某自来水厂排泥水处理工艺设计

城市规划2282016年7月17某自来水厂排泥水处理工艺设计邓兵锋福州城建设计研究院有限公司，福建福州350001摘要：随着中国经济的迅速发展，环境污染的问题日益突出，国家逐步加强环境保护的力度，各行业的环保要求日益提高。自来水行业除生活饮用水水质标准提高外，要求对自来水厂净水过程产生的反冲洗水和排泥水等生产废水进行处理。自来水厂废水处理后排入河道、沟渠等天然水体的水质应符合现行国家标准《污水综合排放标准》GB8978-2002。关键词：自来水厂；排泥水措施；处理工艺中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1671-5519（2016）07-0228-021水厂概况某水厂位于福建省某地，该水厂一期工程于1998年5月建成投产，设计规模2.0万m3/d。一期续建工程于2000年5月建成投产，设计规模2.0万m3/d。二期扩建工程于2008年扩建，设计规模4.0万m3/d。三期扩建工程设计规模4.0万m3/d。该水厂三期工程扩建完成后不再继续扩建，水厂设计总规模合计为12.0万m3/d。由于历史原因，一期工程和二期工程未配套建设生产废水处理设施，净水厂生产废水直排入水厂山下的溪流，对周边的水环境造成不良影响。根据现行的环保要求，三期工程计划建设一套的生产废水处理构筑物，设计规模12.0万m3/d，废水处理达标后排入水厂山下的溪流。2排泥水工艺选择水厂排泥水处理工艺一般包括调节、浓缩、脱水及泥饼处置四道工序，本工程泥饼处理考虑运至垃圾填埋场填埋，水厂内的处理工序只包括调节、浓缩、脱水三道工序。调节设施处理反冲洗废水和沉淀池排泥水，可以单独设立反冲洗废水调节池、排泥水调节池，两种废水独立处理输送至浓缩工序的污泥浓度更高，但构筑物更复杂，占地更大、设备更多、造价高。两种废水合并在同一池子处理虽输送至浓缩工序的污泥浓度稍低，但构筑物简单，占地小、设备少、造价低。本工程由于调节池用地狭小、资金有限、技术力量相对较弱，拟采用综合排泥池同一处理反冲洗废水和沉淀池排泥水。浓缩工序可采用重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩。重力浓缩因其结构简单、管理方便、浓缩效果优良、造价低，比较适宜福建地区水厂的污泥性质，在福建地区的水厂污泥浓缩应用较多，在用地允许的情况下优先采用。本工程采用重力浓缩，采用辐流式浓缩池。水厂浓缩污泥的脱水分机械脱水和自然干化两种，其中机械脱水又分为框压滤机、离心脱水机、带式压滤机等主要三种。机械脱水不受气候的影响，占地少，脱水效率高，主要缺点是配套的厂房和其他设备较多，建设投资比自然干化高较多，运行管理工作量大，在建设资金充足，技术流量比较雄厚，建设用地紧张的情况下可以考虑选用。本工程由于建设资金的限制无力投资建设机械脱水，同时考虑水厂现状的技术管理水平，并且厂区用地足够，决定采用自然干化工艺，即采用干化场。本水厂排泥水处理构筑物为综合排泥池+辐流式污泥浓缩池+干化场。3水厂干泥量计算本水厂水源为水库水，80%保证率下浊度取5NTU。根据福建相似水库水源的试验和运行数据，本水厂原水水体悬浮固体含量与浊度之间的比例按SS=1.76T+4.9考虑，80%保证率下SS=13.7=2.74T，设计悬浮固体含量与浊度之间的比例按2.74：1考虑。在浊度为5NTU的情况下，加药量为5mg/L，其中的Al2O3质量百分数约为30%，折算成三氧化二铝量为1.5mg/L。水厂每日干泥量：S=（K1C0+K2D）*Q*10-6=（2.74*5+1.53*1.5）*1.05*120000*10-6=2.015t/d式中C0为原水浊度设计取值，K1为原水浊度单位NTU与悬浮物SS单位mg/L得换算系数，D为药剂投加量，K2为药剂转化成泥量的系数，A为混凝剂加注率（以三氧化二铝计）mg/l，Q为原水流量（1.05*12万m3/d）。80%保证率下水厂最高日干泥量为2.015t/d。4沉淀池排泥水量Q1沉淀池出水平均浊度按2NTU计，则沉淀池排泥量占总排泥量的（5-2）/5=60%。沉淀池排泥水含固率按0.7%计，沉淀池排泥水的体积为Q1=2.015*60%/0.7%=172.71m3。5反冲洗排水量Q2一期工程设计规模共4万m3/d，设重力式无阀滤池2座，每座4格，单格有效过滤面积26.0m2。反冲洗方式为单水反冲洗，反冲洗强度15（L/s·m2），反冲洗时间7min。二期工程设计规模4万m3/d，设V型滤池1座，分5格，单格过滤面积49.08m2。V型滤池冲洗采用气水反冲洗，冲洗过程为：空气擦洗+表面扫洗→气水同时反冲洗+表面扫洗→清水漂洗+表面扫洗。第一步先空气擦洗+表面扫洗，气洗强度15L/s·m2，扫洗强度1.98L/s·m2，反冲历时1min。第二步气水同时反冲洗+表面扫洗，气洗强度15L/s·m2，水洗强度：3.0L/s·m2，扫洗强度1.98L