净水厂产泥量的确定和相关参数的选择

净水厂产泥量的确定和相关参数的选择摘要：分析了净水厂的污泥产量与多种因素的相关性，给出了干泥量计算的相关方程，结合工程实例探讨了污泥处理设施的设计参数选择。关键词关键词：净水厂污泥；干泥量；设计参数中图分类号中图分类号：TU991文献标识码文献标识码：C文章编号文章编号：1000-4602(2002)08-0064-03经天津3大水厂试验分析可知：净水厂的沉淀池排泥水和滤池反冲洗水约占总产水量的4%～7%，而排出的污泥中含有大量泥砂、藻类、有机和无机杂质，泥量大小与原水的悬浮固体含量和加药量等因素有关。现在国内大多数净水厂常年将含泥污水排放到河道、湖泊和坑塘，不仅污染了水体、淤积了河道、影响了环境，而且浪费了大量水资源。有关净水厂污泥处理工程国内尚无明确的规范和设计标准，而今后我国将在净水厂陆续建设污泥处理设施，为此研究净水厂产泥量及有关设计参数是必要的。1污泥的来源污泥的来源对常规净水工艺(混凝—沉淀—过滤—消毒)而言，所排污水由沉淀池排泥水和滤池反冲洗水两部分组成，其中滤池反冲洗排泥水量较大(约占产水量的3.5%～5%)、泥的含水率较高(99.9%左右)，如果将其集中于排水池静置后大部分可以回流且沉泥较少；沉淀池排泥水约占产水量的1.5%～2%，含水率相对较低(99.7%左右)，可将这部分排泥水收集于排泥池均和后再进入浓缩池，通过静沉其含水率一般为99.0%左右。净水厂的化学凝聚沉淀污泥主要由原水中的悬浮物、胶体物质、有机物以及胶状金属氢氧化物等组成。若原水中有机物含量不高，则净水厂污泥中的固体物含量大体上可由原水中SS总量加上投加的药剂量计算得到。2产泥量计算公式选择产泥量计算公式选择国内已建成或正在进行设计的水厂，其产泥量计算大多参照英国、日本和美国公式。2.12.1英国公式英国公式[1]1]《污泥处理指南》一书中给出了排泥水中污泥含量计算公式，即：DS=SS+0.2B+1.53C+1.9F或：DS=TA+0.2B+1.53C+1.9F式中DS——干污泥量，mg/LSS——原水中悬浮固体量，mg/LA——所去除的浊度，NTUB——所去除的色度，倍C——投加的铝盐(以Al2O3计)，mg/LF——投加的铁盐(以Fe计)，mg/LT——浊度与悬浮物的换算系数，需经取样测试后才能确定。净水厂污泥处理量为：S=Q×DS×10-6式中S——计划处理的污泥干固体量，t/dQ——处理水量，m3/d2.22.2日本公式日本公式[3][3]在日本水道协会的《净水厂排水处理设备设计》一书中提出设备处理能力需按原水悬浮物浓度年平均值的4倍以上设置。2.32.3美国公式美国公式[2][2]M.J.小休默尼克认为干泥量主要由原水中的悬浮固体及由Al3+或Fe3+形成的氢氧化物组成，即总的干污泥=进水悬浮固体+沉淀物。SSS=Q×SS×10-6式中SSS——原水中由悬浮物形成的污泥量，t/dQ——处理水量，m3/dSS——进入沉淀池的原水悬浮物，mg/LSC=Q×D×W×10-6式中SC——由投加的药剂产生的污泥量，t/dD——投药量，mg/LW——药剂量和由药剂产生的污泥量的比值，即每加入1mg/LAl2O3(质量分数为17%)会产生0.44mg/L的干污泥污泥日产量为：S=SSS+SC式中S——计划处理的污泥干固体量，t/d3工程实例工程实例国内建有污泥处理设施的净水厂的资料见表1。表1污泥产量及有关数据污泥产量及有关数据水厂名称产水规模(104m3/d)浊度(NTU)浊度与SS换算值SS的出现频率(%)源水色度(倍)选用公式干泥产量(t/d)加药量(mg/L)铝盐铁盐其他北京第九水厂15052水库水5英国[1]3911上海闵行水厂7.280270江河水9英国[1]123.8石家庄润石水厂3010水库水12深圳梅林水厂6050水库水50聚合氯化铝为1.6mg/L、石灰为10.2mg/L广州西洲水厂50761.580江河水9英国[1]743.39.6保定市二水厂2610水库水12聚合氯化铝为3.0mg/L福州水厂6035江河水美国[2]42.619国内水厂大多采用英国公式测算污泥量，其浊度与SS换算值大多为实测后选定，加药量也为试验后确定。由于各厂污泥处理设施尚未常年正式运行，还没有得到实际产出干泥量与测算值的相关关系。4对干泥量的实测分析对干泥量的实测分析在2000年和2001年，分别于天津市通用水务公司(凌庄水厂)、新开河水厂和芥园水厂对污泥产量进行了实测。4.14.1凌庄水厂凌庄水厂2001年7月—10月凌庄水厂所产干泥量受原水浊度、色度、FeCl3投量、HCA投量、硫酸铜投量5个因素的影响。对试验数据进行相关性分析，得：Y=0.6795X1+0.0761X2+0.725X3+10.9446X4+1.6217X5-1.5241式中Y——干