的持續(xù)大泥量給予高度重視，考慮應(yīng)急排泥措施。（2）排泥水處理系統(tǒng)一般包括調(diào)節(jié)、濃縮、脫水三道工序組成，選擇處理流程時(shí)應(yīng)結(jié)合凈水廠用地限制、污泥含水率等因素，合理確定排泥水處理流程。（3）凈水廠污泥相對(duì)污水廠污泥對(duì)環(huán)境的危害較小，但也不應(yīng)忽視，最終的處置應(yīng)實(shí)現(xiàn)資源化。

參考文獻(xiàn)：

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［4］何純提.凈水廠排泥水處理［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.

作者:馮麗梅 單位:甘肅甘蘭水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司