自来水厂沉淀池废水浓度

① 自来水厂平流沉淀池漂浮物过多,会影响出厂水浊度么

会的，一般水处理都需要经过混合、反应、沉淀、过滤及消毒几个过程，而沉淀池的作用在常规水处理工艺中是比较核心的。沉淀池在整个净水系统中承担去除80%~98%的悬浮固体的重要作用，沉淀池出水浊度越低，可延长滤池反冲洗周期，提升滤池滤速，处理效果越好，这里还是要好好建议下水平管沉淀池。
而且在水处理工艺中，悬浮物的去除重心越往前移，产生的效果越明显，也越节省成本。

② 自来水厂生产废水回收利用探讨

自来水厂的生产废水主要来自沉淀池或澄清池的排泥水和滤池的反冲洗废水，可占整个水厂日产水量的3%～7%。对这部分水进行回用，不仅可以节约水资源，提高水厂的运营能力，还可减少废水的排放量，特别是对废水排放条件较差的水厂。目前国内外的大型水厂很多在设计时都考虑了生产废水的回用措施，但由于水质的问题，有相当部分的水厂没有或不常回用。这是因为这部分废水中不仅富集了原水中几乎所有的杂质，还包括了在生产工艺中投加的各种药剂。这些物质重新回到生产系统中，再加上由此产生的生物因素(如贾弟鞭毛虫和隐孢子虫)，的确具有一定的风险。因此在考虑回用时，必须要仔细研究。一、生产废水回用的卫生安全性研究卫生安全的饮用水，需满足三个方面的水质要求：感官性状良好;防止介水传染病的发生，确保微生物学的安全性，特别是人和动物粪便的污染可引起介水传染病的爆发流行;预防化学物质的急、慢性中毒以及其他健康危害(如致畸、致突变、致癌作用)。卫生安全性研究主要根据生产废水的特点，从微生消册橡物安全性、微量有机污染物以及致突变方面进行系统研究。不少学者对净水厂生产废水回用的微生物安全性进行了一系列的研究，有人认为回用会造成滤后水中的“两虫”数量增加的风险，生产废水必须经过预处理方能回用;也有人认为滤池反冲洗排水直接回用不会对水处理工艺系统的处理效果造成影响，而且由于滤池反冲排水回用，拿旁增加了原水中颗粒的碰撞和吸附的机会，使得隐孢子虫卵囊或贾第鞭毛虫孢囊被吸附和包卷的机会增多，反而有利于“两虫”和颗粒的去除。混凝沉淀和过滤是常规水处理工艺去除贾第虫和隐孢子虫的重要阶段。目前国内大多数水厂也逐渐重视生产废水回用的安全性，但目前的研究多基于常规水质参数的检验，由于检测方法的复杂和费用的昂贵，即使针对水域中的贾第鞭毛虫和隐孢子虫，也只有深圳和澳门地区进行了初步检测，对生产废水直接回用是否造成水处理系统中贾第鞭毛虫和隐孢子虫的累积和泄漏问题尚未见报道。二、姿拆生产废水的回用方式生产废水回用的方式主要分为直接回用和处理回用。(一)直接回用直接回用是目前国内采用较多的方式，主要有滤池反冲洗废水直接回收和生产废水上清液回收。前者设置回收池，将滤池反冲洗废水加以收集，提升至原水絮凝前加以回收。后者设置污泥浓缩池，沉淀池排泥水和滤池反冲洗水经过浓缩，上清液提升至原水絮凝前加以回收，底部污泥进入污泥处理系统或直接排入河道或下水道。这种回用方式本身费用较低，可以结合厂区的污泥处理系统一起实施，但需加强水质监测措施，一旦回用水水质不能满足回用标准，必须降低回用负荷或不回用。(二)处理回用处理回用是对生产废水进行处理，使其水质满足原水的常规化学指标和生物指标后再回用。处理方式与生产废水的水质有较大关系，如果处理费用高于原水费用且原水水量充沛，则无法体现此方式的必要性三、生产废水回用的水质问题及处理方式生产废水在回用的过程中需注意铁、锰等常规指标及微生物指标(贾弟鞭毛虫和隐孢子虫)。铁、锰过量摄入对人体是有慢性毒害的。锰的生理毒性比铁严重。自来水厂关注于铁、锰的去除，并非是考虑毒理学上的要求，而是因铁、锰的异味很大，而且污染生活器具，令人难以忍受，在远未达到慢性毒害的程度前早已不能饮用了。目前我国的地表水环境质量标准和生活饮用水标准中对铁和锰的标准分别为0.3mg/l和0.1mg/l。一般地下水含铁锰较高，但有些地表水中铁、锰离子的含量也超出了水质标准，虽然尚在常规处理的能力内，但如果对生产废水不加处理就进行回用，其富集作用将会影响到出厂水的水质。如上海某以黄浦江上游原水为水源的水厂，在设计中考虑了滤池反冲洗水的回用，2001年原水中铁、锰离子最高达10.0mg/l和0.32mg/l，平均值达3.2mg/l和0.12mg/l，这是其对生产废水不回用的主要原因。在水处理方面，膜分离技术脱离了传统的化学处理范畴，转入到物理固液处理领域。与常规饮用水处理工艺相比，膜技术具有少投甚至不投加化学药剂、占地面积小、便于实现自动化等优点，并已应用于城镇自来水的深度处理上。常用的以压力为推动力的膜分离技术有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)以及反渗透(RO)等。其特点是能够提供稳定可靠的水质，这是由于膜分离水中杂质的主要机理是机械筛滤作用，因而出水水质在很大程度上取决于膜孔径的大小。三、回用水系统的设计及运行在设计回收池时，应结合实际的废水排放规律，尽量做到均匀回收。减小进水的冲击负荷，但这必然造成回收池的体积放大，对厂平面布置造成一定的困难，因此必须统一考虑。例如在进行某40万m3/d水厂的设计方案时，由于其污泥脱水系统将沉淀池排泥水和滤池反冲洗水均纳入其处理范围中，因此只需考虑其上清液的收集与回用。针对其工艺流程进行分析，排泥水浓缩池为24小时连续工作，上清液流量为165m3/h;反冲洗废水浓缩池每日工作9.5小时，上清液流量为391m3/h。因此其最大排出流量为391+165=556m3/h(9.5hr)，其余为165m3/h(14.5hr)。如果考虑均匀回收，则其平均流量为(556×9.5+165×14.5)/24=320m3/h。若按平均流量回收，需增设1只上清液回收调蓄池，其容积为(556-320)×9.5=2242m3。由于场地限制，该厂无法满足如此大容积回收池，只能利用浓缩池附近的区域设置调节容量为150m3的回收池，其回收流量基本与浓缩池上清液的排放量相同。回用水系统的处理方式根据生产废水的水质和回用要求确定，应充分考虑其经济性和可靠性，应针对具体情况选择合适的处理流程，并以试验加以验证。在运行时首先要制定一个回用水标准，并根据此标准配置在线的水质监测自控仪表，纳入水厂的PLC控制，以便根据其反馈值对回用水系统的运行进行控制。在水质仪表的选择时，考虑到低浊度并不能代表隐虫安全，建议用颗粒计数器检测水中颗粒数来代替浊度。四、结论在判断生产废水是否回用时，应根据原水和生产废水的水质、水量等因素进行分析：当原水水量足以满足供水要求且费用较低，而生产废水必须先处理再回用，回用费用远高于原水费用时，可以不考虑回用;当原水费用较高，而生产废水的水质较好可不处理，回用费用低于原水费用时，可以考虑直接回用;当原水水量较紧张且费用较高，而生产废水的水质经过简单处理可以满足回用要求，回用费用与原水费用接近时，可以考虑处理回用。在考虑回用水处理时，处理效果和经济性是一种工艺是否被采用的关键。特别是后者，决定了这种工艺是否得以推广。回用水系统工艺的选择和设计，最好结合水厂的臭氧预处理、深度处理和污泥处理等一并考虑。
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③ 如何进行自来水厂排泥水浓缩试验

自来水厂的生产废水主要来自沉淀池或澄清池排泥水和滤池反冲洗废水，其中包含了原水中的杂质以及水厂投加的药剂残留物，其水量一般约占水厂总制水量的3％~7％，对环境的冲击作用是显而易见的。据估计，上海市全部水厂每年排入江河的悬浮物约达30万吨以上，有机物3万吨以上。

近年来，随着人们环境意识的增强，特别是强调走可持续发展道路以后，自来水厂排泥水处理以及污泥处置问题越来越受到重视，环保部门对自来水厂生产废弃物的排放和处置要求也逐渐提高。我国许多规模较大的新建水厂和水厂扩改建工程也开始考虑排泥水处理和污泥处置问题，所采用的工艺流程也各不相同。本文的主要目的是就自来水厂排泥处理采用的有关流程以及自控要求提出一些个人看法，供有关人士参考。

1. 排泥处理常采用的工艺流程布置方式

在工程设计中选择排泥水处理工艺流程时需考虑排泥水的沉降性能，上清液是否能达标排放，集泥池中的泥水浓度是否能满足浓缩脱水的需要，以及排泥水调节池和滤池反冲洗废水调节池是否能满足排泥水与废水预浓缩的体积要求等。通常有下列几种布置方式可供选用参考：

方式（1）：沉淀池排泥水浓缩处理，滤池反冲洗废水直接回用或排放。适用于滤池反冲洗废水可满足回用要求的情况，考虑到长时间回用可能引起的金属离子富集等问题，亦考虑排放措施。

方式（2）：沉淀池排泥水浓缩处理，滤池反冲洗废水经废水调节池预沉，上

清液回用或排放，底部污泥水浓缩处理。适用于滤池反冲洗废水不能满足回用要求，但预沉后上清液可以满足回用要求的情况。

方式（3）: 沉淀池排泥水和滤池反冲洗水经调节池混合后，上清液回用或排放，底部污泥水浓缩处理。适用于滤池反冲洗废水不能满足回用要求，但单独浓缩无法脱水机械要求，只能与沉淀池排泥水混合浓缩的情况。

国内外有些资料上还介绍了一些工艺流程，基本上都是在以上三种基础上略做修改，此处不再介绍。

④ 污泥的处理方法

污泥处理 污泥浓缩后含水率可降为95%~97%，近似糊状。浓缩可以达到污泥的减量化。重力浓缩法用于污泥处理是广泛采用的一种方法，已有50多年历史。机械浓缩方法出现在20世纪30年代的美国，此方法占地面积小，造价低，但运行费用与机械维修费用较高。气浮浓缩于1957年出现在美国。此法固液分离效果较好，应用已越来越广泛。
污泥浓缩的方法主要有重力浓缩法、气浮浓缩法、带式重力浓缩法和离心浓缩法，还有微孔浓缩法、隔膜浓缩法和生物浮选浓缩法等。 利用重力作用的自然沉降分离方式，不需要外加能量，是一种最节能的污泥浓缩方法。重力浓缩只是一种沉降分离工艺,它是通过在沉淀中形成高浓度污泥层达到浓缩污泥的目的，是污泥浓缩方法的主体。单独的重力浓缩是在独立的重力浓缩池中完成，工艺简单有效，但停留时间较长时可能产生臭味，而且并非适用于所有的污泥；如果应用于生物除磷剩余污泥浓缩时，会出现磷的大量释放，其上清液需要采用化学法进行除磷处理。重力浓缩法适用于初沉污泥、化学污泥和生物膜污泥。
污泥处理 ：离心浓缩法的原理是利用污泥中固、液比重不同而具有的不同的离心力进行浓缩。离心浓缩法的特点是自成系统，效果好，操作简便；但投资较高，动力费用较高，维护复杂；适用于大中型污水处理厂的生物和化学污泥。
2) 污泥处理
稳定处理的目的就是降解污泥中的有机物质，进一步减少污泥含水量，杀灭污泥中的细菌、病原体等，消除臭味，这是污泥能否资源化有效利用的关键步骤。污泥稳定化的方法主要有堆肥化、干燥、厌氧消化等。厌氧消化：在污泥处理工艺中，厌氧消化是较普遍采用的稳定化技术。污泥厌氧消化也称为污泥厌氧生物稳定，它的主要目的是减少原污泥中以碳水化合物、蛋白质、脂肪形式存在的高能量物质，也就是通过降解将高分子物质转变为低分子物质氧化物。厌氧消化是在无氧条件下依靠各种兼性菌和厌氧菌的共同作用，使污泥中有机物分解的厌氧生化反应，是一个极其复杂的过程。 ：好氧消化污泥出现于20世纪50年代，与活性污泥法极为相似。当外来养料被消耗完以后，微生物靠消耗自己的机体来产生能量以维持生命活动。这就是微生物的内源代谢阶段。细胞组织在好氧条件下的内源代谢产物为CO2、NH3、H2O，而NH3会在有氧条件下进一步氧化为硝酸盐。污泥好氧消化的反应可以用下面的方程式表达：
C6H7NO2+7O2→5CO2+NO3-+3H2O+H+
上式中C6H7NO2为细胞组织的元素组成。
此法降解程度高，无臭稳定，易脱水，肥份高，运行管理简单，基建费用低。但运行费用高，消化污泥量少，降解程度随温度波动大。 ：堆肥技术探讨始于1920年，堆肥系统可分为三类：条形堆肥系统、静态好氧堆肥系统和装置式堆肥系统。城市污水处理厂的污泥中含有大量促进植物和农作物生长的氮、磷、钾等营养成分，肥效较好，经过堆肥处理可以达到稳定化、无害化及资源化的目的。堆肥是一个由嗜温菌、嗜热菌对有机物进行好氧分解的稳定过程，其特点是自身可以产生一定的热量，并且高温持续时间长，不需外加热源，即可达到无害化。堆肥的一般工艺流程主要分为前处理，一次发酵，二次发酵和后处理四个过程。经过堆肥化处理后，污泥的性状改善，含水率降低（小于40%），成为疏松、分散、细粒状，可杀灭病原菌和寄生虫（卵），便于贮藏、运输和使用。
石灰稳定技术石灰稳定技术始于20世纪50年代，在投加石灰的条件下，保持一定pH值及一定时间，可以杀灭传染病菌，并防腐与抑制臭气的产生。该技术操作简单、成本较低，处理后较容易脱水。污泥最终处置可采用农用或者卫生填埋。
将污泥发酵成有机肥，如再加入部分牛粪等，就会发酵成优质的有机肥，具体操作方法如下：1、加菌。1公斤金宝贝肥料发酵剂可发酵4吨左右污泥+牛粪。需按重量比加30-50%左右的牛粪，或秸秆粉、蘑菇渣、花生壳粉、或稻壳、锯末等有机物料以便调节通气性。其中如果加入的是稻壳、锯末，因其纤维素木质素较高，应延长发酵时间。菌种稀释：每公斤发酵剂加5-10公斤米糠（或麸皮、玉米粉等替代物）拌匀稀释后再均匀撒入物料堆，使用效果会更佳。2、建堆：备料后边撒菌边建堆，堆高与体积不能太矮太小，要求：堆高1.5-2米，宽2米，长度2-4米2、拌匀通气。金宝贝肥料发酵剂是需要好（耗）氧发酵，故应加大供氧措施，做到拌匀、勤翻、通气为宜。否则会导致厌氧发酵而产生臭味，影响效果。4、水分。发酵物料的水分应控制在60～65%。水分判断：手紧抓一把物料，指缝见水印但不滴水，落地即散为宜。水少发酵慢，水多通气差，还会导致“腐败菌”工作而产生臭味。5、温度。启动温度应在15℃以上较好（四季可作业，不受季节影响，冬天尽量在室内或大棚内发酵），发酵升温控制在70-75℃以下为宜。6、完成。第2-3天温度达65℃以上时应翻倒，一般一周内可发酵完成，物料呈黑褐色，温度开始降至常温，表明发酵完成。如锯末、木屑、稻壳类辅料过多时，应延长发酵时间，待充分腐熟。发酵好的有机肥，肥效好，使用安全方便，抗病促长，还可培肥地力等。 污泥脱水是整个污泥处理工艺的一个重要的环节，其目的是使固体富集，减少污泥体积，为污泥的最终处置创造条件。为使污泥液相和固相分离，必须克服它们之间的结合力，所以污泥脱水所遇到的主要问题是能量问题。针对结合力的不同形式，有目的采用不同的外界措施可以取得不同的脱水效果。污泥脱水与干化包括自然脱水、机械脱水和热处理干化。
污泥经浓缩、消化后，尚有95%~97%含水率，且易腐败发臭，需对污泥作干化与脱水处理。常用脱水方法有自然干燥和机械脱水两种。利用芦苇等沼生植物也可以进行较好的脱水。 该技术创新采用污泥洗涤工艺，首先洗出污泥中有机物质，分离无机物质污泥土，再将有机污泥浓缩进行高温厌氧消化处理。沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中一半固体无机污泥土，减少了一半生物处理量，节省工程投资和处理费用；单独处理有机污泥，去除了无机污泥土在反应器中的沉淀，减少了设备磨损和反应器的维护；沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中大部分容易沉淀的重金属和无机污泥土，提高了有机肥的品质；洗涤出的污泥土还可生产路面彩砖、透水砖。其他创新工艺：超高温厌氧消化、多级厌氧消化、沼渣漂浮等，污泥生物处理速度提高了几倍和沼气产量提高20%以上。
沉淀污泥生物处理系统，工程设计创新采用地埋式、紧密型、多级消化反应器设计，几个独立的厌氧消化反应器你中有我我中有你浑然一体，节省建筑材料，采用混凝土结构造价低廉。国内外现有的厌氧消化反应器普遍采用地上式结构，地上式结构能使配备设备便于维护和有利沼渣排放预防沼渣沉淀。该生物处理系统工程设计很好地解决了配套设备的维护和沼渣沉淀，系统配备设备少，只需要几台水泵，就是水泵坏了更换一台用不完20分钟，保证设备检修不停产；沉淀污泥经过洗涤去除了容易沉淀的无机污泥土，有机污泥经吹浮系统作用全部漂浮不会沉淀。地埋式厌氧消化反应器不仅投资少、不占用土地，而且还能防地震、防雷击和使用寿命长、减少消化系统的热量损失。
以设计一个日处理600吨含水量80%的沉淀污泥洗涤、生物处理厂 为例，处理能力、污泥含水量与大连夏家河污泥处理厂（2010年全国示范工程第一名）完全相同，与其相比仅需要20%投资。处理厂日常运营费用较低，处理污泥产生的副产品沼气发电创收，沼渣制成有机肥料创收，污泥土生产路面彩砖、透水砖创收，生物处理沉淀污泥不要政府补贴资金和污水处理厂支出污泥浓缩费、运输费，还能获得可观的经济效益。处理厂日常营运费用与大连夏家河污泥处理厂相比，处理一吨含水量80%的沉淀污泥节省政府补贴资金135元（全国最低价）和污水处理厂支出的污泥浓缩费、运输费总计在200元以上。沉淀污泥洗涤、生物处理厂占用土地面积少，筹建在污水处理厂中，适合各种规模的污水处理厂，较小规模的污水处理厂可添加当地餐厨垃圾、化粪池垃圾、市政下水道污泥及周边企业、村镇小型污水厂污泥一起处理，增大处理规模实现盈利。国内外现有污泥处理技术还没有能够达到免费处理、处置污泥的水平。 （wetairoxidation简称WAO)
污泥处理技术
湿式氧化法是在高温（125℃~320℃）和高压（0.5~20MPa）条件下，以空气中的氧作为氧化剂，在液相中将有机物分解为二氧化碳、水等无机物或小分子有机物的化学过程。由于剩余污泥在物质结构上与高浓度有机废水十分相似，因此这种方法也可用于处理剩余污泥。剩余污泥的湿式氧化法处理是湿式氧化法最成功的应用领域，有50%以上的湿式氧化装置应用于剩余污泥的处理。 这一工艺是由日本的H·Yasui等学者提出的。此工艺中，剩余污泥的消化与污水处理在同一个曝气池中同时进行。工艺分成两个过程，一个是臭氧氧化过程，另一个是生物降解过程。
从二沉池中沉下来的污泥，一部分直接回流到曝气池中，另一部分则是先进行臭氧处理然后再回流到曝气池。污泥经过臭氧处理后，能够提高其生物降解性，在曝气池中与污水同时进行生物处理。而且在经臭氧处理后，将有一部分污泥（1/3）被无机化。因此,只要操作适当，可以使污水处理过程中净增污泥量与无机化污泥量相等，从而可以达到无剩余污泥的目的。 高速生物反应器技术是在利用土壤处理污泥的基础上发展起来的。利用土壤中的微生物处理污泥，由于系统是开放的，因而会受到气温和土壤湿度的影响，使土壤利用的时间和区域受到一定的限制。
美国SWEC公司在80年代开始研制开发高速生物反应器，该技术将污泥的脱水、消化和干化相结合，将土壤处理的整个过程放置在室内一个封闭的循环系统中进行。Texaco经过近20年的研究开发，使高速生物反应器技术成熟并得以推广。整个操作系统的核心部分是生物反应器，它由二个区域组成：上半部分是污泥与土壤相混合的区域，使污泥负荷达到均一化，污泥的有机部分在这一区域中被生物降解；下半部分是气、液分离区，使液体不滞留于土壤中，以增加氧的传递率。高负荷率的污泥通过该系统的处理，污泥中的有机组分将降解70%~80%，悬浮固体浓度去除率达到45%~60%。从沉淀池排出浓度为5000~30000mg/L的污泥都可以直接进入该系统中，而不需要任何的预处理。相比于其它生物处理技术，该系统所需能量较少，可以连续运行，并能保持最佳温度以利于微生物的降解，特别适合于受自然条件限制或土壤湿度大的污泥处理过程中。

⑤ 自来水厂污泥如何处置

目前城市自来水厂污泥主要来自沉淀池排泥水和滤池反冲洗排水。

沉淀池排泥主要有石灰软化污泥和化学絮凝沉淀污泥两种。软化污泥主要产生于地下水软化，其主要成分是CaCO3, Mg(OH)2，淤泥、过剩石灰和有机物。其中Ca, Mg与胶状污物的比率决定了污泥的脱水性质，比率越高，越易脱水。化学沉淀污泥大约占原水量的0.5%~3%，是水厂污泥处理的主要对象。它是由原水中的悬浮物、溶解状胶质、有机物、微生物及加入的净水药剂组成。污泥的脱水性能好坏与污泥固体中用作絮凝剂的Al的含量有关，含量越高,脱水性能越差。与软化污泥相比，絮凝沉淀污泥不易脱水。

至于滤池反冲洗排水据估计约占原水量的1%-2.5%，其含固率比沉淀池排泥水低得多。主要由悬浮胶体、粘土、有机物及化学药剂残余物组成。反冲洗废水澄清一般需加入有机絮凝剂，处置方法有：直接排放、作为原水回用、单独处理。作原水回用不但可回收利用废水，对低浊水而言，更可提高絮凝效果。如果采用该方法造成滤池出水浊度升高，影响滤池出水质量，则应考虑对其单独加药处理，上清液回用，底泥与沉淀污泥一起再行处理。

关于两种泥水的处理，自来水厂一般有浓缩和脱水两个处理环节。浓缩分重力浓缩和机械浓缩两种。重力浓缩意味着要建造大型沉淀浓缩池，通过污泥自身重力作用从而达到泥水浓缩的效果。机械浓缩则是使用浓缩设备，常见的有多效蒸发器，MVR蒸发器两种，前者使用蒸汽、后者用电，具体选择则以投资能耗为参考因素。

⑥ 自来水厂排泥水的处理技术

针对黄浦江水系闵行水厂排泥水的处理，通过污泥沉降特性研究，采用收集、浓缩、平衡、投加聚丙烯酰胺(PAM)、离心机固液分离的工艺流程和PLC中央控制，提高了自动化程度。浓缩池上清液能达标排放，离心机分离水的泥饼含固率≥42%，PAM加注率1.0～1.5kg/t干泥。研究表明，该工艺可作为黄浦江水系水厂排泥水处理工艺设计依据。
自来水厂从污染较少的地方远距离引水，虽然水质有所改善，但提高了制水成本。而自来水公司将未经处理的大量滤池反冲洗废水和沉淀池排泥水直接排入江河，不仅导致航道淤积，还对水体环境造成一定程度的负面影响。因此，上海市自来水公司在闵行水厂(处理规模7×104 t/d)进行了排泥水处理技术和工程生产性研究，投入运行后取得良好效果。
1 排泥水特性研究
1.1 原水浊度与SS的相关关系
污泥总量是以水中SS含量计算的，不同水源、不同季节(潮汐河流)的不同浊度都可能影响其与SS的相关关系。闵行水厂一车间1997年12月—1998年2月原水浊度与SS的关系见图1。
经分析可知：
① 测得的浊度：最高为80 NTU，最低为25 NTU，平均为42.3 NTU。
② 测得的SS值：最高为130 mg/L，最低为43 mg/L，平均为83.54 mg/L。
③ 从50个数据分析可得，浊度值低于60 NTU的占90%，经统计浊度与SS的相关关系方程为：
y＝2.154 8x-7.202 4
R2＝0.9571
④ 由于试验过程中黄浦江上游闵行江段浊度低于80 NTU，而最大几率在25～60 NTU之间，故高于60 NTU时与SS的相关关系有待于作进一步研究。
1.2 排泥水污泥总量估算
水厂排泥水中污泥总量的估算涉及到工程土建规模、脱水机械和机泵设备的容量配置，是确定工程规模和投资成本的重要依据。
一车间排泥水污泥总量估算采用英国水处理研究中心《污泥处理指南》一书中提供的排泥水中污泥含量计算公式：
Q＝6.67×10.4 m3/d×1.07=7.137×104 m3/d
则平均日产干污泥量：
W＝71 370 m3/d×(167.6×10-6 t/m3)=11.96 t/d
最低日产干污泥量W＝2.36 t/d
最高日产干污泥量W＝40.99 t/d
本项目以浊度＝80 NTU来考虑土建规模和设备容量的配置。
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见图2。
由图2可知，排泥水污泥在自然沉降过程中，污泥沉降速率随时间的增长不断减小，而且不同含固率的沉降特性明显不同。含固率较低时，初始阶段污泥沉降速度很快，较快到达压密点，且在压密点附近沉降曲线明显转折。随着排泥水含固率的增高，污泥界面的下降速率越来越慢，历时曲线逐步趋于平缓，压密点不明显。图中各排泥水沉降时含固率的变化数据见表2。
由表2可知，3 h后的浓缩污泥和24 h后稳定污泥的含固率随着排泥水初始含固率的升高而升高。经过3 h自然沉降，底部污泥含固率都达到4%以上，能满足后续机械脱水设备要求。
2 排泥水处理工艺
经一车间排泥水沉降特性试验和污泥粒径大小测试，确定工艺流程。
可以看到，水厂排泥水处理工艺流程主要由五部分组成：截留池、浓缩池、污泥平衡池、聚合物投加系统、离心机脱水机房。本流程系统有2个物料进口，即截留池的排泥水进口和高分子絮凝剂PAM加注口；有2个物料出口，即浓缩池上清液排放口和螺旋输送器的泥饼出口。离心机分离水回收至排泥水截留池。
2.1 沉淀池排泥水的收集
经沉淀池排泥水量实测，沉淀池两旁虹吸排泥管全开时排出量为3 680 m3/d，平均为150 m3/h。沉淀池排泥水收集主要由虹吸式吸泥机或经穿孔排泥管排出，靠重力流向截留池。截留池直径D＝8 m,池深H＝4.8 m，有效调节容积为100 m3。池内装有搅拌机(到达一定水位开始搅拌)以防止污泥沉淀。截留池出水选用两台潜水泵提升(一用一备)，其中一台由变频控制并能相互切换，Q＝37.5～150 m3/h，扬程H＝93.1 kPa。截留池内安装液位仪，控制搅拌机的开启和传送水位信号至PLC控制中心。潜水泵出口处安装电磁流量仪，既可现场观测，又可传送信号至PLC控制中心。
2.2 排泥水的浓缩
污泥浓缩池为地面式现浇钢筋混凝土结构，长8.0 m，宽5.9 m，深5.4 m，设计流量160 m3/h，设计输出污泥浓度≥5% DS，进入浓缩池排泥水浓度≤1% DS。污泥浓缩池底部设有刮泥机一台，用于收集底部浓缩污泥。
污泥浓缩池的主要处理部分是斜板浓缩装置。共有斜板228块，斜板高h＝2m，长L＝2.5m，宽B＝1m，倾角θ＝53°，斜板间距d＝8cm。
其有效沉淀面积为：
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淀池，其相对停留时间为：
T＇=A＇h/Qmax＇=356×2/150=4.75h
从上述计算中可以看出，浓缩池的相对停留时间大于3 h，能满足浓缩要求。
排泥水浓缩池担负着双重使命，即清浊分流。当底部污泥浓度计测得含固率达到一定控制指标时，通过PLC接受一定信号，指令污泥切割机和污泥泵开启，将污泥排入平衡池，当污泥浓度低于某一数值时，PLC指令污泥切割机和污泥泵停止工作。
随着截留池排泥水不断进入浓缩池，其上清液不断外排。对污泥浓缩池进行了连续测试，测试结果见图4。
从所获得的18个SS及相关数据分析，浓缩池排出上清液中SS平均浓度为61.6 mg/L，最大值为77 mg/L。在进水水质平稳运行情况下，上清液中的SS浓度有下降趋势，最低可达17 mg/L，表明连续稳定运行有利于提高浓缩池的清污分离效果。测定结果也完全符合设计要求。
2.3 污泥平衡池
斜板浓缩后的污泥经安装在管道上的污泥切割机(用于打碎颗粒较大的固体，保护后续处理设备的安全)由三台偏心螺旋泵(两用一备)送至污泥平衡池。为防止污泥沉降，平衡池内设有搅拌机一台，转速480 r/min。此外，还安装了液位仪(控制搅拌机的启动和停止)和污泥浓度计(作为脱水机污泥处理量和PAM加注量的依据)等在线控制检测仪表。
2.4 离心机脱水
一车间的原水取自黄浦江上游，浊度较高，约70～80 NTU，在水处理过程中投加硫酸铝等混凝剂。据测定，污泥中SiO2含量达50%以上，Al2O3含量在17%～20%左右，有机成分灼烧减量为10%～13%。污泥中无机成分含量高，无明显的亲水性，污泥离心脱水较容易。根据排泥水污泥颗粒粒径大小的分析，选用DSNX—4550离心机作为固液分离主要脱水机械。
DSNX—4550离心脱水机进泥含固率4%时处理量15 m3/h，进泥含固率5%时处理量12 m3/h,转筒Ø 450/266 mm，转筒长度与直径比为4.17，锥角为10°，离心机最大转筒速度3 250 r/min，工作速度2 600、2 900 r/min。
影响污泥离心脱水效果的因素很多，归纳起来有如下三种，即：不可调节机械因素；可调节机械因素；工艺因素。要使离心机能达到预期的固液分离效果，在确定机械型号(不可调节机械因素)之后，可以调整“可调节机械因素”。如改变离心机转筒速度，调节G的作用力，使分离因数增大，有利于固液分离；反之，减小转筒速度使分离因素减小，则不利于固液分离。但是，过分增大转筒速度，必定增大机器的磨损，产生大的噪音。
选择不同的挡板来调节液体水位(池子深度)，可使分离水达到最佳清澈度和泥饼最佳干燥度之间的平衡。总的来说，当整个液体半径减小时，分离水变得更加透明，泥饼含水率增高。又如：转速差越大；污泥在离心机内停留时间越短，泥饼含水率就越高，分离水含固率就可能越大；反之，转速差越小，污泥在离心机内停留时间越长，固液分离越彻底，但必须防止污泥堵塞。总之，可利用转速差进行自动调节以补偿进料中变化的固体含量。
此外，还可以调整工艺因素。当污泥性质已经确定时，可以改变进料投配速率，减少投配量利于固液分离；增加絮凝剂加注率，可以加速固液分离速度，并使分离效果好。
2.5 工艺的自动化控制
项目进行过程中，对如何自动控制整个系统进行了研究，提出了可行的自控模式，使系统在PLC中央控制下达到无人自动运行的程度。
针对图3工艺，实现自动运行主要解决如下几个问题：
① 排泥水截留池自动控制
控制输送泵、搅拌器的开停。
② 自动排放浓缩池的底部浓缩污泥
利用浓度计测定值的上下限控制浓缩池排放污泥泵的开停，达到污泥排放自控。
③ 平衡池污泥液位控制
控制搅拌器、浓缩池排放污泥泵、离心机进泥污泥泵的开停以达到平衡池不溢出，不排空。
④ 自动配制PAM溶液和自动投加药量
对离心脱水机的PAM加注进行自动控制。根据离心脱水机进泥量和平衡池污泥浓度指示值控制加药量。
⑤ 当某泵发生故障时，切换备用泵以保证系统继续运行。
⑥ 协调排泥水处理工程整个系统的运行
采用SLC 500小型可编程控制器作为中央控制，可使控制灵活、显示直观、设置简便、操作容易。
3 运行结果
采用离心机对水厂排泥水浓缩污泥进行固液分离，需选择最佳工艺参数。研究了进入离心机的浓缩污泥含固率的要求范围，进料量(装机容量)，最大产量，离心机差速、转速，不同类型聚丙烯酰胺(PAM)加注率、投加浓度对离心机脱水后的污泥含固率、分离水SS值和回收率的影响。
3.1 阳离子型PAM 加注率
阳离子PAM加注率与污泥回收率、泥饼含固率的关系见图5。从中可以得出如下结论：
① 在一定的产量下，当PAM加注率＞0.1%时，随PAM加注率的增加，污泥回收率也增加；当PAM加注率为0.1%时，污泥回收率即可达到99%。
② PAM加注率为0.08%～0.16%时均可保证离心机出泥含固率≥43%。
③ 使用阳离子型PAM处理后分离水色度(目测)较低，脱色效果较佳。
3.2 阴离子型PAM加注率
阴离子型PAM加注率与污泥回收率、泥饼含固率的关系。
① 在一定的产量下，当PAM加注率>008%时，随PAM加注率的增加，污泥回收率也增加；当PAM加注率为0.08%时，污泥回收率即可达到99%。
② PAM加注率为0.08%～0.23%时均可保证离心机出泥含固率≥42%。
③ 使用阴离子型PAM处理后分离水色度(目测)较高，脱色效果不佳。
3.3 进泥流量和产量
进泥流量和产量与污泥回收率、泥饼含固率的关系。
① 在产量达1 248 kg/h，进泥流量达 16 m3/h的情况下，仍可取得良好的处理效果。通常运行条件为产量640 kg/h，进泥流量10m3/h。
② 进泥流量范围为6～16 m3/h情况下，污泥回收率均在98%以上，泥饼含固率≥42%。
3.4 进泥浓度对泥饼含固率的影响
进泥浓度与污泥回收率、泥饼含固率的关系。
离心机对进泥浓度的要求不高，在3%～6.5%范围内均可保证较高的污泥回收率(≥98.9%)和泥饼含固率(≥43%)。
3.5 离心机差速对泥饼含固率的影响
差速对泥饼含固率和分离水SS值的影响见图9。从中可以得出以下结论：
① 差速范围在7～11 r/min时，泥饼含固率均大于44%，分离水SS值为166～218 mg/L。但当差速高达12 r/min时，污泥含固率降低，仅为39%；分离水SS值较高。
② 差速基本上对泥饼含固率影响不大，但应视进泥浓度和装机容量选择相应差速。进泥量大时，差速太小可能堵塞离心机；差速太大，出泥泥饼含固率会降低。
3.6 运行工艺参数
从工程运行结果可得出闵行水厂一车间排泥水处理离心机运行最佳工艺参数。
① 进离心机浓缩污泥浓度：3%～7%；
② 对PAM药剂来说，阳离子型和阴离子型都可用；
③ PAM加注率为1.0～1.5 kg/t干泥；
④ PAM储液配制浓度：阳离子型0.5%，阴离子型0.3%；
⑤ PAM投加浓度：0.2%；
⑥ 离心机转速：2 600 r/min和2900 r/min；
⑦ 离心机差速：5～12 r/min。
离心机在上述工艺参数情况下，对水厂排泥水进行处理，可以得出如下结论：
① 阳离子PAM加注率为0.1%～0.15%(kg/t干泥)时，污泥回收率＞99%，泥饼含固率≥43%；
② 阴离子PAM加注率为0.08%～0.15%(kg/t干泥)时，污泥回收率＞99%，泥饼含固率≥42%；
③ 投加阳离子时，分离水佳；投加阴离子时，分离水色度较差。
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⑦ 城市给水厂排泥水处理工艺设计

城市给水厂排泥水处理工艺设计是非常重要的，工艺的设计能让人在使用的时候更高效，每个细节的处理都很关键。中达咨询就城市给水厂排泥水处理工艺设计和大家说明一下。
1 概述
城市给水厂排泥水主要包括了滤池反冲洗水以及反应澄清池的排泥水，这部分排泥水的水量大概要占到自来水厂总净水量的5%左右。通常情况下，组成排泥水的主要固体成分有泥沙、藻类以及胶体颗粒等成分，而在进行给水处理的过程中会加入一些如氯化铁或是硫酸铝等混凝剂，这样就会形成氢氧化物沉淀，同样在水处理中还会有其它的添加物，如粉末活性炭以及硅藻土等，同样也有一些重金属元素。当前，我国各城市的给水厂所产生的排泥水都还是没有经过任何处理的，产生后未经操作直接的排入市政排水管网中或是直接排入水体，如果将这部分直接排入市政排水管网中，那么污水处理厂的负荷量就会大大提高，同时下水道也可能被堵塞；而如果直接排入到水体中，那么湖泊和河流就会出现淤积的现象，从而抬高湖底和河床，不但会对水体造成严重的污染，甚至会导致航运以及防洪工作受到影响。
2 排泥水处理的工艺流程
一般情况下，我们在进行排泥水处理的操作时，采用的工艺流程为水量调节-污泥浓缩-污泥调质-污泥脱水-泥饼处置的流程，在操作中我们应先将滤池的反冲水以及沉淀池的排泥水进行充分的混合，混合后的浓度应控制在500-3000mg/L的范围内，这后在混合好排泥水后就可以将其送入到浓缩池中，再经过沉淀后应先将上清池中的水分排入到原水配水井中或是市政排水管网中，而浓缩池的污泥则应在污泥脱水车间中进行污泥脱水的操作，经过调质和脱水的操作后，最后将水源中的悬浮固定的含量控制在15000-35000mg/L的范围内。
3 排泥水构筑物的设计
3.1调节池的设计
排泥水的浓缩处理的操作过程应该是一个连续的过程，那么就一定要有相应的水量调节的构筑物来实施平衡废水的间歇性排放以及污泥浓缩操作的连续运行，其中调节池所起到的作用就是调节水量的作用。因为在除锰工艺或是除铁工艺中，反冲的吸水量是很大的，而如果给水厂的排泥水量为日处理总量的7%，那么计算排泥水量的公式就应为Q=0.07*L，其中L 就为给水厂的日处理总量，一般情况下，设计的调节池为一座，分为两格，那么就可以分别的计算出每一格的设计水量以及每一格的调节池的容积了，如果调节池的有效水深是确定的，那么体积与水深的比值也就是调节池每一格的设计面积，通过面积公式我们最后就可以得到每格调节池的尺寸以及调节池设计的总尺寸了。
3.2浓缩池的设计
在对排泥水进行处理的过程中，浓缩是一个很重要的技术环节，起作用就是最大限度的提高排泥水的固体含有率，保证浓缩池的出泥是满足污泥脱水设备的技术要求的；在此过程中，如果采用的是泥水自然干化的操作，那么还可以提高排泥水的处理效率。通常情况下，现阶段有微孔浓缩、重力浓缩、气浮浓缩、生物浓缩以及隔膜浓缩等浓缩工艺，其中重力浓缩的工艺最为简单，并且成本低而且运行状态稳定，因此其也是应用的较为广泛的。如果是设计2座连续式的重力浓缩池，采用密封性能较好的钢筋混凝土进行建造，浓缩池中设有排泥管、进泥管以及排上清液管等。
3.3加药系统的设计
通常情况下，加药系统应选择自动连续投药装置，投加阴离子型聚丙烯酰胺，投药的地点一般为污泥浓缩池的配水井或是带式压滤机的进泥管，投加量应控制在3-5kg/t的范围内，如果药液的初始浓度为0.5%，那么再经过稀释装置所进行的稀释操作后，其浓度应该会被稀释到0.1%左右，之后药液就会通过加药泵投放到压滤机的进泥管处和浓缩池的配水井中。
3.4脱水机房的设计
在经过浓缩池的浓缩操作后，排泥水还是有很高的含水率的，因此对其进行脱水的处理就是很必要的，最后应将其含水率控制在75%的范围内，这样污泥的运输以及储存都会更加的便捷，同时处理污泥的费用也被大大的降低了。污泥脱水的方法主要分为机械法和非机械法两大类，其中由于非机械法是要受到自然气候条件的影响的，并且这种方法的占地面积更大，因此其使用的范围是很窄的，通常非机械法只适用于气候条件为干燥少雨并且土地资源十分丰富的地区；而机械法主要分为带式压滤机、造粒脱水、真空过滤机以及螺压脱水机等，由于此方法施工简单，受自然气候条件影响较小，因此其应用的也更加广泛。
3.5自控系统的设计
在污泥系统运行的过程中，在运行现场是无人看守的，一般都是在中心控制室对其进行集中处理的，通常其设有三级控制系统，分别为现场PLC控制站、就地控制室以及中心控制室，每一级又是都有手动控制和自动控制两种方式的，就地控制室设有就地控制和远程控制两种方式，即使中心控制室通信网络或是监控设备出现问题时，也不会影响系统的正常运行。污泥处理系统的监控设备一般都是由操作员站、打印服务器、报表打印机以及报警打印机等部分组成，系统会建立统一的数据库，而各个系统之间又是能够协调运行并且资源共享的，同时也会提供对外连接的服务平台，从而促进中央控制室的故障处理、设备控制、信息处理以及报警等功能的完成。
结语
当然现阶段的排泥水的处理工艺也是存在着污泥负荷低、构筑物过多、停留时间过长以及运行管理复杂等诸多的问题的，这就要求了我们应更加深入的研究传统工艺，大力的引进国内外的先进技术和设备，进一步的优化城市技术厂的排泥水处理工艺，这对我国的环境保护工作以及资源节约工作都是有着重要的指导意义的。
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